光学装置的制造方法

文档序号:2776714阅读:123来源:国知局
专利名称:光学装置的制造方法
技术领域
本发明涉及光学装置的制造方法。
背景技术
在以往,将从光源射出的光束根据图像信息用光调制装置进行调制而形成光学像,并放大投影该光学像的投影机为人们所知(例如,参见专利文献1(特开2002-31843号公报))。
这种投影机具有一种光学装置,该光学装置由使从光源射出的光束在光调制装置的图像形成区域重叠的透镜、将从光源射出的光束分离为3种色光(R、G、B)的分色镜、将从光源射出的光束向光调制装置引导的反射镜等的光学部件、以及将这些光学部件收纳配置在从光源射出的光束的照明光轴上的指定位置上的光学部件用箱体构成。
该光学部件用箱体是通过注入成型(injection molding)等的成型而制造的合成树脂制成的成型件,在内侧面形成有与各孔框部件配合的沟。
并且,在制造该光学装置时,通过以与光学部件用箱体的沟配合的方式使各光学部件从上方滑动而进行收纳配置。即,在光学部件用箱体的内侧面上形成的沟成为光学部件的外形位置基准。
然而,在上述的光学装置的制造方法中,虽然相对于光学部件用箱体可以容易地进行光学部件的收纳配置,但是需要高精度地形成在光学部件用箱体上形成的沟。因此,需要以复杂的形状且高精度地制造光学部件用箱体的成型所使用的模具,因而存在光学部件用箱体的制造成本增加而光学装置的制造成本也会增加的问题。

发明内容
本发明的目的在于提供实现制造成本降低且可容易地制造的光学装置的制造方法。
本发明的光学装置的制造方法,是具有配置在从光源射出的光束的光路上的多个光学部件和在内部设定上述光束的照明光轴并将上述光学部件收纳配置到上述照明光轴上的指定位置的光学部件用箱体的光学装置的制造方法,其特征在于上述光学部件用箱体,包括具有向内部贯通的多个孔并将上述多个光学部件收纳配置到内部的箱体本体和将上述多个光学部件定位到上述箱体本体的指定位置的多个定位部件;上述光学装置的制造方法,包括将上述多个光学部件收纳到上述箱体本体中的光学部件收纳工序;使上述光学部件移动、实施该光学部件的位置调整并用上述定位部件将上述光学部件定位到从上述光源射出的光束的照明光轴上的指定位置的光学部件定位工序;以及将上述光学部件相对于上述箱体本体固定位置的光学部件位置固定工序;其中,上述光学部件收纳工序,包括将上述定位部件插入上述孔的定位部件插入步骤、将上述光学部件收纳到上述箱体本体中的光学部件收纳步骤和使上述定位部件与上述光学部件接触的定位部件接触步骤。
这里,作为构成光学部件用箱体的箱体本体,只要是内部可以收纳配置多个光学部件的结构即可,例如,可以采用具有容器状的形状的结构或具有中空状的形状的结构等。
另外,作为该箱体本体,可以采用与以往一样通过注入成型等的成型而制造的合成树脂制的成型件的结构、通过板金加工而形成的结构或利用BMC(Bulk Molding Compound)而形成的结构等。
在本发明中,光学装置的制造方法包括光学部件收纳工序、光学部件定位工序和光学部件位置固定工序,在光学部件收纳工序将多个光学部件收纳到箱体本体内,在光学部件定位工序使光学部件移动而实施该光学部件的位置调整,由定位部件将该光学部件相对于箱体本体定位。并且,在光学部件定位之后,将光学部件相对于箱体本体固定位置。由此,可以容易地制造光学装置。
另外,由于在光学部件收纳工序之后实施光学部件定位工序,所以光学部件用箱体与现有的内部具有外形位置基准面且需要高精度的制造的光学部件用箱体相比,不要求那么高的精度。因此,可以降低光学部件用箱体的制造成本,从而可以降低光学装置的制造成本。
此外,光学部件收纳工序包括定位部件插入步骤、光学部件收纳步骤和定位部件接触步骤,由于将定位部件与光学部件一起设置到箱体本体中,所以在光学部件定位工序中,在使光学部件移动而进行位置调整之后,由定位部件可以容易且迅速地将光学部件定位。
此外,在光学部件位置固定工序中,如果采用将光学部件与定位部件一起相对于箱体本体进行固定的结构,可以利用定位部件保持光学部件,从而可以省略保持光学部件的保持框等的部件,在制造光学装置时,可以进一步降低制造成本。
在本发明的光学装置的制造方法中,优选地,上述定位部件接触步骤使上述定位部件与沿上述箱体本体的内侧面配置的光学部件接触。
这里,作为沿箱体本体的内侧面配置的光学部件,例如,可以以将从光源射出的光束向指定位置引导的全反射镜等为例。
在本发明中,在定位部件接触步骤中,使定位部件与例如全反射镜等的光学部件的背面或全反射镜等的光学部件的端部接触。由此,在光学部件定位工序中,使全反射镜等的光学部件移动而进行位置调整之后,用定位部件可以容易且迅速地将该光学部件定位。另外,例如在光学部件位置固定工序中,在将光学部件与定位部件一起相对于箱体本体固定时,可以利用定位部件保持全反射镜等的光学部件,并且可以将定位部件配置到与从光源射出的光束不干涉的位置上,从而可以制造形成良好的光学像的光学装置。
在本发明的光学装置的制造方法中,优选地上述定位部件由板体和在该板体的端面突出设置的多个销钉构成;上述定位部件插入步骤将上述多个销钉插入到上述多个孔中;上述定位部件接触步骤使上述插入的多个销钉的前端部分与上述光学部件接触;在上述光学部件定位工序中,通过移动上述板体使与上述多个销钉接触的上述光学部件移动,实施该光学部件的位置调整,用上述定位部件将上述光学部件定位到从上述光源射出的光束的照明光轴上的指定位置。
在本发明中,定位部件由板体和多个销钉构成。这里,定位部件插入步骤将定位部件的多个销钉插入到在箱体本体上形成的多个孔中。另外,定位部件接触步骤使插入的多个销钉与全反射镜等的光学部件接触。并且,在光学部件定位工序中,通过移动板体使与多个销钉接触的光学部件移动,实施该光学部件的位置调整,用上述定位部件将该光学部件定位到指定位置。由此,例如,与分别移动多个销钉而将光学部件定位的结构相比,通过移动板体可以使多个销钉一起移动,从而可以容易且迅速地实施全反射镜等的光学部件的定位。
在本发明的光学装置的制造方法中,优选地上述定位部件接触步骤使上述定位部件与和从上述光源射出的光束的照明光轴正交地收纳到上述箱体本体中的光学部件接触。
这里,作为与从上述光源射出的光束的照明光轴正交地收纳到上述箱体本体中的光学部件,可以是例如将从光源射出的光束分割的光束分割光学元件、将从光源射出的光束聚焦到指定位置的聚焦光学元件等。
按照本发明,在光学部件收纳工序中,将定位部件与光学部件一起设置到箱体本体中,并且在该光学部件收纳工序的定位部件接触步骤中,由于使定位部件与光束分割光学元件或聚焦光学元件等光学部件的外周端部接触,所以在光学部件定位工序中,在使光束分割光学元件或聚焦光学元件等的光学部件移动进行位置调整之后,用定位部件可以容易且迅速地将该光学部件定位。
在本发明的光学装置的制造方法中,优选地上述定位部件具有剖面呈V形的沟部;上述定位部件接触步骤使上述定位部件的沟部与上述光学部件的外周端部接触。
按照本发明,定位部件具有剖面呈V形的沟部,在光学部件收纳工序的定位部件接触步骤中,由于使该沟部与光束分割光学元件或聚焦光学元件等的光学部件的外周端部接触,所以在光学部件定位工序中,用定位部件可以将光束分割光学元件或聚焦光学元件等的光学部件准确地定位。
另外,在光学部件位置固定工序中,如果采用将光学部件与定位部件一起相对于箱体本体固定的结构,利用定位部件可以可靠地实施光束分割光学元件或聚焦光学元件等的光学部件的位置固定。
在本发明的光学装置的制造方法中,优选地,在上述孔的周边边缘形成向上述箱体本体内部延伸的支持面,上述定位部件插入步骤将上述定位部件插入到上述孔中,使上述定位部件支持到上述支持面上。
按照本发明,由于定位部件插入步骤将定位部件插入到在箱体本体上形成的孔中,并且将定位部件支持到在孔的周边边缘上形成的支持面上,所以,在光学部件定位工序中,用定位部件可以将光学部件准确地定位。
另外,在光学部件位置固定工序中,如果采用将光学部件与定位部件一起在箱体本体固定的结构,利用定位部件和支持该定位部件的支持面可以可靠地将光学部件固定位置。
在本发明的光学装置的制造方法中,优选地上述光学部件用箱体,具备能够安装到上述箱体本体外面的、由螺栓部件和具有配置上述螺栓部件的孔而与上述箱体本体外面接触的支持部件构成的重做(リヮ一ク)部件;上述定位部件具有与上述螺栓部件螺纹配合的螺合结构;在上述光学部件位置固定工序之后,包括使上述支持部件与和上述箱体本体的孔对应的位置接触并通过变更上述螺栓部件与上述螺合结构的螺纹配合状态而使上述定位部件移动、解除上述光学部件相对于上述箱体本体的固定状态的重做工序。
在本发明中,光学部件用箱体具有包括螺栓部件和支持部件的可以适当地安装到箱体本体的外面的重做部件。另外,定位部件具有可以与构成重做部件的螺栓部件螺纹配合的螺合结构。并且,重做工序在光学部件位置固定工序之后,当需要光学部件的更换等时,使支持部件与和箱体本体的孔对应的位置接触,通过变更间隙配合配置到支持部件的孔中的螺栓部件与定位部件的螺合结构的螺合状态,解除光学部件相对于箱体本体的固定状态。由此,在光学部件被固定位置之后,即使在进行该光学部件的更换等时,也可以容易地解除光学部件相对于箱体本体的固定状态。因此,可以提高光学部件的重做性。
在本发明的光学装置的制造方法中,优选地上述箱体本体具有相对配置的一对板状部件;上述定位部件具有介于部件间的衬垫;上述光学部件收纳工序,包括将上述衬垫设置到上述板状部件上的衬垫设置步骤、将上述光学部件的端部与上述一对板状部件相对地配置的光学部件配置步骤和使上述衬垫与上述光学部件的端部接触的衬垫接触步骤。
这里,作为在上述的光学部件配置步骤配置的光学部件,优选是相对于箱体本体的内侧面倾斜地收纳的光学部件。作为该光学部件,可以是例如将从光源射出的光束分离为多种色光的色分离光学元件等。
另外,作为一对板状部件,例如,可以是使箱体本体的侧面作为一对板状部件的结构,也可以是将箱体本体的侧面以外的部件作为一对板状部件的结构。
按照本发明,光学部件收纳工序包括衬垫设置步骤、光学部件配置步骤和衬垫接触步骤,由于将构成定位部件的衬垫与色分离光学元件等的光学部件一起设置到板状部件上,所以在光学部件定位工序中,在使色分离光学元件等的光学部件移动进行位置调整之后,可以用衬垫容易且迅速地将该光学部件定位。
另外,在光学部件位置固定工序中,如果采用将该光学部件与衬垫一起相对于箱体本体固定的结构,则可以利用衬垫保持光学部件,从而可以省略保持色分离光学元件等的光学部件的保持框等的部件,从而在制造光学装置时,可以进一步降低制造成本。
在本发明的光学装置的制造方法中,优选地上述一对板状部件由上述箱体本体的侧面构成。
按照本发明,由于一对板状部件由箱体本体的侧面构成,所以制造光学装置时可以省略将一对板状部件设置到箱体本体内的工序,从而可以容易且迅速地制造光学装置。
在本发明的光学装置的制造方法中,优选地,上述定位部件,具有上述衬垫、固定在上述箱体本体的底面的台座和在上述台座上直立设置的上述一对板状部件;上述衬垫设置步骤将上述衬垫设置到上述一对板状部件上;上述光学部件配置步骤将上述光学部件配置成使该光学部件的端部与上述一对板状部件相对。
在本发明中,由于在衬垫设置步骤中,将衬垫设置到一对板状部件上,在光学部件配置步骤中,将光学部件配置成使该光学部件的端部与一对板状部件相对,所以光学部件配置到定位部件上,如果采用将配置了该光学部件的定位部件收纳到箱体本体中的结构,可以在相对该箱体本体的侧面倾斜的状态不必进行将色分离光学元件等的光学部件收纳到箱体本体中的烦杂的作业,而可以容易地将该光学部件收纳到各种光学部件密集的箱体本体内,从而可以容易地实施光学装置的制造。
另外,由于不是将箱体本体的侧面采用板状部件的结构,而是定位部件具有板状部件的结构,所以即使色分离光学元件等的光学部件的形状改变,也可以不改变箱体本体的形状而通过变更构成定位部件的板状部件的相邻距离来进行对应。
在本发明的光学装置的制造方法中,优选地在上述一对板状部件上形成有向另一方的板状部件延伸的支持面;上述衬垫设置步骤将上述衬垫设置到上述支持面上。
按照本发明,由于衬垫设置步骤将衬垫设置到在板状部件上形成的支持面上,衬垫由支持面支持,所以在光学部件定位工序中可以用衬垫将光学部件准确地定位。
另外,在光学部件位置固定工序中,如果采用将光学部件与衬垫一起相对于箱体本体固定的结构,则利用衬垫和支持该衬垫的支持面可以可靠地将光学部件固定位置。
在本发明的光学装置的制造方法中,优选地上述衬垫具有沿上述光学部件的倾斜方向的斜面,上述衬垫接触步骤使上述衬垫的斜面与上述光学部件的端部接触。
按照本发明,由于衬垫接触步骤使衬垫的斜面与光学部件的端部接触,所以可以可靠地使衬垫与光学部件接触,在光学部件定位工序中,用衬垫可以准确地将光学部件定位。
另外,在光学部件位置固定工序中,如果采用将光学部件与衬垫一起相对于箱体本体固定的结构,则利用衬垫可以可靠地将光学部件固定位置。
在本发明的光学装置的制造方法中,优选地上述光学部件用箱体,具备能够安装到上述板状部件上的由螺栓部件和具有配置上述螺栓部件的孔并与上述板状部件接触的支持部件构成的重做部件;上述衬垫具有与上述螺栓部件螺纹配合的螺合结构;在上述光学部件位置固定工序之后,包括使上述支持部件与和上述板状部件的上述衬垫对应的位置接触而解除上述光学部件相对于上述板状部件的固定状态的重做工序。
在本发明中,光学部件用箱体具有包括螺栓部件和支持部件的可以适当地安装到板状部件上的重做部件。另外,构成定位部件的衬垫具有可以与构成重做部件的螺栓部件螺纹配合的螺合结构。并且,重做工序,在光学部件位置固定工序之后,在需要进行光学部件的更换等时,使支持部件与和板状部件的衬垫对应的位置接触,通过变更间隙配合配置到支持部件的孔中的螺栓部件与衬垫的螺合结构的螺纹配合状态,解除光学部件相对于板状部件的固定状态。由此,在光学部件被位置固定之后,即使在进行该光学部件的更换等时,也可以容易地解除相对于板状部件的光学部件的固定状态。因此,可以提高光学部件的重做性。
在本发明的光学装置的制造方法中,优选地在上述光学部件与上述定位部件的部件之间以及上述定位部件与上述箱体本体的部件之间填充有粘接剂;上述光学部件定位工序在上述粘接剂未固化的状态实施;上述光学部件位置固定工序,在上述光学部件通过上述光学部件定位工序而定位之后,使上述粘接剂固化,将上述光学部件与上述定位部件一起相对于上述箱体本体固定位置。
在本发明中,由于光学部件位置固定工序将光学部件与定位部件一起相对于箱体本体固定位置,所以可以将光学部件相对于箱体本体可靠地固定。
另外,光学部件定位工序在光学部件与定位部件的部件之间和定位部件与箱体本体的部件之间填充粘接剂的状态下将光学部件定位。另外,光学部件位置固定工序使填充的粘接剂固化,将光学部件与定位部件一起相对于箱体本体固定位置。由此,可以容易地实施光学部件相对于箱体本体的位置固定。
在本发明的光学装置的制造方法中,优选地上述粘接剂由光固化型粘接剂构成;上述定位部件由光透过性部件构成;上述光学部件位置固定工序,通过上述定位部件向上述光固化型粘接剂照射光线,使上述光固化型粘接剂固化,将上述光学部件与上述定位部件一起相对于上述箱体本体固定位置。
在此,作为光透过性部件,例如,可以是丙烯酸材料等的合成树脂、蓝宝石、水晶、石英和萤石等。
在本发明中,相对于箱体本体的光学部件的位置固定使用了光固化型粘接剂,定位部件由光透过性部件构成。并且,在光学部件位置固定工序中,经由定位部件向部件间照射光线,使光固化型粘接剂固化。这样,可以容易而可靠地使光固化型粘接剂固化。因此,可以很容易地实施光学部件的位置固定,并且可以在最佳的位置可靠地进行位置固定。
本发明的光学装置的制造方法,是具有配置在从光源射出的光束的光路上的多个光学部件和在内部设定上述光束的照明光轴并将上述光学部件收纳配置到上述照明光轴上的指定位置的光学部件用箱体的光学装置的制造方法,其特征在于在上述光学部件用箱体上具有向内部贯通的至少1个开口;上述光学装置的制造方法,包括以将定位夹具的一部分插入上述开口的方式将上述光学部件用箱体设置到指定位置的光学部件用箱体设置工序;将上述多个光学部件通过上述光学部件用箱体的上述开口收纳到上述光学部件用箱体内部并使用插入到上述开口中的上述定位夹具定位到设计上的指定位置的光学部件定位工序;以及将在上述光学部件定位工序中定位的上述多个光学部件相对于上述光学部件用箱体固定位置的光学部件位置固定工序。
这里,作为光学部件用箱体,与上述的箱体本体一样,只要是可将多个光学部件收纳配置到内部的结构即可,例如,可以采用具有容器状的形状的结构、具有中空状的形状的结构等。另外,也可以与以往一样采用通过注入成型等的成型而制造的合成树脂制的成型件的结构、通过板金加工而形成的结构或利用BMC而形成的结构等。
在本发明中,光学部件用箱体具有向内部贯通的至少1个开口。并且,作为光学装置的制造方法,在光学部件用箱体设置工序使光学部件用箱体移动,以使定位夹具的一部分插入到在该光学部件用箱体上形成的开口中的方是将光学部件用箱体设置到指定位置。另外,在光学部件定位工序,使多个光学部件移动而通过光学部件用箱体的开口收纳到该光学部件用箱体内部,使用插入到光学部件用箱体的开口中的定位夹具将多个光学部件定位到设计上的指定位置。并且,在光学部件位置固定工序,将多个光学部件相对于光学部件用箱体固定位置。由此,可以容易地制造光学装置。
另外,由于多个光学部件利用定位夹具定位到设计上的指定位置,所以光学部件用箱体与内部具有外形位置基准面需要高精度地制造的光学部件用箱体相比,不要求那么高的精度。因此,可以降低光学部件用箱体的制造成本,从而可以降低光学装置的制造成本。
此外,在光学部件定位工序之前实施光学部件用箱体设置工序,所以与在光学部件定位工序之后实施光学部件用箱体设置工序的结构相比,在光学部件用箱体设置工序中,可以避免由于光学部件用箱体对已定位的光学部件的干涉而引起光学部件位置偏离。
本发明的光学装置的制造方法,是具有配置在从光源射出的光束的光路上的多个光学部件和在内部设定上述光束的照明光轴并将上述光学部件收纳配置到上述照明光轴上的指定位置的光学部件用箱体的光学装置的制造方法,其特征在于上述光学部件用箱体具有向内部贯通的至少1个开口;上述光学装置的制造方法,包括使用定位夹具将上述多个光学部件定位到设计上的指定位置的光学部件定位工序;以将在上述光学部件定位工序中定位的上述多个光学部件通过上述开口收纳到内部的方式,将上述光学部件用箱体设置到相对于上述多个光学部件的指定位置的光学部件用箱体设置工序;以及将在上述光学部件定位工序中定位的上述多个光学部件相对于上述光学部件用箱体固定位置的光学部件位置固定工序。
这里,作为光学部件用箱体,与上述的光学部件用箱体一样,只要是可将多个光学部件收纳配置到内部的结构即可,例如,可以采用具有容器状的形状的结构、具有中空状的形状的结构等。另外,也可以与以往一样,采用通过注入成型等的成型而制造的合成树脂制的成型件的结构、通过板金加工而形成的结构或利用BMC而形成的结构等。
在本发明中,作为光学装置的制造方法,在光学部件定位工序使用定位夹具将多个光学部件定位到设计上的指定位置。另外,在光学部件用箱体设置工序中,使光学部件用箱体移动,以使通过该光学部件用箱体的开口将已定位的多个光学部件插入到内部的方式,将光学部件用箱体设置到相对于多个光学部件的指定位置。并且,在光学部件位置工序中将多个光学部件相对于光学部件用箱体固定位置。由此,可以容易地制造光学装置。
另外,与上述一样,由于多个光学部件利用定位夹具定位到设计上的指定位置,所以光学部件用箱体,与需要高精度地制造的光学部件用箱体相比,不要求那么高的精度。而且,光学部件箱体采用具有至少1个开口的结构即可。因此,可以进一步降低光学部件用箱体的制造成本,从而可以降低光学装置的制造成本。
在本发明的光学装置的制造方法中,优选地上述光学部件定位工序,包括使用上述定位夹具使上述多个光学部件支持在设计上的指定位置的光学部件支持步骤;向在上述光学部件支持步骤中支持的上述多个光学部件照射光束并用光学像检测装置检测通过上述多个光学部件的光学像的光学像检测步骤;以及根据在上述光学像检测步骤中检测出的光学像操作上述定位夹具,对上述多个光学部件中的至少任意的光学部件进行位置调整的光学部件位置调整步骤。
这里,作为光学像检测装置,例如,可以采用直接检测通过多个光学部件的光学像的结构,另外,也可以采用将通过多个光学部件的光学像放大投影到屏幕上,而检测投影到该屏幕上的光学像的结构。另外,作为光学像检测装置,例如,可以采用CCD(Charge Coupled Device)、MOS(Metal Oxide Semiconductor)传感器等的摄像元件。
按照本发明,由于光学部件定位工序包括光学部件支持步骤,所以通过使多个光学部件由定位夹具支持,可以容易地将多个光学部件定位到设计上的指定位置。另外,由于光学部件定位工序包括光学像检测步骤,所以,根据在光学像检测步骤检测出的光学像,可以判断多个光学部件是否定位到了设计上的指定位置。此外,由于光学部件定位工序包括光学部件位置调整步骤,所以,在多个光学部件没有被定位到设计上的指定位置时或多个光学部件中有需要位置调整的光学部件时,可以根据在光学像检测步骤检测出的光学像操作定位夹具,对光学部件进行位置调整。因此,可以将光学部件高精度地定位。
在本发明的光学装置的制造方法中,优选地上述定位夹具由驱动该定位夹具的夹具驱动部和控制上述夹具驱动部的控制部进行驱动控制;上述光学部件位置调整步骤,包括上述控制部将在上述光学像检测步骤中检测出的光学像取入并变换为图像信号的图像取入步骤;上述控制部根据在上述图像取入步骤中变换的图像信号取得亮度(辉度)值的亮度值取得步骤;上述控制部根据在上述亮度值取得步骤中取得的亮度值计算上述光学部件的位置调整量的位置调整量计算步骤;以及上述控制部根据在上述位置调整量计算步骤中计算出的位置调整量通过控制上述夹具驱动部驱动上述定位夹具而对上述光学部件进行位置调整的位置调整步骤。
这里,作为控制部,例如,可以采用具有读入并执行控制程序的CPU(Central Processing Unit)、以及输入从光学像检测装置输出的信号而变换为图像信号的视频捕获板(video capture board)等的PC(PersonalComputer)。另外,光学部件位置调整步骤的各步骤也可以作为控制部执行的程序而构成。
在本发明中,光学部件位置调整步骤包括图像取入步骤、亮度值取得步骤、位置调整量计算步骤和位置调整步骤,通过控制部对定位夹具的驱动控制实施光学部件的位置调整。由此,与目视由光学像检测装置检测出的光学像通过手动操作定位夹具而实施光学部件的位置调整的情况相比,可以将光学部件更高精度地定位。
在本发明的光学装置的制造方法中,优选地上述光学部件位置调整步骤,包括上述控制部通过控制上述夹具驱动部驱动上述定位夹具从而使上述光学部件移动、使通过上述光学部件的光学像的照明区域移动的照明区域移动步骤;以及上述控制部根据在上述亮度值取得步骤中取得的亮度值取得在上述照明区域移动步骤中移动的照明区域的边界点的边界点取得步骤;上述位置调整量计算步骤,由上述控制部根据在上述边界点取得步骤中取得的照明区域的边界点计算上述光学部件的位置调整量。
在本发明中,光学部件位置调整步骤,除了图像取入步骤、亮度值取得步骤、位置调整量计算步骤和位置调整步骤外,还包括照明区域移动步骤和边界点取得步骤。并且,在位置调整量计算步骤中,控制部根据在边界点取得步骤取得的照明区域的边界点计算光学部件的位置调整量。由此,通过取得照明区域的边界位置可以容易地识别多个光学部件的相对位置的偏离,从而可以进行高精度的光学部件的定位。
在本发明的光学装置的制造方法中,优选地上述光学部件用箱体具有与上述光学部件接触的支持部;在上述光学部件与上述支持部之间填充有粘接剂;上述光学部件位置固定工序使上述粘接剂固化,将上述光学部件相对于上述光学部件用箱体固定位置。
在此,粘接剂可以在光学部件定位工序时预先涂布,也可以在光学部件定位工序和光学部件用箱体设置工序结束之后进行涂布。
另外,作为支持部,可以采用构成光学部件用箱体的侧面,也可以采用与构成光学部件用箱体的侧面分体的部件。
按照本发明,在光学部件位置固定工序中,由于使填充在光学部件与支持部之间的粘接剂固化而将光学部件相对于光学部件用箱体固定,所以,在将光学部件定位之后,可以容易且迅速地实施位置固定。
在本发明的光学装置的制造方法中,优选地在与上述光学部件接触的上述支持部的接触面上形成沟部;上述光学部件位置固定工序,将上述粘接剂注入到上述沟部而将上述粘接剂填充到上述光学部件与上述支持部之间,进而使上述粘接剂固化而将上述光学部件相对于上述光学部件用箱体固定位置。
这里,作为沟部,例如,可以采用从支持部的一侧端部到相对的侧端部贯通而形成的结构。另外,作为沟部,除了上述结构外,例如也可以采用从支持部的一侧端部形成到相对的侧端部附近的结构、即以从支持部的一侧端部不贯通到相对的侧端部的方式形成的结构。
在本发明中,在光学部件位置固定工序中,将粘接剂注入到沟部而将粘接剂填充到光学部件与支持部之间。并且,使该粘接剂固化而将光学部件相对于光学部件用箱体固定位置。由此,可以容易地实施将粘接剂涂布(注入)到光学部件与支持部之间的作业,在将光学部件定位之后可以容易且迅速地实施位置固定。
另外,利用该光学部件位置固定工序,可以避免在光学部件上附着不需要的粘接剂。
进而,该光学部件位置固定工序,即使在例如由于光学部件用箱体的制造误差而支持部与光学部件之间的间隙变窄时,也可以容易地将光学部件相对于光学部件用箱体固定位置。
本发明的光学装置的制造方法,是具有配置在从光源射出的光束的光路上的多个光学部件和在内部设定上述光束的照明光轴并将上述光学部件收纳配置到上述照明光轴上的指定位置的光学部件用箱体的光学装置的制造方法,其特征在于上述光学部件用箱体具有向内部贯通的至少1个开口;上述光学装置的制造方法,包括;以将定位夹具的一部分插入上述开口的方式将上述光学部件用箱体设置到指定位置的光学部件用箱体设置工序;将上述多个光学部件中的不需要进行位置调整的光学部件通过上述光学部件用箱体的上述开口收纳到上述光学部件用箱体内部并使用插入到上述开口的上述定位夹具定位到设计上的指定位置而相对于上述光学部件用箱体进行固定的第1光学部件定位固定工序;以及将上述多个光学部件中的需要进行位置调整的光学部件通过上述光学部件用箱体的上述开口收纳到上述光学部件用箱体内部并使用插入到上述开口的上述定位夹具定位到设计上的指定位置、在进行位置调整之后相对于上述光学部件用箱体进行固定的第2光学部件定位固定工序。
在此,作为光学部件用箱体,与上述的光学部件用箱体一样,只要是可将多个光学部件收纳配置到内部的结构即可,例如可以采用具有容器状的形状的结构、具有中空状的形状的结构等。另外,也可以与以往一样,采用通过注入成型等的成型而制造的合成树脂制的成型件的结构、通过板金加工而形成的结构或利用BMC而形成的结构等。
在本发明中,光学部件用箱体具有向内部贯通的至少1个开口。并且,作为光学装置的制造方法,在光学部件用箱体设置工序中使光学部件用箱体移动,以将定位夹具的一部分插入在该光学部件用箱体上形成的开口的方式将光学部件用箱体设置到指定位置。另外,在第1光学部件定位固定工序中,使多个光学部件中的不需要位置调整的光学部件移动通过光学部件用箱体的开口收纳到光学部件用箱体内部,并使用插入光学部件用箱体的开口中的定位夹具将不需要位置调整的光学部件定位到设计上的指定位置而相对于光学部件用箱体固定。进而,在第2光学部件用箱体定位固定工序中,使多个光学部件中的需要位置调整的光学部件移动通过光学部件用箱体的开口收纳到光学部件用箱体内部,并使用插入到光学部件用箱体的开口中的定位夹具将需要位置调整的光学部件定位到设计上的指定位置,在实施位置调整之后相对于光学部件用箱体固定。由此,可以容易地制造光学装置。
另外,由于不需要位置调整的光学部件和需要位置调整的光学部件双方都利用定位夹具定位到设计上的指定位置,所以光学部件用箱体与内部具有外形位置基准面的需要高精度的制造的光学部件用箱体相比,不要求那么高的精度。因此,可以降低光学部件用箱体的制造成本,从而可以降低光学装置的制造成本。
此外,在第2光学部件定位固定工序中,在将需要位置调整的光学部件定位到设计上的指定位置之后实施位置调整。由此,在使用定位夹具将需要位置调整的光学部件设置到设计上的指定位置时,即使由于需要位置调整的光学部件的制造误差等导致多个光学部件的相对位置偏离,通过调整需要位置调整的光学部件的位置,也可以抑制多个光学部件的相对位置的偏离,从而可以高精度地制造光学装置。另外,这时,由于例如即使在产生制造误差等的情况下,也不必对相对光轴的位置不易偏离的不需要位置调整的光学部件的位置进行调整,而只对需要位置调整的光学部件的位置进行调整,所以可以高精度且迅速地制造光学装置。
在本发明的光学装置的制造方法中,优选地上述第1光学部件定位固定工序,包括使用上述定位夹具使上述不需要位置调整的光学部件支持在设计上的指定位置的光学部件支持工序;以及将在上述设计上的指定位置上支持的上述不需要位置调整的光学部件相对于上述光学部件用箱体固定的光学部件位置固定工序。
按照本发明,在光学部件支持工序,通过使不需要位置调整的光学部件支持在定位夹具上,可以将不需要位置调整的光学部件容易地定位到设计上的指定位置。另外,在光学部件位置固定工序,通过将定位到设计上的指定位置的不需要位置调整的光学部件相对于光学部件用箱体固定,可以将不需要位置调整的光学部件相对于光学部件用箱体容易地定位固定。
在本发明的光学装置的制造方法中,优选地上述第1光学部件定位固定工序进一步包括使定位部件与上述不需要位置调整的光学部件中的至少任意一个光学部件接触的定位部件接触工序;上述光学部件位置固定工序通过上述定位部件将上述不需要位置调整的光学部件中的至少任意一个光学部件相对于上述光学部件用箱体固定。
按照本发明,在定位部件接触工序,在使定位部件与不需要位置调整的光学部件中的至少任意一个光学部件接触的状态下,通过在光学部件位置固定工序将上述光学部件与定位部件一起相对于光学部件用箱体固定,可以利用定位部件可靠地实施不需要位置调整的光学部件中的例如需要高精度的定位的光学部件的位置固定。
在本发明的光学装置的制造方法中,优选地上述第2光学部件定位固定工序,包括使用上述定位夹具使上述需要位置调整的光学部件支持在设计上的指定位置的光学部件支持工序;调整在上述设计上的指定位置上支持的上述需要位置调整的光学部件的位置的光学部件位置调整工序;以及将调整了上述位置的上述需要位置调整的光学部件相对于上述光学部件用箱体固定的光学部件位置固定工序。
按照本发明,在光学部件支持工序,通过使需要位置调整的光学部件支持在定位夹具上,可以将需要位置调整的光学部件容易地定位到设计上的指定位置。另外,即使在由于需要位置调整的光学部件的制造误差等多个光学部件的相对位置发生偏的情况下,在光学部件位置调整工序也可以抑制多个光学部件的相对位置的偏离。进而,在实施位置调整之后,通过在光学部件位置固定工序将需要位置调整的光学部件相对于光学部件用箱体固定,可以制造精度高的光学装置。
在本发明的光学装置的制造方法中,优选地上述第2光学部件定位固定工序进一步包括使定位部件与上述需要位置调整的光学部件中的至少任意一个光学部件接触的定位部件接触工序;上述光学部件位置固定工序通过上述定位部件将上述需要位置调整的光学部件中的至少任意一个光学部件相对于上述光学部件用箱体固定。
按照本发明,在定位部件接触工序,通过在使定位部件与需要位置调整的光学部件中的至少任意一个光学部件接触的状态下,在光学部件位置固定工序将上述光学部件与定位部件一起相对于光学部件用箱体固定,可以利用定位部件可靠地实施需要位置调整的光学部件中的例如需要高精度的定位的光学部件的位置固定。
在本发明的光学装置的制造方法中,优选地上述光学部件位置调整工序,包括向上述多个光学部件照射光束并用光学像检测装置检测通过上述多个光学部件的光学像的光学像检测步骤;以及根据在上述光学像检测步骤中检测出的光学像操作上述定位夹具而调整上述需要位置调整的光学部件的位置的光学部件位置调整步骤。
在此,作为光学像检测装置,与上述一样,例如,可以采用直接检测通过多个光学部件的光学像的结构,另外,也可以采用将通过多个光学部件的光学像放大投影到屏幕上而检测投影到该屏幕上的光学像的结构。另外,作为光学像检测装置,例如,也可以采用CCD、MOS传感器等摄像元件。
按照本发明,由于光学部件位置调整工序包括光学像检测步骤,所以根据在光学所检测步骤检测出的光学像可以判断多个光学部件是否定位到设计上的指定位置。此外,由于光学部件位置调整工序包括光学部件位置调整步骤,所以在多个光学部件没有被定位到设计上的指定位置的情况下,可以根据在光学像检测步骤检测出的光学像操作定位夹具对需要位置调整的光学部件进行位置调整。因此,可以将多个光学部件进一步高精度地定位。
在本发明的光学装置的制造方法中,优选地上述定位夹具由驱动该定位夹具的夹具驱动部和控制该夹具驱动部的控制部进行驱动控制;上述光学部件位置调整步骤,包括上述控制部将在上述光学像检测步骤中检测出的光学像取入并变换为图像信号的图像取入步骤;上述控制部根据在上述图像取入步骤中变换的图像信号取得亮度值的亮度值取得步骤;上述控制部根据在上述亮度值取得步骤中取得的亮度值计算上述需要进行位置调整的光学部件的位置调整量的位置调整量计算步骤;以及上述控制部根据在上述位置调整量计算步骤中计算出的位置调整量通过控制上述夹具驱动部使上述定位夹具驱动而对上述需要位置调整的光学部件进行位置调整的位置调整步骤。
在此,作为控制部,与上述一样,例如,可以采用具有读入并执行控制程序的CPU和输入从光学像检测装置输出的信号并变换为图像信号的视频捕获板等的PC。另外,光学部件位置调整步骤中的各步骤也可以作为在控制部执行的程序而构成。
在本发明中,光学部件位置调整步骤,包括图像取入步骤、亮度值取得步骤、位置调整量计算步骤和位置调整步骤,通过控制部对定位夹具的驱动控制实施需要位置调整的光学部件的位置调整。由此,与目视由光学像检测装置检测出的光学像通过手动操作定位夹具而实施需要位置调整的光学部件的位置调整的情况相比,可以将需要位置调整的光学部件进一步高精度地定位。
在本发明的光学装置的制造装置中,优选地上述光学部件位置调整步骤,包括上述控制部通过控制上述夹具驱动部使上述定位夹具驱动从而使上述需要位置调整的光学部件移动、使通过上述多个光学部件的光学像的照明区域移动的照明区域移动步骤;以及上述控制部根据在上述亮度值取得步骤中取得的亮度值取得在上述照明区域移动步骤中移动的照明区域的边界点的边界点取得步骤;上述位置调整量计算步骤由上述控制部根据在上述边界点取得步骤中取得的照明区域的边界点计算上述需要位置调整的光学部件的位置调整量。
在本发明中,光学部件位置调整步骤,除了图像取入步骤、亮度值取得步骤、位置调整量计算步骤和位置调整步骤外,还包括照明区域移动步骤和边界点取得步骤。并且,在位置调整量计算步骤中,控制部根据在边界点取得步骤中取得的照明区域的边界点计算需要位置调整的光学部件的位置调整量。由此,通过取得照明区域的边界位置,可以容易地识别多个光学部件的相对位置的偏离,从而可以进行需要位置调整的光学部件的高精度的定位。
在本发明的光学装置的制造方法中,优选地上述光学部件用箱体具有与上述光学部件接触的支持部;在上述光学部件与上述支持部之间填充有粘接剂;上述光学部件位置固定工序使上述粘接剂固化而将上述光学部件相对于上述光学部件用箱体固定。
在此,粘接剂在光学部件支持工序或光学部件位置调整工序时可以预先进行涂布,也可以在光学部件支持工序或光学部件位置调整工序结束之后进行涂布。
另外,作为支持部,与上述一样,可以采用构成光学部件用箱体的侧面,也可以采用与构成光学部件用箱体的侧面分体的部件。
按照本发明,在光学部件位置固定工序中,由于使填充在光学部件与支持部之间的粘接剂固化而将光学部件相对于光学部件用箱体固定位置,所以在将光学部件定位之后,可以容易且迅速地实施位置固定。
在本发明的光学装置的制造方法中,优选地在与上述光学部件接触的上述支持部的接触面上形成有沟部;上述光学部件位置固定工序将上述粘接剂注入到上述沟部并将粘接剂填充到上述光学部件与上述支持部之间,进而使上述粘接剂固化而将上述光学部件相对于上述光学部件用箱体固定。
在此,作为沟部,与上述一样,例如,可以采用以从支持部的一侧端部到相对的侧端部贯通的方式形成的结构。另外,作为沟部,除了上述结构外,例如,也可以采用从支持部的一侧端部形成到相对的侧端部附近的结构、即以从支持部的一侧端部不贯通到相对的侧端部的方式形成的结构。
在本发明中,在光学部件位置固定工序中,将粘接剂注入到沟部而将粘接剂填充到光学部件与支持部之间。并且,使粘接剂固化而将光学部件相对于光学部件用箱体固定位置。这样,可以容易地实施将粘接剂涂布(注入)到光学部件与支持部之间的作业,在将光学部件定位之后,可以更容易且迅速地实施位置固定。
另外,利用光学部件位置固定工序,可以避免在光学部件上附着不需要的粘接剂。
进而,该光学部件位置固定工序,即使在例如由于光学部件用箱体的制造误差而支持部与光学部件之间的间隙变窄时,也可以容易地将光学部件相对于光学部件用箱体固定位置。
本发明的光学装置的制造方法,是具有配置在从光源射出的光束的光路上的多个光学部件和在内部设定上述光束的照明光轴并将上述光学部件收纳配置到上述照明光轴上的指定位置的光学部件用箱体的光学装置的制造方法,其特征在于上述光学部件用箱体具有向内部贯通的至少1个开口;上述光学装置的制造方法,包括使用定位夹具将上述多个光学部件定位到设计上的指定位置的光学部件定位工序;调整上述多个光学部件中的需要位置调整的光学部件的位置的光学部件位置调整工序;在上述光学部件位置调整工序之后以将上述多个光学部件通过上述开口收纳到内部的方式将上述光学部件用箱体设置到相对上述多个光学部件的指定位置的光学部件用箱体设置工序;以及将上述多个光学部件相对于上述光学部件用箱体固定位置的光学部件位置固定工序。
在此,作为光学部件用箱体,与上述的光学部件用箱体一样,只要是可将多个光学部件收纳配置到内部的结构即可,例如可以采用具有容器状的形状的结构、具有中空状的形状的结构等。另外,也可以与以往一样采用通过注入成型等的成型而制造的合成树脂制的成型件的结构、利用板金加工而形成的结构或利用BMC而形成的结构等。
在本发明中,作为光学装置的制造方法,在光学部件定位工序使用定位夹具将多个光学部件定位到设计上的指定位置。另外,在光学部件位置调整工序,实施已定位的多个光学部件中的需要位置调整的光学部件的位置调整。进而,在光学部件用箱体设置工序,使光学部件用箱体移动,以使多个光学部件通过该光学部件用箱体的开口插入到内部的方式将光学部件用箱体设置到相对多个光学部件的指定位置。并且,在光学部件位置固定工序将多个光学部件相对于光学部件用箱体固定位置。由此,可以容易地制造光学装置。
另外,与上述一样,由于利用定位夹具将多个光学部件定位到设计上的指定位置,所以光学部件用箱体与需要高精度的制造的光学部件用箱体相比,不要求那么高的精度。此外,光学部件用箱体只要是具有至少1个开口的结构即可。因此,可以降低光学部件用箱体的制造成本,从而可以降低光学装置的制造成本。
此外,由于在光学部件定位工序之后实施光学部件位置调整工序,所以在使用定位夹具将多个光学部件设置到设计上的指定位置时,即使由于多个光学部件的制造误差等多个光学部件的相对位置发生偏离时,通过对需要位置调整的光学部件的位置进行调整,也可以抑制多个光学部件的相对位置的偏离,从而可以高精度地制造光学装置。另外,这时,例如即使在产生制造误差等时,也不必对相对光轴的位置不易偏离的不需要位置调整的光学部件的位置进行调整,而只对需要位置调整的光学部件的位置进行调整,所以可以高精度且迅速地制造光学装置。
在本发明的光学装置的制造方法中,优选地包括使定位部件与上述多个光学部件中的一部分光学部件接触的定位部件接触工序;上述光学部件位置固定工序通过上述定位部件将上述一部分光学部件相对于上述光学部件用箱体固定。
按照本发明,在定位部件接触工序使定位部件与多个光学部件中的一部分光学部件接触的状态下,通过在光学部件位置固定工序将光学部件与定位部件一起相对于光学部件用箱体固定,可以利用定位部件可靠地实施多个光学部件中的例如需要高精度的定位的一部分光学部件的位置固定。
在本发明的光学装置的制造方法中,优选地上述光学部件位置调整工序,包括向上述多个光学部件照射光束并用光学像检测装置检测通过上述多个光学部件的光学像的光学像检测步骤;以及根据在上述光学像检测步骤中检测出的光学像操作上述定位夹具调整上述需要位置调整的光学部件的位置的光学部件位置调整步骤。
在此,作为光学像检测装置,与上述一样,例如,可以采用直接检测通过多个光学部件的光学像的结构,另外,也可以采用将通过多个光学部件的光学像放大投影到屏幕上而检测投影到该屏幕上的光学像的结构。另外,作为光学像检测装置,也可以采用例如CCD、MOS传感器等摄像元件。
按照本发明,由于光学部件位置调整工序包括光学像检测步骤,所以根据在光学像检测步骤检测出的光学像可以判断多个光学部件是否定位到设计上的指定位置。此外,由于光学部件位置调整工序包括光学部件位置调整步骤,所以在多个光学部件没有被定位到设计上的指定位置时,可以根据在光学像检测步骤检测出的光学像操作定位夹具对需要位置调整的光学部件进行位置调整。因此,可以将多个光学部件进一步高精度地定位。
在本发明的光学装置的制造方法中,优选地上述定位夹具由驱动该定位夹具的夹具驱动部和控制该夹具驱动部的控制部进行驱动控制;上述光学部件位置调整步骤,包括上述控制部将在上述光学像检测步骤中检测的光学像取入并变换为图像信号的图像取入步骤;上述控制部根据在上述图像取入步骤中变换的图像信号取得亮度值的亮度值取得步骤;上述控制部根据在上述亮度值取得步骤中取得的亮度值计算上述需要进行位置调整的光学部件的位置调整量的位置调整量计算步骤;以及上述控制部根据在上述位置调整量计算步骤中计算的位置调整量通过控制上述夹具驱动部使上述定位夹具驱动从而对上述需要位置调整的光学部件进行位置调整的位置调整步骤。
在此,作为控制部,与上述一样,例如可以采用具有读入并执行控制程序的CPU和输入从光学像检测装置输出的信号并变换为图像信号的视频捕获板等的PC。另外,光学部件位置调整步骤中的各步骤也可以作为在控制部执行的程序而构成。
在本发明中,光学部件位置调整步骤包括图像取入步骤、亮度值取得步骤、位置调整量计算步骤和位置调整步骤,通过控制部对定位夹具的驱动控制实施需要位置调整的光学部件的位置调整。由此,与目视由光学像检测装置检测出的光学像通过手动操作定位夹具而实施需要位置调整的光学部件的位置调整的情况相比,可以将需要位置调整的光学部件进一步高精度地定位。
在本发明的光学装置的制造方法中,优选地上述光学部件位置调整步骤,包括上述控制部通过控制上述夹具驱动部使上述定位夹具驱动从而使上述需要进行位置调整的光学部件移动、使通过上述多个光学部件的光学像的照明区域移动的照明区域移动步骤;以及上述控制部根据在上述亮度值取得步骤中取得的亮度值取得在上述照明区域移动步骤中移动的照明区域的边界点的边界点取得步骤;上述位置调整量计算步骤由上述控制部根据在上述边界点取得步骤中取得的照明区域的边界点计算上述需要位置调整的光学部件的位置调整量。
在本发明中,光学部件位置调整步骤,除了图像取入步骤、亮度值取得步骤、位置调整量计算步骤和位置调整步骤外,还包括照明区域移动步骤和边界点取得步骤。并且,在位置调整量计算步骤,控制部根据在边界点取得步骤取得的照明区域的边界点计算需要位置调整的光学部件的位置调整量。由此,通过取得照明区域边界位置,可以容易地识别多个光学部件的相对位置的偏离,从而可以进行需要位置调整的光学部件的高精度的定位。
在本发明的光学装置的制造方法中,优选地上述光学部件用箱体具有与上述光学部件接触的支持部;在上述光学部件与上述支持部之间填充有粘接剂;上述光学部件位置固定工序使上述粘接剂固化而将上述光学部件相对于上述光学部件用箱体固定。
在此,粘接剂在光学部件位置调整工序时可以预先进行涂布,也可以在光学部件位置调整工序和光学部件用箱体设置工序结束之后进行涂布。
另外,作为支持部,与上述一样,可以采用构成光学部件用箱体的侧面,也可以采用与构成光学部件用箱体的侧面分体的部件。
按照本发明,在光学部件位置固定工序中,由于使填充在光学部件与支持部之间的粘接剂固化而将光学部件相对于光学部件用箱体固定位置,所以在将光学部件定位之后,可以容易且迅速地实施位置固定。
在本发明的光学装置的制造方法中,优选地在与上述光学部件接触的上述支持部的接触面上形成有沟部;上述光学部件位置固定工序将上述粘接剂注入到上述沟部并将粘接剂填充到上述光学部件与上述支持部之间,进而使上述粘接剂固化而将上述光学部件相对于上述光学部件用箱体固定。
在此,作为沟部,与上述一样,例如可以采用以从支持部的一侧端部贯通到相对的侧端部的方式形成的结构。另外,作为沟部,除了上述结构外,例如也可以采用从支持部的一侧端部形成到相对的侧端部附近的结构、即以从支持部的一侧端部不贯通到相对的侧端部的方式形成的结构。
在本发明中,在光学部件位置固定工序中,将粘接剂注入到沟部而将粘接剂填充到光学部件与支持部之间。并且,使该粘接剂固化而将光学部件相对于光学部件用箱体固定位置。由此,可以容易地实施将粘接剂涂布(注入)到光学部件与支持部之间的作业,在将光学部件定位之后可以容易且迅速地实施位置固定。
另外,利用光学部件位置固定工序,可以避免在光学部件上附着不需要的粘接剂。
此外,该光学部件位置固定工序,即使在例如由于光学部件用箱体的制造误差而支持部与光学部件之间的间隙变窄的情况下,也可以容易地将光学部件相对于光学部件用箱体固定位置。


图1是表示具有利用实施例1的光学单元的制造方法制造的光学单元的投影机的一例的立体图。
图2是示意地表示上述实施例的光学单元的内部结构的平面图。
图3是表示上述实施例的容器状部件的结构的立体图。
图4是用于说明上述实施例的透镜等的保持结构的图。
图5是用于说明上述实施例的分色镜的保持结构的图。
图6是用于说明上述实施例的反射镜的保持结构的图。
图7是表示上述实施例的重做部件的结构的剖面图。
图8是表示上述实施例的重做部件的结构的剖面图。
图9是表示上述实施例的重做部件的结构的剖面图。
图10是说明上述实施例的光学单元的制造方法的流程图。
图l1是说明上述实施例的透镜等的收纳配置方法的流程图。
图12是用于说明上述实施例的分色镜的收纳配置方法的流程图。
图13是说明上述实施例的反射镜的收纳配置方法的流程图。
图14是表示上述实施例的光学单元的制造方法的变形例的流程图。
图15是表示具有利用实施例2的光学单元的制造方法制造的光学单元的投影机的一例的图。
图16是将上述实施例的光学单元的盖状部件卸下的图。
图17是用于说明上述实施例的光学系统的图。
图18是从上方看上述实施例的容器状部件的立体图。
图19是从下方看上述实施例的容器状部件的立体图。
图20是表示上述实施例的光学单元的制造装置的简要结构的整体立体图。
图21是表示上述实施例的光学部件定位夹具的简要结构的立体图。
图22是表示上述实施例的第1定位夹具的结构的立体图。
图23是表示上述实施例的第1保持架的光学部件的保持结构的图。
图24是表示上述实施例的第2定位夹具的结构的立体图。
图25是表示上述实施例的第2保持架的光学部件的保持结构的图。
图26是表示上述实施例的第3定位夹具的结构的立体图。
图27是表示上述实施例的光学像检测装置的结构的示意图。
图28是表示上述实施例的光学像检测装置的变形例的图。
图29是示意地表示上述实施例的控制装置的控制结构的框图。
图30是说明上述实施例的光学单元的制造方法的流程图。
图31是说明上述实施例的光学单元的制造方法的流程图。
图32是用于说明上述实施例的光学部件向光学部件定位夹具上的设置方法的图。
图33是说明上述实施例的光学单元的制造方法的流程图。
图34是表示容器状部件、除光源装置外的光学部件和棱镜单元设置在上述实施例的制造装置上的状态的图。
图35是表示将由上述实施例的光学像检测装置拍摄的光学像取入控制装置的图像的一例的图。
图36是说明上述实施例的光学单元的制造方法的流程图。
图37是表示将由上述实施例的光学像检测装置拍摄的光学像取入控制装置的图像的一例的图。
图38是表示利用上述实施例的亮度值变化曲线取得部取得亮度值变化曲线的取得方法的一例的图。
图39是将上述实施例的亮度值变化曲线的一部分放大的图。
图40是表示将由上述实施例的光学像检测装置拍摄的光学像取入控制装置的图像的一例的图。
图41是用于说明上述实施例的光学单元的制造方法的图。
图42是说明上述实施例的光学单元的制造方法的流程图。
图43是表示将由上述实施例的光学像检测装置拍摄的光学像取入控制装置的图像的一例的图。
图44是说明上述实施例的光学单元的制造方法的流程图。
图45是表示将由上述实施例的光学像检测装置拍摄的光学像取入控制装置的图像的一例的图。
图46是说明上述实施例的光学单元的制造方法的流程图。
图47是表示将由上述实施例的光学像检测装置拍摄的光学像取入控制装置的图像的一例的图。
图48是用于说明上述实施例的光学单元的制造方法的图。
图49是从上方侧看实施例3的光学部件用箱体的容器状部件的立体图。
图50是将图49的一部分放大的图。
图51是表示由图49的容器状部件支持光学部件的状态的图。
图52是说明将上述实施例的不需要位置调整的光学部件相对于容器状部件定位固定的方法的流程图。
图53是说明将上述实施例的需要位置调整的光学部件相对于容器状部件定位固定的方法的流程图。
图54是表示上述实施例的容器状部件的变形例的图。
图55是表示上述实施例的容器状部件的变形例的图。
图56是从上方侧看实施例4的光学部件用箱体的容器状部件的立体图。
图57是从上方侧看上述实施例的容器状部件的立体图。
图58是表示上述实施例的透镜等的保持结构的图。
图59是表示上述实施例的反射镜的保持结构的图。
图60是说明实施例5的光学单元的制造方法的流程图。
图61是表示图60的处理S20′的状态的图。
图62是说明实施例6的光学单元的制造方法中需要调整的光学部件的定位固定的工序的流程图。
图63是表示图62的处理S441的状态的图。
图64是表示图62的处理S450的状态的图。
具体实施例方式
(1)实施例1.
下面,根据

本发明的实施例1。
(1-1)投影机的结构图1是表示具有利用本实施例的光学单元的制造方法制造的光学单元的投影机的一例的立体图。
投影机1根据图像信息调制从光源射出的光束并放大投影到屏幕等的投影面上。如图1所示,该投影机1具有平面看呈L形的光学单元2和与该光学单元2的一端连接的作为投影光学装置的投影透镜3。
另外,虽然省略了具体的图示,投影机1构成为除了光学单元2和投影透镜3以外,还具有将从外部供给的电力供给投影机1的构成部件的电源单元、驱动控制光学单元2的后述的液晶面板的控制基板、具有向投影机1的构成部件输送冷却空气的冷却风扇的冷却单元等。
此外,如图1中虚线所示,光学单元2、投影透镜3的一部分、电源单元、控制基板、冷却单元等的构成投影机1的各种部件被收纳在外包装壳体20的内部。投影透镜3配置成可以通过该外包装壳体20的开口向外部投影图像的状态。
光学单元2在未图示的控制基板的控制下对应来自外部的图像信息形成光学像。虽然具体的情况后面说明,如图1所示,该光学单元2具有包括由形成容器状的容器状部件25A和堵塞该容器状部件25A的开口部的盖状部件25B构成的箱体本体的光学部件用箱体25、收纳配置在该光学部件用箱体25内的多个光学部件和与光学部件用箱体25连接的支持投影透镜3和电光装置24的头体26。
投影透镜3放大投影由光学单元2根据图像信息调制的光学像。该投影透镜3作为在筒状的镜筒内收纳多个透镜的组透镜而构成,具有可以改变多个透镜的相对位置的未图示的控制杆,构成为可以进行投影像的聚焦调整和倍率调整。
(1-2)光学系统的结构图2是示意地表示光学单元2的内部结构的平面图。具体而言,图2是将光学单元2的盖状部件25B取下的图。
如图2所示,构成本实施例的投影机1的光学部件由积分照明光学系统21、色分离光学系统22、中继光学系统23、将光调制装置和色合成光学装置一体化的电光装置24构成。
积分照明光学系统21是用于使从光源射出的光束在照明光轴正交面内的照度均匀的光学系统。如图2所示,该积分照明光学系统21构成为具备光源装置211、第1透镜阵列212、第2透镜阵列213、偏振变换元件214和重叠透镜215。
光源装置211包括作为发射光源的光源灯216、反射器217和将反射器217的光束射出面覆盖的保护玻璃218。并且,从光源灯216射出的放射状的光束由反射器217反射而成为大致平行光束向外部射出。在本实施例中,作为光源灯216采用高压水银灯,作为反射器217采用抛物面镜。另外,作为光源灯216,不限于高压水银灯,也可以采用例如金属卤化物灯或卤素灯等。另外,虽然作为反射器217采用了抛物面镜,但不限于此,也可以采用将平行化凹透镜配置在由椭圆面镜构成的反射器的射出面的结构。
第1透镜阵列212具有从照明光轴方向看具有大致呈矩形的轮廓的小透镜排列成矩阵状的结构。各小透镜将从光源灯216射出的光束分割为部分光束而向照明光轴方向射出。
第2透镜阵列213具有与第1透镜阵列212大致相同的结构,具有小透镜排列成矩阵状的结构。该第2透镜阵列213和重叠透镜215都具有将第1透镜阵列212的各小透镜的像成像到电光装置24的后述的液晶面板241R、241G、241B的图像形成区域的功能。
偏振变换元件214是将来自第2透镜阵列213的光变换为大致1种偏振光的元件,由此,提高了电光装置24的光的利用率。
具体而言,由偏振变换元件214变换为大致1种偏振光的各部分光束通过重叠透镜215最后大致重叠在电光装置24的后述的液晶面板241R、241G、241B的图像形成区域。在使用调制偏振光的液晶面板241R、241G、241B的投影机中,只能利用1种偏振光,所以,来自发出随机偏振光的光源灯216的光束的大致一半未被利用。因此,通过使用偏振变换元件214,将从光源灯216射出的光束变换为大致1种偏振光,提高了电光装置24的光的利用率。另外,这样的偏振变换元件214在例如特开平8-304739号公报中有介绍。
色分离光学系统22具有2个分色镜221、222和反射镜223。从积分照明光学系统21射出的多个部分光束由2个分色镜221分离为红(R)、绿(G)、蓝(B)的3色的色光。
中继光学系统23具有入射侧透镜231、中继透镜233和反射镜232、234。该中继光学系统23具有将作为由色分离光学系统22分离的色光的蓝色光引导到电光装置24的后述的液晶面板241B的功能。
这时,在色分离光学系统22的分色镜221中,使从积分照明光学系统21射出的光束中的绿色光成分和蓝色光成分透过而反射红色光成分。由分色镜221反射的红色光由反射镜223反射,并通过场透镜224到达红色用的液晶面板241R。该场透镜224将从第2透镜阵列213射出的各部分光束变换为相对于其中心轴(主光线)平行的光束。设置在其它液晶面板241G、241B的光入射侧的场透镜224也一样。
此外,在透过分色镜221的蓝色光和绿色光中,绿色光由分色镜222反射,通过场透镜224到达绿色光用的液晶面板241G。另一方面,蓝色光透过分色镜222,通过中继光学系统23,进而通过场透镜224到达蓝色光用的液晶面板241B。
另外,之所以对蓝色光使用了中继光学系统23,是由于蓝色光的光路的长度比其它色光的光路的长度长,而为了防止由于光的发散等引起的光的利用率降低。即,是为了将入射到入射侧透镜231上的部分光束原样地传播到场透镜224上。另外,虽然中继光学系统23采用了通过3个色光中的蓝色光的结构,但不限于此,也可以采用例如通过红色光的结构。
电光装置24根据图像信息调制入射的光束而形成彩色图像。该电光装置24具有入射由色分离光学系统22分离的各色光的3个入射侧偏振片242、配置在各入射侧偏振片242的后级的作为光调制装置的液晶面板241R、241G、241B和射出侧偏振片243以及作为色合成光学装置的十字分色棱镜244。
液晶面板241R、241G、241B例如是将多晶硅TFT作为开关元件的部件,在相对配置的一对透明基板内密封封入液晶。并且,该液晶面板241R、241G、241B根据图像信息调制通过入射侧偏振片242入射的光束并射出。另外,该液晶面板241R、241G、241B由未图示的保持框收纳保持。
入射侧偏振片242是仅透过由色分离光学系统22分离的各色光中的一定方向的偏振光而吸收其它的光束的部件,是将偏振膜粘贴到蓝宝石玻璃等基板上的部件。
另外,射出侧偏振片243也与入射侧偏振片242大致同样地构成,是仅透过从液晶面板241R、241G、241B射出的光束中的指定方向的偏振光而吸收其它的光束的部件,将其设定为使透过的偏振光的偏振轴与入射侧偏振片242的透过的偏振光的偏振轴正交。
十字分色棱镜244是将从射出侧偏振片243射出的对每种色光调制的光学像进行合成而形成彩色图像的部件。在该十字分色棱镜244上,反射红色光的电介质多层膜和反射蓝色光的电介质多层膜沿4个直角棱镜的界面设置成X状,3个色光由这些电介质多层膜进行合成。
另外,十字分色棱镜244固定在未图示的台座上。另外,液晶面板241R、241G、241B和3个射出侧偏振片243分别固定在十字分色棱镜244的3个光入射端面上而形成单元化。下面,将十字分色棱镜244、台座、液晶面板241R、241G、241B、3个射出侧偏振片243一体化的结构简单地称为“棱镜单元”。
另外,作为电光装置24,除了液晶面板241R、241G、241B、入射侧偏振片242、射出侧偏振片243和十字分色棱镜244外,也可以采用在入射侧偏振片242和射出侧偏振片243之间配置补偿由液晶面板241R、241G、241B形成的光学像的视角的视角补偿片的结构。通过配置这样的视角补偿片,可以扩大投影图像的视角,并且可以提高投影图像的对比度。
(1-3)光学部件用箱体的结构如图1或图2所示,光学部件用箱体25包括收纳构成上述的光学系统21、22、23的各种光学部件的容器状部件25A、堵塞该容器状部件25A的上面的开口部分的盖状部件25B(图1)、将构成光学系统21、22、23的各种光学部件中的除了光源主211之外的光学部件定位到容器状部件25A的指定位置的定位部件253、以及适当地安装在光学部件用箱体25的外面的使收纳配置在容器状部件25A上的各种光学部件可以重做的未图示的重做部件254X、254Y及254Z。
图3是表示容器状部件25A的结构的立体图。
容器状部件25A是通过将铝的平板进行板金加工而形成的部件,如图1~图3所示,包括收纳光源装置211的光源收纳部250和收纳构成光学系统21、22、23(图2)的各种光学部件中除了光源装置211的光学部件的部件收纳部251。这些光源收纳部250和部件收纳部251通过挤压加工形成容器状,光源收纳部250下方侧开口,部件收纳部251上方侧开口。另外,在光源收纳部250和部件收纳部251的连接部分通过切削等形成开口251H(图3)以使从光源装置211射出的光束通过。
另外,这些光源收纳部250和部件收纳部251,也可以从1个平板通过挤压加工分别形成光源收纳部250和部件收纳部251。此外,也可以采用将2个平板通过挤压加工分别形成光源收纳部250和部件收纳部251并通过螺栓等将2个部件机械配合的结构或者通过焊接将2个部件配合的结构。
光源收纳部250从未图示的下方侧的开口收纳配置光源装置211(图2)。在该光源收纳部250的侧面,虽然图示省略了,但通过切削等形成缝隙状的开口部以使由于光源装置211产生的热而温度升高的空气不会滞留在光源收纳部250内。
如图3所示,部件收纳部251的一端侧与光源收纳部250连接,另一端侧形成平面看大致呈コ形的容器形状,头体26与该另一端侧连接。
在该部件收纳部251中,在侧面,对应于光学部件212~215、231、233(图2)的位置,将该侧面的一部分向部件收纳部251的内侧切开翘起而形成多个孔251A。此外,在侧面,对应于光学部件223、232、234(图2)的位置形成向内部贯通的圆形的多个孔251C。进而,在平面看大致呈コ形的内侧的侧面通过切削等形成切口251J以使从光源装置211(图2)射出的由色分离光学系统22(图2)分离的3个色光可以通过电光装置24(图2)。
此外,在该部件收纳部251中,虽然图示省略了,但在底面部分和上端部分形成了具有螺纹沟的多个内缘翻边孔。
如图1所示,盖状部件25B是铝的平板,通过切削等形成而将容器状部件25A的部件收纳部251的上端侧的开口部分堵塞。另外,虽然图示省略了,但在该盖状部件25B上形成有多个孔,通过该孔和在容器状部件25A上形成的未图示的内缘翻边孔利用螺栓等将容器状部件25B相对于容器状部件25A固定。
这里,对上述的容器状部件25A的光源收纳部250和部件收纳部251的内面和盖状部件25B的下面实施了发黑防腐处理。
如图1或图2所示,定位部件253包括将第1透镜阵列212、第2透镜阵列213、偏振变换元件214、重叠透镜215、入射侧透镜231和中继透镜233分别定位的作为正交配置定位部件的第1定位部件253A、将分色镜221和222分别定位的作为倾斜配置定位部件的第2定位部件253B(图2)以及将反射镜223和232及234分别定位的作为平行配置定位部件的第3定位部件253C。另外,这些定位部件253在说明光学部件的保持结构时同时进行说明。此外,关于重做部件254X、254Y、254Z,在说明了光学部件的保持结构之后进行详细说明。
(1-4)头体的结构头体26由镁合金构成,形成为侧面大致呈L形。如图2所示,该头体26使投影透镜3和多个光学元件形成一体化。并且,该头体26包括在侧面大致呈L形的垂直面外侧形成的透镜支持部261、在侧面大致呈L形的水平面上侧形成的承载面262和在该承载面262上突出地设置的场透镜保持部263。
另外,头体26不限于镁合金,也可以由铝、镁、钛或以这些金属为主材料的合金等的金属构成。
如图1或图2所示,透镜支持部261大致形成矩形,在其四角部分贯通内外而形成用于固定投影透镜3的未图示的固定用内螺纹孔。并且,该透镜支持部261通过投影透镜3的未图示的孔将螺栓等与固定用内螺纹孔螺合将投影透镜3支持固定。
如图2所示,承载面262形成平面看大致呈矩形形状。在该承载面262上,在透镜支持部261附近在左右方向的大致中央部分承载固定棱镜单元。棱镜单元通过台座固定在承载面262上。此外,在该承载面262上,在各液晶面板241R、241G、241B侧形成使从未图示的冷却单元输送来的冷却空气流通的3个切口262A。
场透镜保持部263是从在承载面262上形成的切口262A的角部向上方直立设置的部件,其保持固定场透镜224。
这里,在上述头体26中,虽然图示省略了,例如在承载面262上形成多个孔,通过这些孔和在容器状部件25A上形成的未图示的内缘翻边孔利用螺栓等将头体26相对于容器状部件25A固定。
另外,关于入射侧偏振片242的固定结构,省略了具体的图示,可以采用将偏振膜粘贴到场透镜224的光束射出面上的结构,也可以与场透镜保持部263一样地设置从承载面262向上方突出的部件,采用在该突出设置的部件上保持固定入射侧偏振片242的结构。
(1-5)光学部件的保持结构下面,说明相对光学部件用箱体25的构成光学系统21、22、23(图2)的各种光学部件中除了光源装置211之外的光学部件的保持结构。
另外,作为该光学部件的保持结构,根据其类似的结构可以分为3个保持结构。即,可以分为保持第1透镜阵列212、第2透镜阵列213、偏振变换元件214、重叠透镜215、入射侧透镜231和中继透镜233的透镜等的保持结构、保持分色镜221及222的分色镜的保持结构和保持反射镜223、232及234的反射镜的保持结构。下面,顺序说明这3个保持结构。
(1-5-1)透镜等的保持结构图4是用于说明透镜等的保持结构的图。另外,如上所述,光学部件212~215、231、233的保持结构是类似的结构,这里,主要说明重叠透镜215的保持结构。
如图4所示,重叠透镜215是平面看呈圆形的形状,构成为光束入射侧端面和光束射出侧端面膨胀成球面状的凸透镜。并且,作为保持该重叠透镜215的部件,可以使用上述的多个第1定位部件253A中的2个第1定位部件253A。
第1定位部件253A是插入在容器状部件25A的侧面形成的孔251A中的四角柱状的部件,由透过紫外线的合成树脂(丙烯酸材料)构成。此外,在该第1定位部件253A中,在四角柱状的一方的端面上形成剖面大致呈V形的沟部253A1。该沟部253A1形成与重叠透镜215的外周端部的剖面形状大致相同的形状。此外,在该第1定位部件253A上,在另一方的端面上形成向一方的端面延伸的作为螺合结构的重做用的螺纹孔253A2。
这里,在容器状部件25A的孔251A中,切开翘起的侧面的一部分构成第1定位部件253A的支持面251K。
并且,通过这些第1定位部件253经过在容器状部件25A的侧面形成的孔251A使沟部253A1与重叠透镜215的外周端部接触从左右方向夹持该重叠透镜215。这时,在第1定位部件253与支持面251K之间和第1定位部件253的沟部253A1与重叠透镜215的外周端部之间填充紫外线固化型粘接剂,通过使该粘接剂固化重叠透镜215相对于光学部件用箱体25保持固定。
另外,关于其它光学部件212~214、231、233的保持结构,也与上述的重叠透镜215的保持结构大致相同。
(1-5-2)分色镜的保持结构图5是用于说明分色镜的保持结构的图。如上所述,分色镜221、222的保持结构是类似的结构,这里,主要说明分色镜222的保持结构。
如图5所示,分色镜222平面看呈矩形形状,由上述第2定位部件253B进行保持。
如图5所示,第2定位部件253B包括固定在容器状部件25A的部件收纳部251的底面上的板状的台座253B1、固定在该台座253B1的上面的剖面看具有L形状的一对板状部件253B2和介于该一对板状部件253B2和分色镜222的左右侧端部之间的衬垫253B3。
其中,一对板状部件253B2的剖面看呈L形状的一方的端面固定在台座253B1的上面,另一方的端面在台座253B1的上方延伸,与容器状部件25A的部件收纳部251的侧面大致平行地相对配置。并且,在该一对板状部件253B2之间,分色镜222倾斜地配置,该分色镜222的左右端部与该板状部件253B2的另一方的端面相对配置。
在该一对板状部件253B2上,在另一方的端面上,该端面的一部分向相对的板状部件253B2侧切开翘起成三角形状,该切开翘起的部分构成为支持衬垫253B3的支持面253B4。
另外,在该一对板状部件253B2上,在另一方的端面中的场透镜224(图2)侧的端面上形成用于使由分色镜222反射的G色光通过的开口253B5。
衬垫253B3是三角柱状的部件,与第1定位部件253A一样,由透过紫外线的合成树脂(丙烯酸材料)构成。在该衬垫253B3上,在上侧端面上形成向下侧端面延伸的未图示的重做用的螺纹孔253B6。并且,该衬垫253B3由支持面253B4支持,并且介于分色镜222的左右端部与板状部件253B2之间。这时,衬垫253B3的三角柱状的斜面的倾斜方向与分色镜222的倾斜方向大致成为相同的方向。另外,在衬垫253B3与支持面253B4之间和衬垫253B3的斜面与分色镜222的外周端部之间填充紫外线固化型粘接剂,通过使该粘接剂固化分色镜222相对于光学部件用箱体25固定。
另外,关于分色镜221的保持结构,也与上述的分色镜222的保持结构相同。
(1-5-3)反射镜的保持结构图6是用于说明反射镜的保持结构的图。如上所述,反射镜223、232、234的保持结构是类似的结构,这里,主要说明反射镜232的保持结构。
如图6所示,反射镜232是平面看呈矩形形状,具有在一方的端面蒸镀高反射性的铝等的反射面。另外,作为保持该反射镜232的部件,可以使用上述的第3定位部件253C。
第3定位部件253C由透过紫外线的合成树脂(丙烯酸材料)构成,包括板体253C1和从该板体253C1的一方的端面的四角部分与该端面正交地突出的圆柱状的4个销钉253C2。
其中,在板体253C1上形成从背面侧向销钉253C2内延伸的未图示的重做用的螺纹孔253C3。
并且,该第3定位部件253C通过在容器状部件25A的侧面形成的孔251C销钉253C2插入,该销钉253C2的前端与反射镜232的反射面的背面接触。这时,在销钉253C2与反射镜232的反射面的背面之间和销钉253C2的外周与孔251C之间填充紫外线固化型粘接剂,通过使该粘接剂固化,反射镜232相对于光学部件用箱体25固定。
另外,其它反射镜223、234的保持结构,也与上述反射镜232的保持结构相同。
上述的第1定位部件253A、衬垫253B3和第3定位部件253C由丙烯酸材料构成,但不限于此,也可以用透过紫外线的其它合成树脂构成,此外,也可以用光学玻璃、水晶、蓝宝石、石英等构成。
此外,作为在透镜等的保持结构、分色镜的保持结构和反射镜的保持结构所使用的紫外线固化型粘接剂,可以采用各种各样的粘接剂,但是,优选地以丙烯酸脂为主要成分的粘性为17000P的粘接剂。
(1-6)重做部件的结构图7~图9分别是表示重做部件254X、254Y、254Z的结构的剖面图。
重做部件254X在更换由上述图4的保持结构保持的各种光学部件212~215时解除相对于光学部件用箱体25的粘接固定状态。如图7所示,该重做部件254X由铝的平板通过弯曲加工形成剖面大致呈コ形,包括在开口端边缘相对的端面具有孔254A1的支持部件254A、以及配置在该支持部件254A的孔254A1中的可以与第1定位部件253A的重做用的螺纹孔253A2螺合的重做螺栓254B。
重做部件254Y在更换由上述图5的保持结构保持的各种光学部件221、222时解除相对于光学部件用箱体25的粘接固定状态。如图8所示,该重做部件254Y由铝的平板通过弯曲加工形成剖面大致呈コ形,包括在开口端边缘相对的端面具有孔254A1的支持部件254A、以及配置在该支持部件254A的孔254A1中的可以与衬垫253B3的重做用的螺纹孔253B6螺合的重做螺栓254B。
重做部件254Z在更换由上述图6的保持结构保持的各种光学部件223、232、234时解除相对于光学部件用箱体25的粘接固定状态。如图9所示,该重做部件254Z由铝的平板通过弯曲加工形成剖面大致呈コ形,包括在开口端边缘相对的端面具有孔254A1的支持部件254A、以及配置在该支持部件254A的孔254A1中的可以与板体253C1的重做用的螺纹孔253C3螺合的重做螺栓254B。
(1-7)光学单元的制造方法图10是说明本实施例的光学单元2的制造方法的流程图。下面,参照图10说明光学单元2的制造方法。
首先,将光源装置211收纳配置到容器状部件25A的光源收纳部250中。另外,将投影透镜3设置到头体26的透镜支持部261上,将电光装置24装载固定到承载面262上,将场透镜224保持固定到场透镜保持部263上。然后,利用未图示的螺栓等将头体26与容器状部件25A的部件收纳部251连接。
其次,如以下所示,将光学部件212~215、221~223、231~234收纳配置到容器状部件25A的部件收纳部251中(处理S1光学部件收纳工序)。另外,如上所述,光学部件的保持结构根据其类似的结构可以分为透镜等的保持结构、分色镜的保持结构和反射镜的保持结构等3个保持结构,所以,下面顺序说明透镜等的收纳配置方法、分色镜的收纳配置方法和反射镜的收纳配置方法。
(1-7-1)透镜等的收纳配置方法(处理S11)图11是说明透镜等的收纳配置方法的流程图。
如上所述,光学部件212~215、231、233的收纳配置方法是类似的,这里,主要参照图4和图11说明重叠透镜215的收纳配置方法。另外,其它光学部件212~214、231、233也利用同样的收纳配置方法进行收纳配置。
首先,将紫外线固化型粘接剂分别涂布到2个第1定位部件253A的沟部253A1和外周(处理S111)。
将这些涂布了粘接剂的第1定位部件253插入在容器状部件25A的侧面形成的孔251A中,将重叠透镜215设置成可以从左右两侧夹持(处理S112定位部件插入步骤)。这时,第1定位部件253处于由支持面251K支持的状态。
然后,将重叠透镜215从部件收纳部251的上方配置在处理S112设置的2个第1定位部件253之间而收纳到部件收纳部251中(处理S113光学部件收纳步骤),使该重叠透镜215的外周端部与第1定位部件253的沟部253A1接触(处理S114定位部件接触步骤)。
(1-7-2)分色镜的收纳配置方法(处理S12)图12是说明分色镜的收纳配置方法的流程图。
如上所述,分色镜221、222的收纳配置方法是类似的,这里,主要参照图5和图12说明分色镜222的收纳配置方法。另外,分色镜221也利用同样的收纳配置方法进行收纳配置。
首先,将紫外线固化型粘接剂涂布到2个衬垫253B3的外周(处理S121)。
将这些涂布了粘接剂的衬垫253B3分别放置到一对板状部件253B2的支持面253B4上(处理S122衬垫设置步骤)。
将分色镜222以相对于板状部件253B2的端面倾斜的状态配置到一对板状部件253B2之间(处理S123光学部件配置步骤),使之与在处理S122放置在支持面253B4上的衬垫253B3接触(处理S124衬垫接触步骤)。
然后,在处理S121~S124中,将支持分色镜222的第2定位部件253B收纳到容器状部件25A的部件收纳部251中,将台座253B1固定在部件收纳部251的底面(处理S125)。
(1-7-3)反射镜的收纳配置方法(处理S13)图13是说明反射镜的收纳配置方法的流程图。
如上所述,反射镜223、232、234的收纳配置方法是类似的,这里,主要参照图6和图13说明反射镜232的收纳配置方法。另外,其它反射镜223、234也利用同样的收纳配置方法进行收纳配置。
首先,将紫外线固化型粘接剂涂布到第3定位部件253C的4个销钉253C2的前端和外周(处理S131)。
将这些涂布了粘接剂的第3定位部件253C的销钉253C2插入在容器状部件25A的侧面形成的孔251C中(处理S132定位部件接触步骤)。
然后,将反射镜232从部件收纳部251的上方与在处理S132设置的第3定位部件253C的销钉253C2相对地收纳到部件收纳部251中(处理S133光学部件收纳步骤),使该反射镜232的反射面的背面与第3定位部件253C的销钉253C2的前端接触(处理S134定位部件接触步骤)。
(1-7-4)光学部件的定位方法在上述的处理S1之后,在紫外线固化型粘接剂未固化的状态,调整光学部件212~215、221~223、231~234的位置,定位到指定位置(处理S2光学部件定位工序)具体而言,使白色光的光束从光源装置211射出,通过投影透镜3将该射出的光束通过各种光学部件后的图像光投影到未图示的屏幕上,一边观看该投影图像一边对各种光学部件进行位置调整,从而将它们定位到指定位置上。
各种光学部件212~215、221~223、231~234间的光轴位置发生偏离时,由于这些光学部件位置的误差在投影图像上将显示出显示影子。因此,通过将各种光学部件定位到从光源装置211射出的光束的照明光轴上的指定位置消除投影图像中的显示影子。
例如,在光学部件212~215、231、233的定位中,从光学部件用箱体25的外部使未图示的光轴调整夹具与光学部件212~215、231、233配合。然后,一边观看投影图像一边操作光轴调整夹具,对光学部件212~215、231、233分别用以该光学部件的左右方向、上下方向、前后方向、左右方向为轴的面外旋转方向和以上下方向为轴的面外旋转方向的5轴进行位置调整。这时,由于紫外线固化型粘接剂的表面张力,第1定位部件253A随着光学部件212~215、231、233的移动,从而该第1定位部件253A将光学部件212~215、231、233定位到指定位置上。
另外,例如在分色镜221、222的定位中,同样也使未图示的光轴调整夹具与分色镜221、222配合。然后,一边观看投影图像一边操作光轴调整夹具,分色镜221、222分别用以该分色镜的左右方向、上下方向、前后方向、左右方向为轴的面外旋转方向和以上下方向为轴的面外旋转方向的5轴进行位置调整。这时,由于紫外线固化型粘接剂的表面张力,衬垫253B3随着分色镜221、222的移动,从而该衬垫253B3将分色镜221、222定位到指定位置上。
进而,例如在反射镜223、232、234的定位中,使未图示的光轴调整夹具与第3定位部件253C的板体253C1配合。然后,一边观看投影图像一边操作光轴调整夹具使板体253C1移动。这时,由于紫外线固化型粘接剂的表面张力,反射镜223、232、234随着板体253C1移动,分别用以该反射镜的左右方向、上下方向、前后方向、左右方向为轴的面外旋转方向和以上下方向为轴的面外旋转方向的5轴调整反射镜223、232、234的位置。这时,由于紫外线固化型粘接剂的表面张力,第3定位部件253C将反射镜223、232、234保持在指定位置上,从而该第3定位部件253C将反射镜223、232、234定位在指定位置上。
(1-7-5)光学部件的位置固定方法在处理S2进行光学部件212~215、221~223、231~234的定位之后,向各部件间照射紫外线,使紫外线固化型粘接剂固化,将各种光学部件相对于光学部件用箱体25固定(处理S3光学部件位置固定工序)。
具体而言,例如在光学部件212~215、231、234的固定中,从容器状部件25A的侧方朝向第1定位部件253A照射紫外线。于是,照射的紫外线透过第1定位部件253A,使第1定位部件253A与支持面251K之间的紫外线固化型粘接剂固化,进而,使第1定位部件253A的沟部253A1与光学部件212~215、231、233的外周端部之间的紫外线固化型粘接剂固化。
此外,例如在分色镜221、222的固定中,从容器状部件25A的上方向衬垫253B3照射紫外线。于是,照射的紫外线透过衬垫253B3使该衬垫253B3与支持面253B4之间的紫外线固化型粘接剂固化。另外,照射的紫外线使衬垫253B3的外周与板状部件253B2之间的紫外线固化型粘接剂固化,进而,使衬垫253B3与分色镜221、222的左右端部之间的紫外线固化型粘接剂固化。
此外,例如在反射镜223、232、234的位置固定中,从容器状部件25A的侧方朝向第3定位部件253C照射紫外线。于是,照射的紫外线透过板体253C1,并且也透过销钉253C2,使销钉253C2的外周与孔251C之间的紫外线固化型粘接剂固化,进而,使销钉253C2的前端与反射镜223、232、234的反射面的背面之间的紫外线固化型粘接剂固化。
在以上的处理S1~S3的工序之后,通过利用螺栓等将盖状部件25B与容器状部件25A连接(处理S4),而制造光学单元2。
另外,也可以构成为,在盖状部件25B上形成用于使未图示的光轴调整夹具与收纳在内部的光学部件配合的孔和用于向衬垫253B3照射紫外线的孔,在处理S1之后,将盖状部件25B与容器状部件25A连接,也可以在该状态下实施处理S2和处理S3。
(1-7-6)光学部件的重做方法如图10所示,在通过上述处理S1~S4的工序制造的光学单元2中需要更换光学部件等,而当将该光学部件从光学部件用箱体25上取下时(处理S5),进行重做工序(处理S6)。另外,由于在该重做工序(处理S6)中使用上述的重做部件254X、254Y、254Z,所以适当地参照图7~图9对重做工序(处理S6)进行说明。
当将光学部件212~215、231、233取下时,按以下方式进行。另外,如上所述,由于光学部件212~215、231、233的保持结构类似,所以这里主要说明重叠透镜215的重做方法。
首先,如图7所示,使重做部件254X的支持部件254A的开口端边缘与对应于容器状部件25A的侧面的孔251A的位置接触。另外,使配置在支持部件254A的孔254A1中的重做螺栓254B与在第1定位部件253A上形成的重做用的螺纹孔253A2螺合。然后,使重做螺栓254B向重做用的螺纹孔253A2的拧入方向旋转而使螺合状态改变。于是,由于第1定位部件253A向重做部件254X的方向移动,所以第1定位部件253A与支持面251K之间的接触状态解除,进而第1定位部件253A的沟部253A1与重叠透镜215的外周端部的接触状态接触,从而可以将重叠透镜215从光学部件用箱体25上取下。
此外,将反射镜223、232、234取下时,按以下方法进行。如上所述,由于反射镜223、232、234的保持结构类似,所以这里主要说明反射镜232的重做方法。
首先,如图9所示,使重做部件254Z的支持部件254A的开口端边缘与容器状部件25A的侧面接触以使第3定位部件253C位于该支持部件254A的コ形内侧。此外,使配置在支持部件254A的孔254A1中的重做螺栓254B与在第3定位部件253C的板体253C1上形成的重做用的螺纹孔253C3螺合。然后,使重做螺栓254B向拧入重做用的螺纹孔253C3的方向旋转而使螺合状态改变。于是,由于第3定位部件253C向重做部件254Z的方向移动,所以第3定位部件253C的销钉253C2的外周与容器状部件25的孔251C之间的接触状态解除,进而销钉253C2的前端与反射镜232的反射面的背面的接触状态接触,从而可以将反射镜232从光学部件用箱体25上取下。
进而,将分色镜221、222取下时,按以下方法进行。
首先,将重做部件254Y通过盖状部件25B的未图示的孔插入,安装到第2定位部件253B的板状部件253B2的上端部。此外,使配置到支持部件254A的孔254A1中的重做螺栓254B与在第2定位部件253B的衬垫253B3上形成的重做用的螺纹孔253B6螺合。然后,使重做螺栓254B向拧入螺纹孔253B6的方向旋转而使螺合状态改变。于是,由于衬垫253B3向盖状部件25B的方向移动,所以衬垫253B3与支持面253B4之间的接触状态、衬垫253B3与板状部件253B2之间的重做状态和衬垫253B3与分色镜221、222的左右端部之间的接触状态解除,从而可以将分色镜221、222从第2定位部件253B上取下。
在进行上述重做工序S6之后,再次进入处理S1,顺序进行更换的光学部件的收纳、定位和位置固定。
(1-8)实施例1的效果按照上述实施例1,具有以下的效果。
(1-8-1)光学单元2的制造方法是在光学部件收纳工序S1将光学部件212~215、221~223、231~234与定位部件253一起收纳到容器状部件251的部件收纳部251B中。然后,在光学部件定位工序S2,使光学部件212~215、221~223、231~234移动而进行该光学部件的位置调整,用定位部件253将光学部件212~215、221~223、231~234定位到指定位置上。并且,在光学部件位置固定工序S3,使光学部件212~215、221~223、231~234相对于光学部件用箱体25位置固定。这样,就可以很容易地制造光学单元2。
(1-8-2)由于在光学部件收纳工序S1之后实施光学部件定位工序S2,所以光学部件用箱体25与以往那样内部具有外形位置基准面、需要高精度的制造的光学部件用箱体相比,不要求那么高的精度。因此,可以降低光学部件用箱体25的制造成本,从而可以降低光学单元2的制造成本。
(1-8-3)在光学部件位置固定工序S3,由于是使各种光学部件212~215、221~223、231~234与定位部件253一起相对于光学部件用箱体25位置固定的结构,所以可以省略其它的保持这些光学部件212~215、221~223、231~234的保持框等的部件,从而在制造光学单元2时可以降低制造成本。
(1-8-4)在光学部件收纳工序S1(透镜等的收纳)中,在定位部件插入步骤S112中,将外周涂布了紫外线固化型粘接剂的2个第1定位部件253A通过在容器状部件251的侧面形成的孔251B1插入到内部。另外,在光学部件收纳步骤S113中,将光学部件212~215、231、233配置到2个第2定位部件253A之间而收纳到容器状部件251的部件收纳部251B中。进而,在定位部件接触步骤S114中,在第1定位部件253A上形成的沟部253A1与光学部件212~215、231、233的外周端部接触以保持。这样,由于在容器状部件251的部件收纳部251B中与光学部件212~215、231、233一起设置涂布了紫外线固化型粘接剂的第1定位部件253A,所以在光学部件定位工序S2中,可以使第1定位部件253A与光学部件212~215、231、233的移动一起连动。因此,在光学部件212~215、231、233的位置调整之后,用第1定位部件253A可以容易且迅速地将光学部件212~215、231、233相对于光学部件用箱体25定位。
(1-8-5)另外,在光学部件位置固定工序S3中,由于在光学部件212~215、231、233的外周端部与第1定位部件253A的沟部253A1接触的状态下相对于光学部件用箱体25位置固定,所以利用该第1定位部件253A可以缓和外力的影响而不发生位置偏离,从而可以将光学部件212~215、231、233相对于光学部件用箱体25位置固定。
(1-8-6)在定位部件插入步骤S112中,将2个第1定位部件253A通过在容器状部件251的侧面形成的孔251B1插入到内部,使在孔251B1的周边缘形成的支持面251B4支持第1定位部件253A。这样,在光学部件定位工序S2中,第1定位部件253A的移动随着光学部件212~215、231、233的移动平滑地进行,从而可以用第1定位部件253A将光学212~215、231、233准确地定位。此外,在光学部件位置固定工序S3中,通过将第1定位部件253A与支持面251B4之间固定,可以更可靠地进行光学部件212~215、231、233的位置固定。
(1-8-7)在光学部件收纳工序S1(分色镜的收纳)中,在衬垫设置步骤S122中,分别将外周涂布了紫外线固化型粘接剂的衬垫253B3设置到一对板状部件253B2上。另外,在光学部件配置步骤S123中,在使分色镜221、222相对于板状部件253B2的端面倾斜的状态下配置到一对板状部件253B2之间。进而,在衬垫接触步骤S124中,使分色镜221、222的左右端部与设置在一对板状部件253B2上的衬垫253B3接触。此外,将支持分色镜221、222的第2定位部件253B收纳到容器状部件251的部件收纳部251B中,将台座253B1固定在部件收纳部251B的底面。这样,由于将涂布了紫外线固化型粘接剂的衬垫253B3与分色镜221、222一起设置到板状部件253B2上,所以在光学部件定位工序S2中,可以使衬垫随着分色镜221、222的移动而连动。因此,在分色镜221、222的位置调整之后,用衬垫253B3可以容易且迅速地将分色镜221、222定位。
(1-8-8)另外,由于将支持分色镜221、222的第2定位部件253B收纳到容器状部件251的部件收纳部251B中,所以与直接将分色镜221、222收纳到各种光学部件密集的状态的部件收纳部251B中的结构相比,可以容易而准确地将分色镜221、222收纳到部件收纳部251B中。
(1-8-9)此外,由于采用分色镜221、222配置到第2定位部件253B上的结构,所以即使改变分色镜221、222的形状,也可以不使容器状部件251的形状改变而通过改变构成第2定位部件253B的板状部件253B2的相邻距离来应对。
(1-8-10)在衬垫设置步骤S122中,将衬垫253B3分别放置到在一对板状部件253B2上形成的支持面253B4上,由支持面253B4支持衬垫253B3。这样,在光学部件定位工序S2中,衬垫253B3的移动随着分色镜221、222的移动而平滑地进行,从而可以用衬垫253B3将分色镜221、222准确地定位。另外,在光学部件位置固定工序S3中,通过将衬垫253B3与支持面253B3之间固定,可以将分色镜221、222可靠地固定。
(1-8-11)在衬垫接触步骤S124中,使分色镜221、222的左右端部与衬垫253B3的斜面接触。这样,分色镜221、222的左右端部与衬垫253B3可靠地接触,在光学部件定位工序S2中,用衬垫253B3可以更准确地将分色镜221、222定位。另外,在光学部件位置固定工序S3中,通过将衬垫253B3的斜面与分色镜221、222的左右端部之间固定,可以更可靠地进行分色镜221、222位置固定。
(1-8-12)在光学部件收纳工序S1(反射镜的收纳)中,在定位部件插入步骤S132中,将第3定位部件253C的销钉253C2在外周和前端涂布了紫外线固化型粘接剂的状态下插入在容器状部件251的侧面形成的孔251B2中。此外,在光学部件收纳步骤S133中,将反射镜223、232、234收纳到容器状部件251的部件收纳部251B中使该反射镜的反射面的背面与销钉253C2的前端相对。进而,在定位部件接触步骤S134中,使反射镜223、232、234的反射面的背面与第3定位部件253C的销钉253C2的前端接触。这样,由于将第3定位部件253C与反射镜223、232、234一起设置到容器状部件251的部件收纳部251B中,所以在光学部件定位工序S2中,可以使反射镜223、232、234与第3定位部件253C相互连动。因此,在反射镜223、232、234的位置调整之后,用第3定位部件253C可以容易且迅速地将反射镜223、232、234相对于光学部件用箱体25定位。
(1-8-13)另外,由于将反射镜223、232、234收纳到容器状部件251中,并且将第3定位部件253C配置到与从光源装置211射出的光束不干涉的位置,所以可以制造形成良好的光学像的光学单元2。
(1-8-14)由于第3定位部件253C具有4个销钉253C2,所以在光学部件定位工序S2中,可以用以反射镜223、232、234的左右方向、上下方向、前后方向、左右方向为轴的面外旋转方向、以上下方向为轴的面外旋转方向的5轴准确地进行反射镜223、232、234的位置调整。
(1-8-15)在光学部件定位工序S2中,由于操作外部的光轴调整夹具使板体253C1移动,从而使4个销钉253C2一并移动,所以与使4个销钉253C2分别移动而用5轴进行反射镜223、232、234的位置调整的结构相比,可以用简单的操作容易地进行位置调整。
(1-8-16)另外,在重做工序S6中,可以不进行将4个销钉253C2逐个卸下的烦杂的作业而通过移动板体253C1将4个销钉253C2一并卸下,从而可以很容易地进行反射镜223、232、234的重做作业。
(1-8-17)在光学部件位置固定工序S3中,由于采用了在进行光学部件收纳工序S1和光学部件定位工序S2时,预先将紫外线固化型粘接剂涂布到部件间,在光学部件定位工序S2之后,向该粘接剂照射紫外线使其固化,而将光学部件212~215、221~223、231~234相对于光学部件用箱体25固定的结构,所以可以容易且可靠地将光学部件212~215、221~223、231~234相对于光学部件用箱体25固定。
(1-8-18)另外,第1定位部件253A、衬垫253B3和第3定位部件253C由透过光束的合成树脂(丙烯酸材料)构成,在光学部件位置固定工序S3中,通过第1定位部件253A、衬垫253B3和第3定位部件253C向部件间照射紫外线,使紫外线固化型粘接剂固化。这样,可以容易且可靠地使紫外线固化型粘接剂固化。因此,可以容易地进行光学部件212~215、221~223、231~234的位置固定,并且可以可靠地在最佳的位置进行位置固定。
(1-8-19)光学部件用箱体25可以安装重做部件254,该重做部件254由支持部件254A和重做螺栓254B构成。另外,在第1定位部件253A、衬垫253B3和第3定位部件253C上分别形成可以与重做螺栓254B螺合的重做用的螺纹孔253A2、253C3。这里,当在光学部件位置固定工序S3之后需要更换光学部件等时,在重做工序S6使支持部件254A的开口端边缘与光学部件用箱体25的外侧面接触,从而使重做螺栓254b与重做用的螺纹孔253A2、253C2螺合。然后,通过改变该螺合状态,使第1定位部件253A、衬垫253B3和第3定位部件253C移动,从而将由这些第1定位部件253A、衬垫253B3和第3定位部件253C使光学部件212~215、221~223、231~234相对于光学部件用箱体25的固定状态解除。由此,即使在光学部件212~215、221~223、231~234位置固定之后要更换该光学部件时,也可以很容易地解除光学部件212~215、221~223、231~234相对于光学部件用箱体25的固定状态解除。因此,可以提高光学部件212~215、221~223、231~234的重做性。
(1-8-20)由于投影机1具有用上述的制造方法制造的光学单元2,所以在制造该投影机1时,可以容易地制造投影机本身,从而可以实现制造成本的降低。
(1-9)实施例1的变形另外,本发明不限定上述实施例,包含可以达到本发明的目的的其它结构等,以下所示的变形等也包含在本发明的范围内。
在上述实施例中,虽然光学部件212~215、221~223、231~234的固定使用了紫外线固化型粘接剂,但不限于此,也可以使用热固化型粘接剂,而在进行光学部件212~215、221~223、231~234的位置固定时采用利用热空气等使之固化的结构。此外,粘接剂不限于紫外线固化型粘接剂或热固化型粘接剂,只要是在处理S2中利用粘接剂的表面张力而可以使各种光学部件212~215、221~223、231~234的移动和第1定位部件253A、第2定位部件253B的衬垫253B3、第3定位部件253C的板体253C1相互追随的粘接剂即可。
在上述实施例中,在光学部件收纳工序S1中,处理S11、S12、S13不限于图9所示的顺序,也可以按其它顺序进行。另外,在这些处理S11、S12、S13中,处理S111~S114、处理S121~S125、处理S131~S134也不限于图10~图12所示的顺序,例如,也可以在进行光学部件的收纳(处理S113、S123、S133)之后,进行其它处理。
此外,虽然说明了在光学部件收纳工序S1中将定位部件253与光学部件一起收纳到容器状部件25A中后,在光学部件定位工序S2中调整光学部件的位置而定位到指定位置的步骤,但是,如图14所示,也可以采用在将光学部件212~215、221~223、231~234和第2定位部件253B的台座253B1以及板状部件253B2收纳到容器状部件25A中(处理S113′、S125′、S133′光学部件收纳步骤、光学部件配置步骤)并对光学部件进行位置调整(处理S2′光学部件定位工序)之后,使涂布了粘接剂的第1定位部件253A、衬垫253B3和第3定位部件253C与光学部件接触(处理S111、S112、S114、S121、S122、S124、S131、S132、S134)而将光学部件固定(处理S3)的步骤。在前面用图10说明的步骤的处理S2中,虽然那利用了粘接剂的表面张力,但是,按图14所示的步骤,不必利用粘接剂的表面张力。因此,可以扩大粘接剂的选择余地。
此外,在图14所示的步骤中,也可以将涂布粘接剂的工序(处理S111、S121、S131)设置在处理S114、S124、S134之后。这样,粘接剂的选择余地进一步扩大,也可以利用瞬间粘接剂。另外,如果利用瞬间粘接剂,可以在涂布粘接剂的同时将固定部件的位置固定(处理S3),所以,可以缩短制造工序。
在上述实施例中,虽然说明了在光学部件定位工序S2中进行光学部件212~215、231、233和分色镜221、222的定位时使光学部件212~215、231、233和分色镜221、222移动而进行定位的结构,但是,也可以采用使第1定位部件253A和衬垫253B3移动而将光学部件212~215、231、233和分色镜221、222定位的结构。
此外,虽然说明了在进行反射镜223、232、234的定位时使第3定位部件253C移动而将反射镜223、232、234定位的结构,但是,也可以采用使反射镜223、232、234移动而进行定位的结构。
在上述实施例中,虽然构成光学部件用箱体25的容器状部件25A和盖状部件25B通过板金加工而形成,但是,也可以利用合成树脂、Mg合金、Al合金等的成型件构成。
在上述实施例中,虽然为了将第1定位部件253A和第3定位部件253C相对光学部件用箱体25配置,而在容器状部件25A的侧面分别形成了孔251A、251C,但不限于此。例如,也可以采用在盖状部件25B或容器状部件25A的底面形成孔而通过该孔设置第1定位部件253A和第3定位部件253C的结构。
在上述实施例中,虽然第3定位部件253C构成为具有板体253C1和从该板体253C1突出的4个销钉253C2,但不限于此。例如,可以省略板体253C1而仅采用销钉253C2的结构,也可以采用从板体253C1突出4个以外的、即2个、3个、5个或2个、3个、5个以上的销钉253C2的结构。
在上述实施例中,虽然说明了分别用2个第1定位部件253A保持光学部件212~215、231、233的结构,但不限于此,也可以采用利用1个、3个或1个、3个以上的第1定位部件进行保持的结构。
在上述实施例中,虽然第2定位部件253B构成为具有台座253B1、一对板状部件253B2和衬垫253B3,但不限于此。例如,也可以仅由衬垫253B3构成。即,使分色镜221、222的左右端部与容器状部件251的侧面相对配置,将衬垫253B3插装到这些容器状部件251的侧面与分色镜221、222的左右端部之间。在这样的结构中,由于省略了部件,所以可以实现光学单元2的轻量化和制造成本的降低。
在上述实施例中,第2定位部件253B的衬垫253B3具有三角柱的形状,但不限于此,例如,也可以采用具有圆柱状、四角柱状等其它形状的结构。
在上述实施例中,在容器状部件25A的部件收纳部251上形成的支持面251K是由孔253A的下方的边缘与容器状部件25A的侧面正交地延伸的结构,但是,也可以采用由孔253A的上方、左或右的侧方的边缘与容器状部件25A的侧面正交地延伸的结构。
(2)实施例2下面,根据

本发明的实施例2。在以下的说明和附图中,对于与前面说明的实施例1相同的结构部分标以与实施例1或在图1~图14中使用的相同的符号,并省略其详细的说明。
(2-1)投影机的结构和光学系统的结构图15是表示具有利用实施例2的光学单元的制造方法制造的光学单元的投影机的一例的图。图16是将图15的光学单元2的盖状部件25B卸下的图。图17是用于说明光学系统的图。本实施例的投影机的结构和光学系统的结构,除了光学部件用箱体的结构和电光装置24不由头体26支持外,与实施例1的投影机的结构、光学系统的结构大致相同。
(2-2)光学部件用箱体的结构如图15或图16所示,光学部件用箱体25包括,收纳构成上述光学系统21、22、23的各种光学部件中除了光源装置211的光学部件和电光装置24的容器状部件25A、堵塞该容器状部件25A的上面的开口部分的盖状部件25B和将光学部件215、223、232~234固定到容器状部件25A的指定位置的第1定位部件253A、第3定位部件253C。
图18是从上方看容器状部件25A的立体图。图19是从下方看容器状部件25A的立体图。
容器状部件25A是通过对铝的平板进行板金加工而形成的,如图15~图19所示,包括收纳构成光学系统21、22、23(图17、图18)的各种光学部件中除了光源装置211的光学部件和电光装置24的部件收纳部251和设置投影透镜3的投影透镜设置部252。
如图18或图19所示,部件收纳部251通过挤压加工形成容器状,上方侧形成开口。并且,在该部件收纳部251的一端侧设置投影透镜设置部252,在另一端侧形成用于导入从光源装置211射出的光束的开口251H和支持光学部件212的外周的支持部251I。
在该部件收纳部251中,如图18所示,在侧面与光学部件212~215、221、222、231、233(图16、图17)的位置对应地形成多个孔251A。这些孔251A的一部分通过将容器状部件25A的侧面的一部分向内侧切开翘起而形成。该切开翘起的侧面的一部分作为支持光学部件213、214、221、222、231的外周的支持部251B起作用。此外,在侧面与光学部件223、232、234(图16、图17)的位置对应地形成向内部贯通的圆形的多个孔251C。
在该部件收纳部251中,如图19所示,在底面形成可以插入构成后述的制造装置的光学部件定位夹具的一部分的多个孔251D和用于将棱镜单元定位的固定的定位孔251E。这些多个孔251D中设置在定位孔251E的附近的孔251D的一部分,如图18所示,是通过切开翘起底面的一部分而形成的,切开翘起的底面的一部分作为支持光学部件221、222、224、231、242的外周的支持部251F起作用。另外,在该部件收纳部251中,如图19所示,在底面的背面形成用于在后述的制造装置的指定位置设置容器状部件25A的4个定位孔251G。
此外,在该部件收纳部251中,图示虽然省略了,但是,在上端部分形成了具有螺纹沟的多个内缘翻边孔。
如图18或图19所示,投影透镜设置部252是为了使部件收纳部251的一端侧的侧面向前方侧延伸而利用弯曲加工等形成的,通过法兰3A(图15或图16)从左右两侧支持投影透镜3。在该投影透镜设置部252上,形成用于固定投影透镜3的螺纹孔252A,通过该螺纹孔252A使未图示的固定螺栓与在投影透镜3的法兰3A上形成的未图示的螺纹孔螺合,将投影透镜3设置到投影透镜设置部252上。
盖状部件25B与上述的容器状部件25A一样,是通过将铝的平板进行板金加工而形成的,与容器状部件25A的上端部分连接。如图15所示,该盖状部件25B形成平面看呈F形,在容器状部件25A的部件收纳部251收纳的电光装置24的上方侧开口而将其它的部件收纳部251的开口部分堵塞。此外,虽然省略了图示,在该盖状部件25B上形成了多个孔,通过该孔和在容器状部件25A上形成的未图示的内缘翻边孔利用螺栓等将盖状部件25B相对于容器状部件25A固定。
其中,对上述的容器状部件25A的部件收纳部251的内面和盖状部件25B的下面进行了发黑防腐处理。
(2-3)光学部件的保持结构下面,说明相对光学部件用箱体25的构成光学系统21、22、23和电光装置24的各种光学部件中除了光源装置211的光学部件的保持结构。
在实施例1中,虽然透镜等的光学部件212~215、231、233通过第1定位部件253A被保持在光学部件用箱体25上,但是,在本实施例中,对于这些光学部件中除了重叠透镜215和中继透镜233以外的光学部件,省略了第1定位部件253A。此外,在实施例1中,虽然场透镜224被保持在头体26的场透镜保持部263,但是,在本实施例中,该场透镜也被保持在光学部件用箱体25上。
如图17所示,光学部件212~214、231、224、242直接利用紫外线固化型粘接剂固定在通过将容器状部件25A的侧面或底面切开翘起等而形成的支持部251I、251B、251F上。
另一方面,与实施例1一样,重叠透镜215和中继透镜233通过第1定位部件253A保持。保持重叠透镜215的2个定位部件253A都插入到在容器状部件25A的侧面形成的孔251A中,利用紫外线固化型粘接剂固定。保持中继透镜233的2个定位部件253A,1个插入到在容器状部件25A的侧面形成的孔251A中,另一个设置在从容器状部件25A的底面切开翘起而形成的保持部251F的凹部251L(图18)上,它们都利用紫外线固化型粘接剂固定。
此外,在实施例1中,虽然分色镜221、222通过第2定位部件253B被保持在光学部件用箱体25上,但在本实施例中,省略了第2定位部件253B。分色镜221、222都是一对边的一方直接利用紫外线固化型粘接剂固定在通过将容器状部件25A的侧面切开翘起而形成的支持部251B上,而另一方直接利用紫外线固化型粘接剂固定在通过将容器状部件25A的底面切开翘起而形成的支持部251F上。
与实施例1一样,反射镜223、232、234通过第3定位部件253C被保持在光学部件用箱体25上。
此外,在实施例1中,虽然棱镜单元固定在头体26的承载面262上,但在本实施例中,通过台座利用螺栓固定在容器状部件25A的底面上。在台座的下面形成有与在容器状部件25A的底面形成的定位孔251E配合的未图示的定位突起。台座与容器状部件25A的固定不限于螺栓,也可以利用粘接剂进行。
(2-4)光学单元的制造装置图20是表示光学单元2的制造装置100的简要结构的整体立体图。下面,说明制造装置100的结构。
制造装置100是将光学部件212~215、221~224、231~234、242定位固定到相对于光学部件用箱体25(图15)的指定位置上的装置。如图20所示,该制造装置100包括承载台200、光学部件定位夹具300、光学像检测装置400、调整用光源装置500和未图示的控制装置600。
(2-4-1)承载台承载台200承载固定光学单元2(图15)、光学部件定位夹具300、光学像检测装置400和调整用光源装置500。如图20所示,该承载装置200包括第1承载台210、第2承载台220和第3承载台230。
第1承载台210形成四角具有脚部210A的桌子状,在其上面210B上承载固定光学部件定位夹具300和第2承载台220。另外,虽然省略了图示,在该第1承载台210的下方设置有利用后述的控制装置600进行驱动控制的真空泵、以及紫外线照射装置等。
第2承载台220与第1承载台210一样,形成四角具有脚部220A的桌子状,其上面220B上承载光学单元2的容器状部件25A和调整用光源装置500。该第2承载台220具有多个开口220C,在承载固定在第1承载台210上的光学部件定位夹具300的一部分插入该多个开口220C的状态下承载固定在第1承载台210上。
在该第2承载台220上,在上面220B上形成用于将光学单元2的容器状部件25A设置到指定位置的定位突起220D。并且,通过使该定位突起220D与在上述容器状部件25A的底面形成的定位孔251G(图19)配合,将容器状部件25A设置到指定位置。
另外,在该第2承载台220上,在上面220B上形成用于将调整用光源装置500设置到指定位置的矩形框状的光源装置设置部220E。在该光源装置设置部220E上安装了推压部220F,利用该推压部220F将调整用光源装置500推压固定在光源装置设置部220E上。
第3承载台230与第2承载台220连接,在上面承载光学像检测装置400。该第3承载台230的一端侧固定在第2承载台220的下面,另一端侧由脚部230A支持。
(2-4-2)光学部件定位夹具图21是表示光学部件定位夹具300的简要结构的立体图。
光学部件定位夹具300在第1承载台210上设置在光学部件212~215、221~224、231~234、242的设计上的指定位置上,支持光学部件212~215、221~224、231~234、242,并且进行具有光轴的光学部件213~215、223、233、242的位置调整。如图21所示,该光学部件定位夹具300根据类似的结构大致可以分为进行光学部件212~214、221~223、232、234的定位的第1定位夹具310;进行光学部件215、224、231、233的定位的第2定位夹具320和进行光学部件242的定位的第3定位夹具330。下面,使用将从光源装置211(图17)射出的光束的照明光轴设为Z轴、将与该Z轴正交的方向设为X轴和Y轴的XYZ直角坐标系,对光学部件定位夹具300进行说明。
(i)第1定位夹具图22是表示第1定位夹具310的结构的立体图。另外,如上所述,由于进行第1透镜阵列212、第2透镜阵列213、偏振变换元件214、分色镜221及222、反射镜223、232及234的定位的第1定位夹具310的结构类似,所以下面说明进行第2透镜阵列213的定位的第1定位夹具310。进行第2透镜阵列213以外的光学部件212、214、221~223、232、234的定位的第1定位夹具310也具有大致相同的结构。
如图22所示,第1定位夹具310包括基部311、Z轴移动部312、X轴移动部313和第1光学部件支持部314。
基部311具有平面看大致呈コ形的形状,固定在第1承载台210上的与第2透镜阵列213对应的位置上使コ形端缘朝向Z轴方向。另外,在基部311上,在平面看呈コ形的内侧沿コ形端缘形成与Z轴移动部312配合的未图示的配合沟。
Z轴移动部312具有与基部311的コ形端缘正交的大致长方体的形状,与在基部311上形成的未图示的配合沟配合,相对于基部311可以沿Z轴方向自由移动。另外,该Z轴移动部312也具有作为X轴移动部313的轨道的功能。
X轴移动部313沿X轴方向延伸,并且具有X轴方向的大致中央部分沿Z轴方向延伸的平面看呈T形的形状,在沿Z轴方向延伸的端部的下面形成与Z轴移动部312配合的未图示的配合沟,可以相对于Z轴移动部312沿X轴方向自由移动。
第1光学部件支持部314与X轴移动部313的沿X轴方向延伸的端部连接,形成为从该端部沿Y轴方向延伸,支持第2透镜阵列213。如图22所示,该第1光学部件支持部314包括基部315、移动部316和第1保持架317。
基部315具有平面看大致呈コ形的形状,固定在X轴移动部313的沿X轴方向延伸的端部的上面使コ形端缘沿Z轴方向延伸。另外,在该基部315上,在平面看呈コ形的内侧沿Y轴方向形成与移动部316配合的未图示的配合沟。
移动部316从基部315的コ形的内侧向Y轴方向延伸,并且具有延伸方向前端部分沿X轴方向延伸的平面看呈T形的形状,与在基部315上形成的未图示的配合沟配合而相对于基部315可以沿Y轴方向自由移动,并且,可以在以Y轴为中心的旋转方向上自由旋转。
图23是表示第1保持架317的光学部件的保持结构的图。
第1保持架317具有平面看呈コ形的形状,平面看呈コ形的根端部分固定在移动部316的+Y轴方向端面上,由平面看呈コ形的前端部分支持第2透镜阵列。如图23所示,在该第1保持架317的前端部分形成有支持第2透镜阵列213的下面的第1支持面317A、支持第2透镜阵列213的侧面的第2支持面317B和支持第2透镜阵列213的光束入射端面的第3支持面317C。并且,这些第1支持面317A、第2支持面317B和第3支持面317C构成为第2透镜阵列213的外形位置基准面。
这里,如图23所示,在第1保持架317的内部,沿平面看呈コ形的端缘形成导通孔317D,导通孔317D的一端分支为3条与第3支持面317C连接,另一端与第1保持架317的下面连接。并且,通过从另一端侧通过未图示的管子利用设置在第1承载台210的下方的未图示的真空泵进行吸气,可以将第2透镜阵列213吸附到第3支持面317C上。这样,通过吸附可以用第1保持架317保持第2透镜阵列213。
在上述第1定位夹具310上,在Z轴移动部312、X轴移动部313和移动部316上固定有未图示的脉冲电机,在未图示的控制装置600的控制下驱动脉冲电机,使Z轴移动部312、X轴移动部313和移动部316适当地移动。另外,不限于利用这样的控制装置600的控制,也可以通过使用者的手动操作使Z轴移动部312、X轴移动部313和移动部316适当地移动。
(ii)第2定位夹具图24是表示第2定位夹具320的结构的立体图。如上所述,由于进行重叠透镜215、场透镜224、入射侧透镜231和中继透镜233的定位的第2定位夹具320的结构类似,所以下面说明进行中继透镜233的定位的第2定位夹具320。进行中继透镜233以外的光学部件215、224、231的定位的第2定位夹具也具有大致相同的结构。
如图24所示,第2定位夹具320除了具有与上述的第1定位夹具310的基部311、Z轴移动部312和X轴移动部313大致相同的结构的基部321、Z轴移动部322和X轴移动部323外,还具有第2光学部件支持部324。另外,基部321、Z轴移动部322和X轴移动部323的结构与上述的第1定位夹具310的基部311、Z轴移动部312和X轴移动部313大致相同,所以省略其说明。
第2光学部件支持部324与X轴移动部323的在X轴方向延伸的端部连接,形成为从该端部向Y轴方向延伸,支持中继透镜233。如图24所示,该第2光学部件支持部324包括基部325和第2保持架326。
基部325具有平面看大致呈コ形的形状,固定在X轴移动部323的在X轴方向延伸的端部使コ形的端缘沿Z轴方向延伸。另外,在基部325上,在平面看大致呈コ形的内侧沿Y轴方向形成与第2保持架326配合的未图示的配合沟。
第2保持架326具有从基部325的コ形内侧向Y轴方向延伸的大致长方体的形状,用前端部分保持中继透镜233,并且与在基部325上形成的未图示的配合沟配合而相对于基部325可以在Y轴方向上自由地移动。
如图24所示,该第2保持架326包括第1支持部件327和第2支持部件328,使这些第1支持部件327和第2支持部件328构成一体化。
第1支持部件327具有大致长方体的形状,与第2支持部件328相对的端面形成向+Y轴方向端部侧厚度尺寸减小的锥形形状。并且,形成该锥形的部分具有支持中继透镜233的光束射出侧端面的第1支持面327A的功能。
第2支持部件328具有大致长方体的形状,与第1支持部件327相对的端面在+Y轴方向端部侧形成与中继透镜233的外周形状对应的凹部。并且,该凹部作为支持中继透镜233的光束入射侧端面的第2支持面328A发挥作用。
图25是表示第2保持架326的光学部件的保持结构的图。
如图25(B)所示,在第2保持架326的第2支持部件328的内部,沿Y轴方向平行地形成2条导通孔328B。另外,如图25(A)所示,该导通孔328B一端分支为2条与第2支持面328A连接,另一端与第2支持部件328的下面连接。并且,通过从另一端侧通过未图示的管子利用设置在第1承载台210的下方的未图示的真空泵进行吸气,可以将中继透镜233吸附在第2支持面328A上。这样,通过吸附由第2保持架326保持中继透镜233。
在上述的第2定位夹具320上,在Z轴移动部322、X轴移动部323和第2保持架326上固定有未图示的脉冲电机,在未图示的控制装置600的控制下驱动脉冲电机,使Z轴移动部322、X轴移动部323和第2保持架326适当地移动。另外,不限于利用这样的控制装置600的控制,也可以通过使用者的手动操作使Z轴移动部322、X轴移动部323和第2保持架326适当地移动。
(iii)第3定位夹具图26是表示第3定位夹具330的结构的立体图。
第3定位夹具330进行入射侧偏振片242的定位。即,该第3定位夹具330在第1承载台210上分别设置在与3个入射侧偏振片242对应的位置上。如图26所示,该第3定位夹具330包括基部331和第3光学部件支持部332。
基部331是具有侧面看呈L形的形状,一方的端部固定在与第1承载台210上的入射侧偏振片242对应的位置上,另一方的端部沿Y轴方向延伸。另外,在该基部331上,在另一方的端部形成有以由第3光学部件支持部332保持的入射侧偏振片242的中心位置为中心的圆弧状的未图示的配合沟,与第3光学部件支持部332配合。
第3光学部件支持部332保持入射侧偏振片242,并且与基部331的未图示的配合沟配合而相对于基部331可以以Z轴为中心自由地转动。如图26所示,该第3光学部件支持部332包括转动部333和第3保持架334。
转动部333形成沿X轴方向延伸的大致长方体形状,具有与在基部331上形成的未图示的圆弧状的配合沟对应的未图示的配合部。并且,该转动部333通过改变与基部331的配合状态,相对于基部331可以以由第3保持架334保持的入射侧偏振片242的中心位置为中心自由地转动。
第3保持架334具有平面看呈コ形的形状,平面看呈コ形的根端部分固定在转动部333的+Y轴方向端面上,由平面看呈コ形的前端部分支持入射侧偏振片242。
该第3保持架334的结构与上述的第1定位夹具310的第1保持架317大致相同,虽然省略了图示,具有与第1保持架317的第1支持面317A、第2支持面317B和第3支持面317C对应的第1支持面、第2支持面和第3支持面。
另外,在第3保持架334的内部,虽然省略了图示,与第1保持架317一样,形成有作为吸气用孔的导通孔,导通孔的一端分支为3条与第3支持面连接,另一端与第3保持架334的下面连接。并且,通过从另一端侧经由未图示的管子利用设置在第1承载台210的下方的未图示的真空泵进行吸气,可以将入射侧偏振片242吸附到第3支持面上。这样,通过吸附可以由第3保持架334保持入射侧偏振片242。
在上述的第3定位夹具330上,未图示的脉冲电机固定在转动部333上,在未图示的控制装置600的控制下驱动脉冲电机,使转动部333适当地转动。另外,不限于利用这样的控制装置600的控制,也可以通过使用者的手动操作使转动部333适当地转动。
(2-4-3)光学像检测装置图27是表示光学像检测装置400的结构的示意图。
光学像检测装置400设置在上述的第3承载台230上,检测从后述的调整用光源装置500射出的经由光学单元2的光学像。如图27所示,该光学像检测装置400包括聚焦透镜410和拍摄部420。
聚焦透镜410由多个透镜组构成,将从光学单元2的十字分色棱镜244(图17)的光束射出端面射出的光学像、即在光学单元2的各液晶面板241R、241G、241B上形成的光学像聚焦到光学像检测装置400内部。
拍摄部420包括在聚焦透镜410的后聚焦位置上形成的图像平面421;将该图像平面421上的图像分解为红、绿、蓝的3色的分色镜422;以及设置在该分色镜422的光束射出端面上的、射出的各个色光成像的3个CCD423R、423G、423B。
另外,作为拍摄部420,不限于这样的结构,也可以采用例如图28所示的结构。具体而言,分色棱镜422由3个棱镜构成。在这3个棱镜之间形成有蓝色光反射膜和绿色光反射膜。由此,入射到3个棱镜上的光束被分解为R、G、B的各色光。另外,虽然在3个的棱镜之间形成蓝色光反射膜和绿色光反射膜,但不限于此,也可以采用形成蓝色光反射膜和红色光反射膜、或红色光反射膜和绿色光反射膜的结构。
并且,3个CCD423R、423G、423B与控制装置600电连接,由该CCD423R、423G、423B拍摄的各色光的图像信号(R、G、B信号)向控制装置600输出。
(2-4-4)调整用光源装置如图34,调整用光源装置500与上述的投影机1的光源装置211一样,由未图示的光源灯和反射器构成,设置在形成于第2承载台220上的光源装置设置部220E上。并且,该调整用光源装置500利用从设置在第1承载台210的下方的未图示的电源装置和光源驱动电路通过电缆供给的电力,向设置在第2承载台220上的光学单元2内照射光束。
(2-4-5)控制装置图29是示意地表示控制装置600的控制结构的框图。
控制装置600由具有CPU(Central Processing Unit)和硬盘的计算机构成,执行各种程序控制制造装置100整体。如图29所示,该控制装置600包括操作部610、显示部620和控制部630。
操作部610具有由例如键盘和鼠标等进行输入操作的未图示的各种操作按钮。通过进行该操作按钮等的输入操作使控制装置600适当地动作,并且,例如对于显示部620显示的信息进行控制装置600的动作内容的设定等。并且,通过操作者对操作部610的输入操作,从操作部610向控制部630输出指定的操作信号。
另外,作为该操作部610,不限于操作按钮的输入操作,也可以采用例如利用触摸面板的输入操作、或声音的输入操作等而设定输入各种条件的结构。
显示部620由控制部630控制,显示指定的图像。例如,利用由控制部630处理的图像的显示或操作部610的输入操作,设定输入或更新控制部630的后述的存储器存储的信息时,使从控制部630输出的存储器内的数据适当地显示。该显示部620可以使用例如液晶或有机EL(electroluminescence)、PDP(Plasma Display Panel)、CRT(Cathode-Ray-Tube)等。
控制部630作为在控制CPU的OS(Operating System)上应用的程序构成,根据来自操作部610的操作信号的输入取入由光学像检测装置400拍摄的图像并进行处理,根据处理的图像驱动控制光学部件定位夹具300。如图29所示,该控制部630包括图像取入部631、图像处理部632、驱动控制部633和存储器634。
图像取入部631由例如视频捕获板等构成,输入从光学像检测装置400的3个CCD423R、423G、423B输出的R、G、B信号,将输入的R、G、B信号变换为图像信号向图像处理部632输出。
图像处理部632读入从图像取入部631输出的图像信号,进行与读入的图像信号对应的图像的图像处理,将指定的信号向驱动控制部633输出。如图29所示,该图像处理部632包括亮度值取得部632A、亮度值变化曲线取得部632B、近似直线计算部632C、边界点取得部632D和运算处理部632E。
亮度值取得部632A取得与读入的图像信号对应的图像的亮度值,将该取得的亮度值与对应于该亮度值的坐标值(平面位置X,Y)关联存储到存储器634中。
亮度值变化曲线取得部632B读出存储器634存储的信息,根据读出的坐标值取得表示指定的直线上(X方向或Y方向)的亮度值的变化的亮度值变化曲线。
近似直线计算部632C根据由亮度值变化曲线取得部632B所取得的亮度值变化曲线计算亮度值的变化部分的近似直线。
边界点取得部632D根据由近似直线计算部632C计算出的近似直线,取得包含在与读入的图像信号对应的图像中的照明区域的边界点和包含在与读入的图像信号对应的图像中的各液晶面板241R、241G、241B的图像形成区域的边界点。并且,将取得的边界点存储到存储器634中。
运算处理部632E读出存储器634存储的信息,根据读出的边界点(照明区域、图像形成区域)或亮度值,计算各光学部件的位置调整量。并且,将计算的位置调整量变换为指定的信号向驱动控制部633输出。
驱动控制部633根据指定的控制程序和从图像处理部632输出的信号向夹具驱动部300A输出控制信号,使夹具驱动部300A驱动光学部件定位夹具300。
存储器634存储指定的控制程序,并且存储从图像处理部632输出的信息。
(2-5)光学单元的制造方法下面,参照图20、图29和图30说明利用上述的制造装置100的光学单元2的制造方法。
在实施例1中,虽然在将光学部件212~215、221~223、231~234全部收纳到容器状部件25A中后,进行它们的位置调整,但在本实施例中,对一部分光学部件不需要位置调整。
图30是说明光学单元2的制造方法的流程图。
首先,操作者操作控制装置600的操作部610,调出与制造的光学单元2的规格对应的指定的程序。控制装置600的驱动控制部633读出存储器634存储的程序,向夹具驱动部300A输出用于使光学部件定位夹具300移动到设计上的指定位置的控制信号。并且,利用夹具驱动部300A驱动未图示的脉冲电机,移动第1定位夹具310的Z轴移动部312、X轴移动部313和移动部316;第2定位夹具320的Z轴移动部322、X轴移动部323和第2保持架326;第3定位夹具330的转动部333,从而光学部件定位夹具300被配置到设计上的指定位置(处理S10)。
接着,将容器状部件25A设置到制造装置100的第2承载台220上(处理S20光学部件用箱体设置工序)。
具体而言,操作者使容器状部件25A移动,将从第2承载台220的上面突出的光学部件定位夹具300的一部分插入到在容器状部件25A的底面形成的孔251D中。进而,使在第2承载台220的上面形成的定位突起220D与在容器状部件25A的底面形成的定位孔251G配合,将容器状部件25A设置到第2承载台220的指定位置上。
(2-5-1)不需要位置调整的光学部件的定位固定在处理S20之后,将不需要位置调整的光学部件212、221、222、224、231、232、234定位固定到相对于容器状部件25A的指定位置(处理S30第1光学部件定位固定工序)上。具体而言,按照图31所示的流程图进行。
首先,操作者将紫外线固化型粘接剂涂布到第1透镜阵列212、分色镜221及222、3个场透镜224和入射侧透镜231的外周部分(处理S310)。
处理S310是只有光学部件212、221、222、224、231需要的工序。对于反射镜232、234来说,不需要处理S310。
然后,将涂布了紫外线固化型粘接剂的第1透镜阵列212、分色镜221及222、3个场透镜224和入射侧透镜231以及没有涂布紫外线固化型粘接剂的反射镜232、234分别设置到对应的光学部件定位夹具300上(处理S320光学部件支持步骤、光学部件支持工序)。
图32是用于说明光学部件向光学部件定位夹具300上的设置方法的图。该图32表示相对于第1定位夹具310的第1保持架317的反射镜232的设置方法。另外,可以将其它的第1透镜阵列212、分色镜221及222、3个场透镜224、入射侧透镜231、反射镜234也大致同样地设置到光学部件定位夹具300上,这里省略说明。
具体而言,如图32(A)所示,操作者将反射镜232设置到第1保持架317上使反射镜232的外周端部与对应的第1定位夹具310的第1保持架317的第1支持面317A、第2支持面317B和第3支持面317C接触。这时,操作者操作制造装置100的操作部610,向控制部630输出用于驱动未图示的真空泵的操作信号。在输入操作信号后,控制部630驱动未图示的真空泵,使第1定位夹具310的导通孔317D吸气。并且,如图32(B)所示,反射镜232被吸附到第1保持架317的第3支持面317C上,由第1保持架317保持。
在该状态下,第1透镜阵列212、分色镜221及222、3个场透镜224、入射侧透镜231和反射镜232、234处于定位到相对于容器状部件25A的设计上的指定位置上的状态。另外,第1透镜阵列212、分色镜221及222、3个场透镜224和入射侧透镜231的外周部分通过涂布的紫外线固化型粘接剂与容器状部件25A的部件收纳部251的支持部251I、251B、251F(图17、图18)接触。
在处理S320之后,将紫外线固化型粘接剂涂布到第3定位部件253C的未图示的销钉的前端和该销钉的外周。并且,将涂布了紫外线固化型粘接剂的第3定位部件253C的未图示的销钉通过在容器状部件25A的侧面形成的孔251C(图18、图19)插入,使该销钉的前端与反射镜232、234的反射面的背面接触(处理S330定位部件接触工序)。
处理S330是只有反射镜232、234的定位工序需要的工序。对于其它的光学部件212、221、222、224、231,则不需要处理S330。
另外,上述的处理S310~S330与本发明的光学部件定位工序相当。
如上所述,在进行了不需要位置调整的光学部件212、221、222、224、231、232、234的定位之后,向紫外线固化型粘接剂照射紫外线,将光学部件212、221、222、224、231、232、234固定在容器状部件25A上(处理S340光学部件位置固定工序)。
具体而言,操作者操作制造装置100的操作部610,向控制部630输出用于驱动未图示的紫外线照射装置的操作信号。在输入了操作信号后,控制部630驱动未图示的紫外线照射装置。并且,从容器状部件25A的上方向充填在第1透镜阵列212、分色镜221及222、3个场透镜224和入射侧透镜231的各自的外周部分与部件收纳部251的各支持部251I、251B、251F(图17、图18)之间的紫外线固化型粘接剂照射紫外线使之固化。另外,从容器状部件25A的侧方向第3定位部件253C照射紫外线。照射的紫外线透过板体253C1(图16),并且也透过未图示的销钉,使该销钉的外周与孔251C之间的紫外线固化型粘接剂固化,进而,使该销钉的前端与反射镜232、234的反射面的背面之间的紫外线固化型粘接剂固化。通过上述处理,不需要位置调整的光学部件212、221、222、224、231、232、234被固定在容器状部件25A上。
(2-5-2)需要位置调整的光学部件的定位固定在处理S30之后,将需要位置调整的光学部件213~215、223、233、242定位固定到相对于容器状部件25A的指定位置上(处理S40第2光学部件定位固定工序)。具体而言,按照图33所示的流程图进行。
首先,操作者将在该台座上形成的定位突起与在容器状部件25A的底面形成的定位孔251E配合,利用未图示的螺栓等将棱镜单元定位固定到容器状部件25A上(处理S410)。
在处理S410之后,操作者将紫外线固化型粘接剂涂布到第2透镜阵列213、偏振变换元件214和入射侧偏振片242的外周部分(处理S420)。处理S420是只有第2透镜阵列213、偏振变换元件214、入射侧偏振片242需要的工序。对于重叠透镜215、反射镜223、中继透镜233,则不需要处理S420。
然后,将涂布了紫外线固化型粘接剂的第2透镜阵列213、偏振变换元件214和入射侧偏振片242以及没有涂布紫外线固化型粘接剂的重叠透镜215、中继透镜233和反射镜223分别设置到对应的光学部件定位夹具300上(处理S430光学部件支持步骤、光学部件支持工序)。这里,第2透镜阵列213、偏振变换元件214和入射侧偏振片242的外周部分通过涂布的紫外线固化型粘接剂与容器状部件25A的部件收纳部251的支持部251B、251F(图17、图18)接触。这些光学部件213~215、233、242向光学部件定位夹具300的设置方法可以与上述处理S320一样地进行,这里省略说明。
在处理S430之后,将紫外线固化型粘接剂涂布到第1定位部件253A的未图示的沟部和外周。然后,将涂布了紫外线固化型粘接剂的第1定位部件253A插入到在容器状部件25A的侧面形成的孔251A中,使未图示的沟部与重叠透镜215和中继透镜233的各自的左右的外周部分接触。另外,与上述的处理S330一样,将涂布了紫外线固化型粘接剂的第3定位部件253C设置到反射镜223上(处理S440定位部件接触步骤)。处理S440是只有重叠透镜215、中继透镜233、反射镜223的定位工序需要的工序。对于第2透镜阵列213、偏振变换元件214、入射侧偏振片242,则不需要处理S440。
在以上的工序之后,全部光学部件212~215、221~224、231~234、242和棱镜单元被设置(临时定位)到容器状部件25A的设计上的指定位置上。
图34是表示容器状部件25A、构成光学系统21、22、23的各种光学部件中除了光源装置211的光学部件和棱镜单元设置在制造装置100上的状态的图。
接着,操作者操作控制装置600的操作部610,调出进行光学部件213~215、233、242的位置调整的指定的程序。然后,控制装置600读出存储器634存储的指定的程序,如以下所示地进行位置调整。
首先,控制装置600使调整用光源装置500的光源灯点亮,将光束导入光学单元2内(处理S450)。另外,控制装置600驱动光学像检测装置400,检测导入光学单元2的在液晶面板241R、241G、241B上形成的光学像(处理S460光学像检测步骤)。然后,当在光学像检测装置400进行光学像时,由该光学像检测装置400的3个CCD423R、423G、423B摄像的图像被分解为红、绿、蓝3色,作为R、G、B信号向控制部630输出。控制装置600的图像取入部631输入3个R、G、B信号,并将这些R、G、B信号变换为图像信号向图像处理部632输出。图像处理部632根据输入的图像信号形成拍摄图像。
图35是表示将由光学像检测装置400摄像的光学像取入控制装置600的图像的一例的图。在该图35中,700表示拍摄图像,701表示液晶面板241R、241G、241B的图像形成区域,702(702R、702G、702B)表示经由光学部件到达各液晶面板241R、241G、241B的照明区域。
实际上,往往会有在图35所示的照明区域702R、702G、702B中产生显示影子的情况、或照明区域702的照度分布不均匀的情况。这是由于光学部件212~215、223、233的相对位置的偏离而产生的。下面,根据拍摄图像700将光学部件212~215、223、233的相对位置调整到最佳的位置。
(i)第2透镜阵列和偏振变换元件的位置调整在处理S460之后,控制装置600根据由G色光用CCD423G(图27、图28)拍摄的光学像进行第2透镜阵列213和偏振变换元件214的位置调整(处理S470光学部件位置调整步骤)。具体而言,按照图36所示的流程图进行。
首先,控制装置600的驱动控制部633向夹具驱动部300A输出指定的控制信号驱动夹具驱动部300A。并且,驱动未图示的脉冲电机,使保持重叠透镜215的第2定位夹具320的X轴移动部323和第2保持架326移动,从而使重叠透镜215在X方向和Y方向移动指定量(处理S471照明区域移动步骤)。这时,随着重叠透镜215的移动,由于紫外线固化型粘接剂的表面张力使保持重叠透镜215的第1定位部件253A也随着移动。
然后,控制部630的图像取入部631输入从光学像检测装置400的G色光用CCD423G输出的G信号,将该输入的信号变换为图像信号并向图像处理部632输出(处理S472图像取入步骤)。
图37是表示将由光学像检测装置400拍摄的光学像取入控制装置600的图像的一例的图。
在处理S471中,使重叠透镜215在X方向和Y方向移动指定量,结果,如图37所示,照明区域702G移动,从而成为该照明区域702G的左上角部分进入图像形成区域701的内侧的状态。
接着,控制装置600的亮度值取得部632A,将在步骤S472中图像取入部631取入的拍摄图像700的亮度值划分为0~255的256个灰度级,使该取得的亮度值和与该亮度值对应的坐标值(平面位置X、Y)相关联,并存储到存储器634中(处理S473亮度值取得步骤)。
在处理S473之后,控制装置600的亮度值变化曲线取得部632B读出存储器634存储的信息,取得表示指定的X坐标上和Y坐标上的亮度值的变化的亮度值变化曲线(处理S474)。
具体而言,图38是表示利用亮度值变化曲线取得部632B的亮度值变化曲线的取得方法的一例的图。
例如,如图38(A)所示,亮度值变化曲线取得部632B从存储器634中读出指定的X坐标(Y坐标)的扫描线800X(800Y)上的亮度值(灰度)和与该亮度值对应的坐标值。然后,如图38(B)所示,亮度值变化曲线取得部632B以纵轴为对应的亮度值的灰度,以横轴为扫描线800X(800Y)上的坐标值,取得亮度值变化曲线900X(900Y)。
这里,在图38(B)中,为了简化亮度值变化曲线900X(900Y)的说明,以图38(A)所示的XB(YB)的位置为基点表示直到图像形成区域701的右侧端部(下侧端部)之前的亮度值变化曲线900X(900Y)。
如图38(B)所示,亮度值变化曲线900X(900Y),在照明区域702G的边界部分,从照明区域702G的外侧向内侧形成曲柄状或S形。另外,虽然在图38(B)中省略了,但是,在图38(A)所示的XA(YA)~XB(YB)取得的亮度值变化曲线和从图38(A)所示的图像形成区域701的内侧到外侧取得的亮度值变化曲线同样也在图像形成区域701的边界部分形成曲柄状。
在处理S474之后,控制装置600的近似直线计算部632C,将由亮度值变化曲线取得部632B取得的亮度值变化曲线900X,900Y的亮度值的变化部分作为直线近似,计算该近似直线(处理S475)。
图39是将图38(B)的亮度值变化曲线900X(900Y)的一部分放大表示的图。具体而言,图39是表示利用近似直线计算部632C的近似直线的计算方法的一例的图,另外,是表示利用边界点取得部632D的边界点的取得方法的一例的图。
例如,如图39所示,近似直线计算部632C取得作为预先设定的基准的亮度基准值的亮度基准直线Y1与亮度值变化曲线900X(900Y)的交点A的坐标。另外,近似直线计算部632C在亮度值变化曲线900X(900Y)上取得在交点A的前后离开指定坐标X(Y)的点B、C。然后,近似直线计算部632C将取得的B、C间的亮度值变化部分作为直线近似,计算出该变化部分的近似直线901。
另外,图39与图38(B)一样,以图38(A)所示的XB(YB)的位置为基点表示直到图像形成区域701的右侧端部(下侧端部)之前的亮度值变化曲线900X(900Y),在图38(A)所示的XA(YA)~XB(YB)取得的亮度值变化曲线和从图38(A)所示的图像形成区域701的内侧到外侧取得的亮度值变化曲线的近似直线也同样地计算出。
在处理S475之后,控制装置600的边界点取得部632D取得照明区域702G的边界点和图像形成区域701的边界点(处理S476边界点取得步骤)。然后,边界点取得部632D将取得的边界点存储到存储器634中。
边界点取得部632D取得在处理S483计算出的变化部分的近似直线901与255灰度线Y2的交点G。另外,边界点取得部632D取得从取得的交点G向照明区域702G的中心侧移位指定坐标值X(在取得Y方向的边界点时为指定坐标值Y)的坐标值中的成为照明区域702G上的基准的点E。进而,边界点取得部632D取得成为拍摄图像700的大致中心的照明区域702G上的点F。进而,边界点取得部632D将取得的点E、F间的照明区域702G作为直线近似,计算出该照明区域的近似直线902。然后,边界点取得部632D取得由处理S483计算出的变化部分的近似直线901与计算出的照明区域的近似直线902的交点H。这样取得的交点H是照明区域702G的边界点(X方向或Y方向)。
另外,在图像形成区域701中,作为边界点取得左侧端部和上侧端部的边界点,作为其它的边界点,移动重叠透镜215后,取得右侧端部和下侧端部的边界点。在该图像形成区域701的边界点的取得中,取得上述交点G时,不同的是使用了比255灰度线Y2低的灰度线,除此之外,可以与上述的照明区域的边界点H同样地取得,这里省略其说明。
另外,虽然为了取得图像形成区域701的边界点进行处理S473~S476的处理,但是,也可以预先设定设计上的图像形成区域701的位置,即,预先设定图像形成区域701的边界点。在这样的结构中,可以省略处理S473~S476中的与图像形成区域701有关的处理。
在处理S476之后,控制装置600的运算处理部632E读出在存储器634存储的照明区域702G的边界点,根据该读出的边界点计算第2透镜阵列213的位置调整量(处理S477位置调整量计算步骤)。然后,运算处理部632E将计算出的位置调整量存储到存储器634中。具体而言,运算处理部632E例如以下所示地计算位置调整量。
运算处理部632E将读出的X方向和Y方向的边界点与预先设定的设计上的最佳的X方向和Y方向的边界位置进行比较,计算相对于设计上的最佳的边界位置的X方向和Y方向的偏差。这里,由处理S476计算出的边界点与设计上的最佳的边界位置发生偏差,是由于第2透镜阵列213偏离相对于第1透镜阵列212的指定位置造成的。即,计算出的X方向和Y方向的偏差相当于第2透镜阵列213的X方向位置调整量和Y方向位置调整量。
在处理S477之后,驱动控制部633读出在存储器634存储的第2透镜阵列213的X方向位置调整量、Y方向位置调整量,向夹具驱动部300A输出指示使第2透镜阵列213沿X方向和Y方向移动所读出的位置调整量的控制信号。并且,夹具驱动部300A根据输入的控制信号驱动未图示的脉冲电机,使保持第2透镜阵列213的第2定位夹具320的X轴移动部323和第2保持架326移动,从而使第2透镜阵列213向X方向和Y方向移动由处理S485计算出的位置调整量(处理S478位置调整步骤)。
接着,控制装置600的控制部630如以下所示地进行偏振变换元件214的位置调整(处理S479)。
首先,控制部630的图像取入部631输入从光学像检测装置400的G色光用CCD423G(图27、图28)输出的G信号,将该输入的信号变换为图像信号向图像处理部632输出(处理S479A图像取入步骤)。
图40是表示将由光学像检测装置400拍摄的光学像取入控制装置600的图像的一例的图。
接着,控制装置600的亮度值取得部632A取得在处理S479A中图像取入部631取入的拍摄图像700中图40所示的指定的区域703内的亮度值(处理S479B亮度值取得步骤)。然后,亮度值取得部632A将取得的亮度值存储到存储器634中。
在处理S479B之后,运算处理部632E读出在存储器634存储的亮度值并将其平均化,使之与保持偏振变换元件214的第1定位夹具310的X轴移动部313的X轴方向的位置相关联,并存储到存储器634中(处理S479C)。
控制装置600的控制部630判断是否根据存储在存储器634的亮度值进行了指定次数的上述处理S479A~S479C(处理S479D)。这里,当判定为“否”时,控制部630的驱动控制部633向夹具驱动部300A输出指定的控制信号而驱动夹具驱动部300A。然后,驱动未图示的脉冲电机,使第1定位夹具310的X轴移动部313移动,从而使偏振变换元件214向X轴方向移动指定量(处理S479E)。并且,进行上述处理S479A~S479C。
如上所述,控制部630控制夹具驱动部300A,使保持偏振变换元件214的第1定位夹具310的X轴移动部313移动,从而使偏振变换元件214向X轴方向移动指定量,使取得指定的区域703的亮度值的操作反复进行指定次数。
通过这样的操作,如图41所示,可以取得偏振变换元件214的X轴方向的位置与亮度值的关系。
另一方面,在处理S479D中,当判定为“是”时、即进行了指定次数的上述操作时,控制部630的运算处理部632E读出在存储器634存储的与偏振变换元件214的X轴方向位置对应的亮度值,对于偏振变换元件214的X轴方向位置计算亮度值的峰值位置(处理S479F)。即,该计算出的峰值位置成为相对于第1透镜阵列212和第2透镜阵列213的偏振变换元件214的最佳位置。
在处理S479F之后,运算处理部632E计算保持偏振变换元件2 14的第1定位夹具310的X轴移动部313的当前的X轴方向位置与计算出的峰值位置的偏差(处理S479G位置调整量计算步骤)。然后,将该偏差存储到存储器634中。即,计算出的偏差相当于偏振变换元件214的位置调整量。
在处理S479G之后,驱动控制部633根据在存储器634存储的偏差向夹具驱动部300A输出指定的控制信号而驱动夹具驱动部300A。并且,驱动未图示的脉冲电机,使保持偏振变换元件214的第1定位夹具310的X轴移动部313移动,从而使偏振变换元件214移动到最佳位置上(处理S479H位置调整步骤)。
通过进行以上的处理,照明区域702的照度分布被均匀化。
(ii)重叠透镜的位置调整在处理S470中,进行第2透镜阵列213和偏振变换元件214的位置调整之后,控制装置600根据由G色光用CCD423G(图27、图28)拍摄的光学像对重叠透镜215进行位置调整(处理S480光学部件位置调整步骤)。具体而言,按照图42所示的流程图进行。
首先,控制装置600的驱动控制部633向夹具驱动部300A输出指定的控制信号而驱动夹具驱动部300A。并且,驱动未图示的脉冲电机,使保持重叠透镜215的第2定位夹具320的X轴移动部323移动,从而使重叠透镜215向X方向移动指定量XG1(参见图43(A))(处理S481照明区域移动步骤)。
然后,控制部630的图像取入部631输入从光学像检测装置400的G色光用CCD423G输出的G信号,将该输入的信号变换为图像信号向图像处理部632输出(处理S482图像取入步骤)。
图43是表示将由光学像检测装置400拍摄的光学像取入控制装置600的图像的一例的图。
在处理S481中,使重叠透镜215向X方向移动指定量XG1,结果,如图43(A)的点划线所示,成为照明区域702G移动而该照明区域702G的右侧端部进入图像形成区域701的内侧的状态。
接着,控制装置600的控制部630通过与上述的处理S472~S475同样的工序取得照明区域702G的右侧端部的边界点(处理S483边界点取得步骤)。然后,将取得的边界点存储到存储器634中。
在处理S483之后,控制装置600的运算处理部632E计算在存储器634存储的由处理S483取得的边界点与预先设定的设计上的最佳的边界位置的偏差XG2(处理S484)。另外,在处理S477中,由于第2透镜阵列213被位置调整,所以,图43(A)的实线和虚线所示的照明区域702G的左侧端部的边界点位于预先设定的设计上的最佳的边界位置上。
在处理S484之后,运算处理部632E根据处理S481中的重叠透镜215的移动量XG1和处理S484中的偏差XG2,如图43(A)所示,计算照明区域702G的X方向的宽度尺寸XG。另外,运算处理部632E读出在存储器634存储的图像形成区域701的左侧端部和右侧端部的各边界点,计算这些边界点的偏差XA(图43(A))。该偏差XA相当于图像形成区域701的X方向的宽度尺寸。然后,运算处理部632E根据计算出的照明区域702G的宽度尺寸XG和图像形成区域701的宽度尺寸XA计算照明区域702G的X方向的照明余量AX(图43(B))(处理S485)。具体而言,运算处理部632E将图像形成区域701的宽度尺寸XA从照明区域702G的宽度尺寸XG中减去,通过用2除减法计算得到的值来计算照明余量AX(图43(B))。即,使照明区域702G的左右的照明余量相同。
在处理S485中,计算出照明余量AX之后,运算处理部632E读出在存储器634存储的照明区域702G的右侧端部的边界点和图像形成区域701的右侧端部的边界点。另外,运算处理部632E计算读出的各边界点间的偏差XG3(图43(A)),根据该计算出的偏差XG3和在处理S485中计算出的照明余量AX,计算重叠透镜215的X方向的位置调整量(处理S486位置调整量计算步骤)。然后,运算处理部632E将该计算出的X方向的位置调整量存储到存储器634中。
控制装置600的驱动控制部633读出在存储器634存储的重叠透镜215的X方向的位置调整量,并将与读出的位置调整量对应的控制信号向夹具驱动部300A输出。然后,夹具驱动部300A驱动未图示的脉冲电极,使保持重叠透镜215的第2定位夹具320的X轴移动部323移动,从而使重叠透镜215向X方向移动由运算处理部632E计算出的位置调整量(处理S487位置调整步骤)。在该状态下,如图43(B)所示,照明区域702G的左右的照明余量AX相互相等。
如上所述,在进行重叠透镜215的X方向的位置调整之后,进行重叠透镜215的Y方向的位置调整(处理S488位置调整步骤)。
该重叠透镜215的Y方向的位置调整与上述X方向的位置调整的步骤(处理S481~S487)大致同样地进行。
具体而言,参照图43(C)、(D),与上述的处理S481一样,使重叠透镜215向Y方向移动指定量YG1以使照明区域702G的下侧端部进入图像形成区域701的内侧。
另外,与上述的处理S482~S484一样,取得照明区域702G的下侧端部的边界点,计算该取得的边界点与预先设定的设计上的最佳的边界位置的偏差YG2。
进而,与上述的处理S485一样,根据重叠透镜215的移动量YG1和偏差YG2,计算照明区域702G的Y方向的宽度尺寸YG,并且由图像形成区域701的下侧端部和上侧端部的各边界点计算图像形成区域701的Y方向的宽度尺寸YA。然后,根据计算出的照明区域702G的宽度尺寸YG和图像形成区域701的宽度尺寸YA计算照明区域702G的Y方向的照明余量AY。
进而,与上述的处理S486一样,根据照明区域702G的下侧端部的边界点与图像形成区域701的下侧端部的边界点的偏差YG3和照明余量AY,计算重叠透镜215的Y方向的位置调整量。
并且,与上述的处理S487一样,根据计算出的Y方向的位置调整量将重叠透镜215向Y方向进行位置调整。
在该状态下,如图43(D)所示,照明区域702G的左右的照明余量AX相互相等,并且照明区域702G的上下的照明余量AY也相互相等。
(iii)中继透镜的位置调整在处理S480中,进行重叠透镜215的位置调整之后,控制装置600根据由B色光用CCD423B拍摄的光学像,进行中继透镜233的位置调整,使B色光的照明区域位于液晶面板241B的相对于图像形成区域的指定位置上(处理S490光学部件位置调整步骤)。具体而言,按照图44所示的流程图进行。
首先,控制装置600的驱动控制部633将指定的控制信号向夹具驱动部300A输出而驱动夹具驱动部300A。并且,驱动未图示的脉冲电机,使保持中继透镜233的第2定位夹具620的X轴移动部323移动,从而使中继透镜233向X方向移动指定量XB1(参见图45(A))(处理S491照明区域移动步骤)。另外,伴随中继透镜233的位置调整,由于紫外线固化型粘接剂的表面张力,保持中继透镜233的第1定位部件253A也随着移动。
并且,控制部630的图像取入部631输入从光学像检测装置400的B色光用CCD423B输出的B信号,并将该输入的信号变换为图像信号向图像处理部632输出(处理S492图像取入步骤)。
图45是表示将由光学像检测装置400拍摄的光学像取入控制装置600的图像的一例的图。
在处理S491中,使中继透镜233向X方向移动指定量XB1,结果,如图45(A)的点划线所示,照明区域702B移动,成为该照明区域702B的左侧端部进入图像形成区域701的内侧的状态。
接着,控制装置600的控制部630通过与上述的处理S472~S475相同的工序取得照明区域702B的左侧端部的边界点(处理S493边界点取得步骤)。然后,将取得的边界点存储到存储器634中。
在处理S493之后,控制装置600的控制部630根据在存储器634存储的信息判断是否取得了照明区域702B的两侧端部的边界点(处理S494)。
在处理S494中,当判定为“否”时、即判定为只取得了照明区域702B的一方的端部的边界点时,返回到处理S491,控制装置600的驱动控制部633使保持中继透镜233的第2定位夹具620的X轴移动部323向与上述的移动方向相反的方向移动,从而使中继透镜233向X方向移动指定量XB2(图45(A))。
然后,在处理S492中,控制部630的图像取入部631如上述地取入由光学像检测装置400拍摄的图像。
使中继透镜23向X方向移动指定量XB2,结果如图45(A)的双点划线所示,照明区域702B移动,成为该照明区域702B的右侧端部进入图像形成区域701的内侧的状态。
然后,在处理S493中,如上所述,控制装置600的控制部630取得照明区域702B的右侧端部的边界点,将取得的边界点存储到存储器634中。
另一方面,在处理S494中,当判定为“是”时、即判定为取得了照明区域702B的两侧端部(左右)的边界点时,控制装置600的运算处理部632E读出在存储器634存储的照明区域702B的左侧端部的边界点和右侧端部的边界点,并计算这些边界点间的偏差XB3(处理S495)。
在处理S495之后,如图45(A)所示,运算处理部632E根据处理S491中的中继透镜233的移动量XB2和处理S495中计算出的偏差XB3,计算照明区域702B的X方向的宽度尺寸XB。另外,运算处理部632E读出在存储器634存储的图像形成区域701的左侧端部和右侧端部的各边界点,并计算这些边界点的偏差XA(图45(A))。该偏差XA与图像形成区域701的X方向的宽度尺寸相当。然后,与上述处理S485一样,运算处理部632E根据计算出的照明区域702B的宽度尺寸XB和图像形成区域701的宽度尺寸XA,计算照明区域702B的X方向的照明余量AX(图45(B))(处理S496)。
在处理S496中,计算出照明余量AX之后,运算处理部632E读出在存储器634存储的照明区域702B的右侧端部的边界点和图像形成区域701的右侧端部的边界点。另外,运算处理部632E计算读出的各边界点间的偏差XB4(图45(A)),并根据该计算出的偏差XB4和在处理S496中计算出的照明余量AX,计算中继透镜233的X方向的位置调整量(处理S497位置调整量计算步骤)。然后,运算处理部632E将该计算出的X方向的位置调整量存储到存储器634中。
在处理S497之后,控制装置600的驱动控制部633读出在存储器634存储的中继透镜233的X方向的位置调整量,并将与读出的位置调整量对应的控制信号向夹具驱动部300A输出。然后,夹具驱动部300A驱动未图示的脉冲电机,使保持中继透镜233的第2定位夹具320的X轴移动部323移动,从而使中继透镜233向X方向移动由运算处理部632E计算出的位置调整量(处理S498位置调整步骤)。在该状态下,如图45(B)所示,照明区域702B的左右的照明余量AX相互相等。
如上所述,在进行中继透镜233的X方向的位置调整之后,进行中继透镜233的Y方向的位置调整(处理S499位置调整步骤)。该中继透镜233的Y方向的位置调整与上述的X方向的位置调整的步骤(处理S491~S498)大致相同地进行。
具体而言,参照图45(C)、(D),与上述的处理S491~S494一样,使中继透镜233向Y方向移动指定量YB1以使照明区域702B的上侧端部进入图像形成区域701的内侧,取得照明区域702B的上侧端部的边界点。另外,使中继透镜233向Y方向移动指定量YB2以使照明区域702B的下侧端部进入图像形成区域701的内侧,取得照明区域702B的下侧端部的边界点。
另外,与上述处理S495一样,取得照明区域702B的上侧端部和下侧端部的各边界点间的偏差YB3。
进而,与上述的处理S496一样,计算照明区域702B的Y方向的宽度尺寸YB,并且计算图像形成区域701的Y方向的宽度尺寸YA,根据宽度尺寸YB、YA计算照明区域702B的Y方向的照明余量AY。
进而,与上述的处理S497一样,根据照明区域702B的下侧端部的边界点与图像形成区域701的下侧端部的边界点间的偏差YB4和照明区域702B的Y方向的照明余量AY,计算中继透镜233的Y方向的位置调整量。
然后,与上述的处理S498一样,根据计算出的Y方向的位置调整量将中继透镜向Y方向进行位置调整。
在该状态下,如图45(D)所示,照明区域702B的左右的照明余量AX相互相等,并且照明区域702B的上下的照明余量AY也相互相等,从而上述的G色光用的照明区域702G与B色光用的照明区域702B成为大致一致的状态。
(iv)反射镜的位置调整在处理S490中,进行中继透镜233的位置调整之后,控制装置600根据由R色光用CCD423R(图27、图28)拍摄的光学像,进行反射镜223的位置调整,使R色光的照明区域位于液晶面板241R的相对于图像形成区域的指定位置上(处理S500光学部件位置调整步骤)。
另外,反射镜223的位置调整,除了控制装置600驱动控制保持反射镜223的第1定位夹具310与根据R色光的照明区域702R(图35)进行位置调整这些点之外,与中继透镜233的位置调整同样地进行过,这里省略其说明。另外,伴随反射镜223的位置调整,由于紫外线固化型粘接剂的表面张力,与反射镜223接触的第3定位部件253C也随着移动。
(v)入射侧偏振片的位置调整在处理S470~S500中,进行重叠透镜215、中继透镜233和反射镜223的位置调整而使G色光、B色光和R色光的照明区域一致之后,控制装置600进行入射侧偏振片242的位置调整(处理S510光学部件位置调整步骤)。具体而言,按照图46所示的流程图进行。
另外,在此使用未图示的指定的图案发生装置,发生在液晶面板241R、241G、241B上全面遮光区域(暗部、黑色)的图案,从而在光学像检测装置400全面地拍摄黑色的拍摄图像700。
首先,控制部630的图像取入部631输入从光学像检测装置400输出的R、G、B信号,将该输入的信号变换为图像信号向图像处理部632输出(处理S511图像取入步骤)。
图47是表示将由光学像检测装置400拍摄的光学像取入控制装置600的图像的一例的图。
接着,控制装置600的亮度值取得部632A取得各R、G、B色光的拍摄图像700的大致中央部分的区域704(图47)内的亮度值(处理S512亮度值取得步骤)。然后,亮度值取得部632A将取得的各R、G、B色光的亮度值存储到存储器634中。
在处理S512之后,运算处理部632E读出在存储器634存储的各R、G、B色光的亮度值,分别进行平均化。然后,使平均化的亮度值与保持与各R、G、B对应的入射侧偏振片242的第3定位夹具330的转动部333的转动角度位置相关联,并存储到存储器634中(处理S513)。
控制装置600的控制部630由在存储器634存储的亮度值判断上述处理S511~S513是否进行了指定次数(处理S514)。这里,当判定为“否”时,控制部630的驱动控制部633向夹具驱动部300A输出指定的控制信号驱动夹具驱动部300A。并且,驱动未图示的脉冲电机,使第2定位夹具310的转动部333转动,从而使入射侧偏振片242以照明光轴为中心转动指定角度(处理S515)。然后,进行上述处理S511~S513。
如上所述,控制部630控制夹具驱动部300A使保持入射侧偏振片242的第3定位夹具330的转动部333转动,从而使入射侧偏振片242转动指定角度,使取得指定区域704的亮度值的操作反复地进行指定次数。
通过这样的操作,如图48所示,可以取得入射侧偏振片242的姿势位置与拍摄图像700的亮度值的关系。
另一方面,在处理S523中,当判定为“是”时、即上述操作进行了指定次数时,控制部630的运算处理部632E读出在存储器634存储的与对应于各R、G、B的入射侧偏振片242的姿势位置对应的亮度值,对于每个R、G、B的入射侧偏振片242的姿势位置,计算亮度值的峰值位置(处理S516)。即,该计算出的峰值位置成为R、G、B色光用的入射侧偏振片242相对于液晶面板241R、241G、241B和射出侧偏振片243的最佳位置。
在处理S51之后,运算处理部632E计算保持各R、G、B色光用的入射侧偏振片242的第3定位夹具330的转动部333的当前的转动角度位置与计算出的各峰值位置的偏差(处理S517位置调整量计算步骤)。然后,将这些偏差存储到存储器634中。即,该计算出的偏差与入射侧偏振片242的位置调整量相当。
在处理S517之后,驱动控制部633根据在存储器634存储的偏差向夹具驱动部300A输出指定的控制信号而驱动夹具驱动部300A。并且,驱动未图示的脉冲电机,使保持各R、G、B色光用的入射侧偏振片242的第3定位夹具330的转动部333转动,从而使各入射侧偏振片242转动到最佳位置上(处理S518位置调整步骤)。
另外,在各入射侧偏振片242的位置调整中,可以如上述地大致同时进行所有的入射侧偏振片242的位置调整,也可以逐个依次地调整各偏振片。当依次地进行调整时,其顺序不特别限定。
另外,处理S460~S510与本发明的光学部件位置调整工序相当。此外,处理S410~S510与本发明的光学部件定位工序相当。
如上所述,在进行需要位置调整的光学部件213~215、223、233的定位之后,向紫外线固化型粘接剂照射紫外线,将光学部件213~215、223、233固定在容器状部件25A上(处理S520光学部件位置固定工序)。
具体而言,控制装置600,在进行光学部件213~215、223、233的定位之后驱动未图示的紫外线照射装置。然后,从容器状部件25A的上方向填充在第2透镜阵列213和偏振变换元件214的各自的外周部分与部件收纳部251的各支持部251B、251F(图17、图18)之间的紫外线固化型粘接剂照射紫外线使之固化。另外,从容器状部件25A的侧方向第1定位部件253A照射紫外线。照射的紫外线透过第1定位部件253A,使该第1定位部件253A的未图示的沟部与重叠透镜215、中继透镜233的各外周部分之间和第1定位部件253A的外周与孔251A之间的紫外线固化型粘接剂固化。进而,从容器状部件25A的侧方向第3定位部件253C照射紫外线。照射的紫外线透过板体253C1(图16),并且透过未图示的销钉,使该销钉的外周与孔251C之间的紫外线固化型粘接剂固化,进而使该销钉的前端与反射镜223的反射面的背面之间的紫外线固化型粘接剂固化。
于是,当所有的光学部件212~215、221~224、231~234、242和棱镜单元定位固定到容器状部件25A的部件收纳部251中之后,通过利用螺栓等将盖状部件25B与容器状部件25A连接(处理S50)而制造成光学单元2。
(2-6)实施例2的效果按照上述的实施例2有以下的效果。
(2-6-1)在光学部件用箱体设置工序S20使容器状部件25A移动,以使光学部件定位夹具300的一部分插入到在该容器状部件25A的底面形成的孔251D中的方式,将容器状部件25A放置到制造装置100的第2承载台220上。另外,在光学部件定位工序S310~S330、S410~S510使光学部件212~215、221~224、231~234、242移动而通过容器状部件25A的上端开口部分收纳到容器状部件25A内,使该光学部件212~215、221~224、231~234、242分别保持在从容器状部件25A的孔251D突出的第1保持架317、第2保持架326、第3保持架334上。并且,在光学部件位置固定工序S340、S520将光学部件212~215、221~224、231~234、242相对于容器状部件25A位置固定。通过用这样的方法制造光学单元2,可以很容易制造光学单元2。
(2-6-2)在光学部件定位工序S310~S330、S410~S510中,由于利用光学部件定位夹具300将光学部件212~215、221~224、231~234、242定位到设计上的指定位置,所以光学部件用箱体25与内部具有外形位置基准面的、而需要高精度的制造的光学部件用箱体相比,不要求那么高的精度。因此,可以降低光学部件用箱体25的制造成本,从而可以降低光学单元2的制造成本。
(2-6-3)由于使光学部件用箱体设置工序S20在光学部件定位工序S310~S330、S410~S510之前进行,所以与在将光学部件212~215、221~224、231~234、242定位之后设置容器状部件25A的结构相比,可以避免由于容器状部件25A对已定位的光学部件212~215、221~224、231~234、242的干扰而引起光学部件212~215、221~224、231~234、242的位置发生偏离。
(2-6-4)在将光学部件212~215、221~224、231~234、242定位时,通过由处理S320、S430使光学部件212~215、221~224、231~234、242分别保持在光学部件定位夹具300的第1保持架317、第2保持架326、第3保持架334上,可以容易地将光学部件212~215、221~224、231~234、242定位到设计上的指定位置上。
(2-6-5)光学单元2的制造方法将不需要调整的光学部件212、221、222、224、231、232、234和需要调整的光学部件213~215、223、233、242分开,进行相对于容器状部件25A的定位和位置固定。由此,可以仅对需要位置调整的最低限度的部件进行位置调整,从而可以容易且迅速地进行光学单元2的制造。
(2-6-6)由于在需要调整的光学部件的定位固定S40中进行光学像检测步骤S460,所以可以根据由光学像检测装置400检测出的光学像判断需要调整的光学部件213~215、223、233、242是否已位于设计上的指定位置。另外,由于进行光学部件位置调整步骤S470~S510,所以当光学部件213~215、223、233、242没有位于设计上的指定位置时,可以根据由光学像检测步骤S460检测出的光学像,操作光学部件定位夹具300而进行光学部件213~215、223、233、242的位置调整。因此,可以将光学部件212~215、221~224、231~234、242高精度地定位。
(2-6-7)在光学部件位置调整步骤S470~S510中,进行图像取入步骤S472、S479A、S482、S492及S511;亮度值取得步骤S473、S479B及S512;位置调整量计算步骤S477、S479G、S486、S497及S517;以及位置调整步骤S478、S479H、S487、S488、S498、S499及S518,通过控制装置600的控制部630对光学部件定位夹具300的驱动控制,进行光学部件212~214、223、233、242的位置调整。由此,与目视由光学像检测装置400检测出的光学像用手动对光学部件定位夹具300进行操作而进行光学部件的位置调整的情况相比,可以将光学部件212~215、221~224、231~234、242更高精度地定位。
(2-6-8)在光学部件位置调整步骤S470~S500中,进一步进行照明区域移动步骤S471、S482及S491和边界点取得步骤S476、S483及S493,在位置调整量计算步骤S477、S486及S497中,控制部630的运算处理部632E根据在边界点取得步骤S476、S483及S493取得的照明区域702的边界点,计算光学部件212、214、223、233的位置调整量。由此,通过取得照明区域702的边界位置,可以容易地识别光学部件211~214、223、233的相对位置的偏离,从而可以将光学部件212~215、221~224、231~234、242高精度地定位。
(2-6-9)在光学部件位置固定工序S340、S520中,由于使填充在光学部件212~215、221~224、231~234、242与支持部251B、251F或定位部件253A、253C之间和定位部件253A、253C与孔251A或凹部251L之间的紫外线固化型粘接剂固化,而使光学部件212~215、221~224、231~234、242相对于容器状部件25A位置固定,所以可以在将光学部件212~215、221~224、231~234、242定位之后容易且迅速地进行位置固定。
(2-6-10)由于光学部件215、223、232、233、234通过第1定位部件253A、第3定位部件253C相对于容器状部件25A固定,所以可以强化这些光学部件214、223、232、233、234的位置固定,避免照明区域702R、702G、702B的位置偏离,从而可以消除光学像发生的显示影子。
(2-7)实施例2的变形在本实施例中,虽然光学部件用箱体25具有容器状部件25A和盖状部件25B,在容器状部件25A的底面形成可以插入光学部件定位夹具300的一部分的多个孔251D,但不限于此。作为光学部件用箱体25,可以是至少具有1个可以插入光学部件定位夹具300的一部分的开口的结构,该开口也可以设置在容器状部件25A的侧面或盖状部件25B上。另外,光学部件用箱体25也可以是将容器状部件25A和盖状部件25B一体化的中空状的结构。在这种情况下,只要在顶面或底面形成可以插入光学部件定位夹具300的一部分、光学部件212~215、221~224、231~234、242和棱镜单元的多个孔即可。
在本实施例中,虽然使用紫外线固化型粘接剂将光学部件212~215、221~224、231~234、242固定,但不限于此,也可以使用热固化型粘接剂。另外,粘接剂也不限于紫外线固化型粘接剂或热固化型粘接剂。需要位置调整的光学部件213~215、223、233、242的固定所使用的粘接剂,只要是在光学部件213~215、223、233、242的位置调整的工序(S450~S510)中,利用粘接剂的表面张力使光学部件213~215、223、233、242和定位部件253A、253C可以移动的粘接剂即可。在不需要位置调整的光学部件212、221、222、224、231、232、234的固定所使用的粘接剂,只要是在这些光学部件的定位固定时不干燥的粘接剂即可。
另外,在本实施例中,虽然将预先涂布了粘接剂的光学部件设置到夹具上(处理S310、S420、S430),或设置预先涂布了粘接剂的定位部件253A、253C(处理S330、S440),但是,也可以在光学部件的位置调整(处理S450~S510)之前涂布粘接剂。这样,就不需要考虑粘接剂的表面张力或干燥。因此,粘接剂的选择的余地大,例如也可以利用瞬间粘接剂。如果利用瞬间粘接剂,由于光学部件的固定(S340、S520)可以与粘接剂的涂布同时进行,所以可以缩短制造工序。
(3)实施例3.
在上述实施例1和实施例2中,虽然构成光学部件用箱体25的容器状部件25A和盖状部件25B是通过对铝等的平板进行板金加工而形成的,但不限于此,也可以由通过注入成型等的成型而形成的合成树脂制、Mg合金、Al合金等的成型件构成。
也可以利用成型件构成前面说明的实施例1、实施例2那样的形状的光学部件用箱体25。但是,由于成型的情况与板金加工相比,形状的自由度比较高,所以也可以考虑例如以下说明的形状。
具体而言,图49是从上方侧看到的构成本实施例的作为合成树脂制的成型件的光学部件用箱体25的容器状部件25A1的立体图。
容器状部件25A1与在实施例1、实施例2说明的容器状部件25A的结构大致相同,对于相同的结构和相同部件标以相同的符号,并省略其详细的说明。虽然没有图示,但是设在容器状部件25A1的底面的背面形成有与在实施例2说明的容器状部件25A的定位孔251G相同的定位孔。另外,虽然没有图示,但盖状部件也与在实施例1、实施例2说明的盖状部件25B的结构相同。
在容器状部件25A1上,与光学部件212~214、221、222、224、231、242对应地形成有支持部251B1、251I。并且,这些支持部251B1、251I与在实施例2说明的支持部251B、251F、251I一样,与光学部件接触,作为支持该光学部件的部件发挥作用。另外,虽然没有图示,但光学部件215、223、232~234与在实施例2说明的结构一样,可以由第1定位部件253A和第3定位部件253C支持。
在这些支持部251B1、251I上,在与光学部件212~214、221、222、224、231、242接触的接触面上形成有沟部251M。
图50是表示在支持部251B1上形成的沟部251M的图。具体而言,图50是将图49的一部分放大的图。
该沟部251M以从支持部251B1的上端部到下端部贯通的方式形成在支持部251B1上。
图51是表示光学部件由支持部251B1支持的状态的平面图。另外,在图51中,是从上方看光学部件中的第2透镜阵列213由支持部251B1支持的状态的图。
图52是说明将不需要位置调整的光学部件212、221、222、224、231、232、234相对该容器状部件25A1进行定位固定的方法的流程图。在图52所示的方法中,首先,省去使用图31说明的处理S310的工序,在与处理S320相同的工序不是向这些光学部件上涂布紫外线固化型粘接剂,而将它们设置到光学部件定位夹具300上将这些光学部件定位(处理S320′光学部件支持步骤、光学部件支持工序)。然后,将紫外线固化型粘接剂从支持部251B1、251I的上端部侧注入到沟部251M中,从而填充到这些光学部件与支持部251B1、251I之间(处理S310′)。进而,设置第3定位部件253C(处理S330)。最后,照射紫外线将这些光学部件相对于容器状部件25A1定位固定(处理S340)。
另外,图53是说明将需要位置调整的光学部件213~215、223、233、242相对于容器状部件25A1定位固定的方法的流程图。在图53所示的方法中,首先,在与使用图33说明的处理S410相同的工序中,将棱镜单元定位固定(处理S410),省去处理S420的工序,在与处理S430相同的工序中,不是向这些光学部件上涂布紫外线固化型粘接剂,而将它们设置到光学部件定位夹具300上,将这些光学部件定位(处理S430′光学部件支持步骤、光学部件支持工序)。然后,将紫外线固化型粘接剂从支持部251B1的上端部侧注入到沟部251M中,从而填充到这些光学部件与支持部251B1之间(处理S420′)。进而,设置第1定位部件253A、第3定位部件253C(处理S440定位部件接触工序)。然后,虽然在图53中省略了一部分,但是,在与使用图33说明的处理S450~S510相同的工序中进行各光学部件的位置调整。最后,照射紫外线,将这些光学部件相对于容器状部件25A1定位固定(处理S520)。
通过使用这样的结构的光学部件用箱体,可以容易地进行向光学部件与支持部251B1之间注入粘接剂的作业,在将光学部件定位之后,可以容易且迅速地进行位置固定。另外,可以避免使不需要的粘接剂附着到光学部件上。进而,即使在由于容器状部件25A1的制造误差而支持部251B1、251I与光学部件间的间隙变窄时,也可以容易地将光学部件相对于容器状部件25A1位置固定。
另外,作为沟部251M,除了以从支持部251B1的上端部到下端部贯通的方式形成的结构外,也可以采用例如图54、图55所示的结构。
具体而言,在图54中,沟部251M1以从支持部251B1的上端部到下端部附近的方式形成在该支持部251B1上。即,沟部251M1没有从支持部251B1的上端部贯通到下端部。在这样的结构中,在处理S310′、S420′中,在将粘接剂向沟部251M1注入时,可以避免粘接剂从容器状部件25A1的下方侧漏出。
另外,在图55中,沟部251M2以从支持部51B1的下端部到上端部附近的方式形成在该支持部251B1上。即,沟部251M2没有从支持部251B1的下端部贯通到上端部。例如,在为了使容器状部件25A1的上端部开口部分位于下方,而采用由制造装置100的光学部件用箱体保持部保持容器状部件25A1的结构时,在处理S310′、S420′中,在将粘接剂从下端部侧向沟部251M2中注入时,可以避免粘接剂从容器状部件25A1的上端部开口部分漏出。
在本实施例中,光学部件用箱体25具有容器状部件25A1和盖状部件,虽然在容器状部件25A1的底面形成有可以插入光学部件定位夹具300的一部分的多个孔251D,但不限于此。作为光学部件用箱体25,可以是具有至少1个可以插入光学部件定位夹具300的一部分的开口的结构,该开口也可以设置在容器状部件25A1的侧面或盖状部件上。另外,光学部件用箱体25也可以是将容器状部件25A1和盖状部件一体化的中空状的结构。在这种情况下,只要在顶面或底面形成可插入光学部件定位夹具300的一部分;光学212~215、221~224、231~234、242和棱镜单元的多个孔即可。
在本实施例中,虽然使用紫外线固化型粘接剂固定光学部件212~215、221~224、231~234、242,但不限于此,也可以使用热固化型粘接剂。另外,粘接剂也不限于紫外线固化型粘接剂或热固化型粘接剂。需要位置调整的光学部件213~215、223、233、242的固定所使用的粘接剂,只要是在光学部件213~215、223、233、242的位置调整的工序(处理S450~S510)中,利用粘接剂的表面张力使光学部件213~215、223、233、242和定位部件253A、253C可以移动的粘接剂即可。不需要位置调整的光学部件212、221、222、224、231、232、234的固定所使用的粘接剂,只要是在这些光学部件的定位固定时不干燥的粘接剂即可。
另外,在本实施例中,在将粘接剂注入到沟部251M、251M1、252M2(处理S310′、S420′)中之后,设置预先涂布了粘接剂的定位部件253A、253C(处理S330、S440),最后使粘接剂固化(处理S340、S520),将光学部件212~215、221~224、231~234、242定位固定。另外,光学部件的位置调整(处理S450~S510)在预先涂布了粘接剂的状态下进行。但是,也可以在未涂布粘接剂的状态下进行光学部件或定位部件的设置和光学部件的位置调整,而在固定光学部件的工序(处理S340、S520)之前涂布粘接剂。这样,就不需要考虑粘接剂的表面张力和干燥。因此,粘接剂的选择余地增大,例如也可以使用瞬间粘接剂。如果利用瞬间粘接剂,则由于光学部件的固定(处理S340、S520)可以与粘接剂的涂布同时进行,所以可以缩短制造工序。
(4)实施例4.
在上述实施例1、实施例2中,虽然固定在容器状部件25A内的所有的光学部件或其一部分利用定位部件253A、253B、253C固定在容器状部件25A上,但不限于此。例如,也可以采用将光学部件212~215、221~224、231~234、242全部在容器状部件25A上直接地进行位置固定的结构。在这样的结构中,例如,可以采用以下所示的容器状部件的结构。另外,设盖状部件的结构与在本实施例1、实施例2说明的盖状部件25B的结构相同。
图56、图57是从上方侧看到的构成本实施例中的通过板金加工而形成的光学部件用箱体的容器状部件25A的立体图。
容器状部件25A2与上述的容器状部件25A的结构相同,对于相同的结构和相同部件标以相同的符号,并省略其详细的说明。
如图56或图57所示,在容器状部件25A2的与光学部件215、221、222、233对应的侧面和支持部251F上,侧面看大致呈L形的支持部251B2通过例如焊接等固定。并且,该支持部251B2与在实施例2说明的支持部251B、251F、251I一样,作为支持光学部件的部件发挥作用。另外,不限于这样的结构,可以与上述的支持部251B、251F一样,采用将容器状部件25A2的侧面或底面切开翘起,使该切开翘起的侧面或底面的一部分作为支持部251B2发挥作用的结构。
另外,在容器状部件25A2的与光学部件223、232、234对应的侧面上并没有形成在实施例1、实施例2说明的孔251C,而是光学部件223、232、234直接地固定在侧面上。
如果采用这样的结构,光学部件用箱体25就不需要定位部件253A、253B、253C,从而可以实现光学部件用箱体25的轻量化,而可以实现光学单元2的轻量化。
另外,本实施例的光学单元2的制造方法除了省去设置定位部件253A、253C的工序(图31的处理S330、图33的处理S440)以外,与实施例2相同。在本实施例中,由于省去了该工序,所以,与实施例2的制造方法相比,具有可以缩短光学单元2的制造工序的效果。
另外,作为本实施例的光学部件用箱体25,不限于通过板金加工而形成,也可以与在实施例3说明的光学部件用箱体25一样,由通过注入成型等的成型而形成的合成树脂制、Mg合金、Al合金等的成型件构成。作为该结构,可以采用例如图58、图59所示的结构图58、图59是表示构成作为注入成型等的成型件的光学部件用箱体25的容器状部件25A3的光学部件的保持结构的图。具体而言,图58是用于说明透镜等的保持结构的图。图59是用于说明反射镜的保持结构的图。
如图58所示,在容器状部件25A3上,在与第2透镜阵列213对应的位置上形成有支持该第2透镜阵列213相对的侧端部的支持部251B3。另外,在图58中,虽然主要表示了支持第2透镜阵列213的支持部251B3,但是,在与其它光学部件212、214、215、221~224、231、233、242对应的位置上也形成有支持部251B3。
支持部251B3从容器状部件25A3的底面沿侧面直立地设置,并且以夹着第2透镜阵列213的光束入射侧端面和光束射出侧端面双方而支持的方式形成剖面呈V形,由剖面呈V形的内侧面支持第2透镜阵列213的两侧端部。
在该支持部251B3中,在其内侧面上,在第2透镜阵列213的光束入射侧和光束射出侧形成有粘接剂注入用的沟部251M3。并且,通过在第2透镜阵列213由光学部件定位夹具300定位的状态下将紫外线固化型粘接剂注入到沟部251M3中,将第2透镜阵列213相对于支持部251B3固定。
另外,如图59所示,在容器状部件25A3上与反射镜234对应的侧面上,形成有从该侧面突出的用其前端部分支持反射镜234的背面的作为支持部的突出部251B4。另外,在图59中,虽然主要表示了支持反射镜234的突出部251B4,但是,在与其它光学部件223、232对应的位置上也形成有突出部251B4。
虽然具体的图示省略了,但突出部251B4从侧面突出,并且沿上下方向延伸而以分别支持反射镜234的左右两端部附近的方式并列配置。
在这些突出部251B4上,在其前端部分分别形成粘接剂注入用的沟部251M4。并且,通过在反射镜234由光学部件定位夹具300定位的状态下,将紫外线固化型粘接剂注入到沟部251M4中,将反射镜234相对于突出部251B4固定。
另外,作为这些沟部251M3、251M4,与在实施例3说明的沟部251M一样,可以采用从上端部到下端部贯通的结构,或者也可以与沟部251M1一样,采用从上端部形成到下端部附近而不是从上端部到下端部贯通的结构。
进而,如图59所示,在与反射镜234对应的侧面上,以将2个突出部251B4平面地包围的方式形成框状的孔251L。该孔251L利用2个平面看大致呈L形的孔251L1形成框状。
在上述的结构中,光学单元2的制造方法除了省去了设置定位部件253A、253C的工序(图52的处理S330、图53的处理S440)以外,与实施例3相同。在这样的结构中,由于省去了该工序,所以与实施例3的制造方法相比,具有可以缩短光学单元2的制造工序的效果。
另外,支持部251B3形成剖面呈V形,由于第2透镜阵列213等光学部件固定在其内侧面,所以可以良好地维持第2透镜阵列213等光学部件,并利用支持部251B3缓和外力的影响,从而不会出现位置偏离而可以将光学部件相对于容器状部件25A3固定。
此外,在反射镜234等的光学部件粘接固定在突出部251B4的前端部分的状态下,在容器状部件25A3的内侧面与反射镜234等的光学部件的背面之间形成间隙。因此,在进行反射镜234等的光学部件的更换等时,例如,通过将螺栓刀等的尖端部分插入到间隙中,可以容易地将反射镜234等的光学部件从容器状部件25A3上卸下,从而可以提高反射镜234等的重做性。
此外,由于在支持部251B3和突出部251B4上形成了粘接剂注入用的沟部251M3、251M4,所以可以容易地在光学部件与支持部251B3和突出部251B4之间进行粘接剂注入的作业,在将光学部件定位之后,可以容易且迅速地进行位置固定。另外,可以避免不需要的粘接剂附着到光学部件上。此外,例如,即使由于容器状部件25A3的制造误差而支持部251B3和突出部251B4与光学部件之间的间隙变窄时,也可以容易地将光学部件相对于容器状部件25A3位置固定。
并且,由于在与反射镜234等光学部件对应的侧面上形成了框状的孔251L,所以形成容易将形成突出部251B4的内侧面的一部分从容器状部件25A3上折断的结构。因此,在将利用粘接剂粘接固定在突出部251B4上的反射镜234等的光学部件从容器状部件25A3上卸下时,即使在粘接剂附着在沟部251M4中的情况下,通过将形成突出部251B4的内侧面的一部分折断,粘接剂也不会残留在容器状部件25A3上。因此,可以充分实现光学部件用箱体25的再利用。
在本实施例中,光学部件用箱体25具有容器状部件25A2、25A3和盖状部件,虽然在容器状部件25A2、25A3的底面形成可以插入光学部件定位夹具300的一部分的多个孔251D,但不限于此。作为光学部件用箱体25,也可以是至少具有1个可以插入光学部件定位夹具300的一部分的开口的结构,该开口也可以设置在容器状部件25A2、25A3的侧面或盖状部件上。另外,光学部件用箱体25也可以是将容器状部件25A2、25A3和盖状部件一体化的中空状的结构。这时,可以在顶面或底面形成可以插入光学部件定位夹具300的一部分;光学部件212~215、221~224、231~234、242和棱镜单元的多个孔。
在本实施例中,使用紫外线固化型粘接剂将光学部件212~215、221~224、231~234、242固定,但不限于此,也可以使用热固化型粘接剂。另外,粘接剂也不限于紫外线固化型粘接剂或热固化型粘接剂。只要是使需要位置调整的光学部件213~215、223、233、242可以移动的粘接剂即可。不需要位置调整的光学部件212、221、222、224、231、232、234的固定所使用的粘接剂,只要是在这些光学部件定位固定时不干燥的粘接剂即可。
另外,在本实施例中,将预先涂布了粘接剂的光学部件设置到夹具上(处理S310、S420、S430)。另外,光学部件的位置调整(处理S450~S510)在预先涂布了粘接剂的状态下进行。但是,也可以在未涂布粘接剂的状态下进行光学部件的设置和光学部件的位置调整,在将光学部件固定的工序(处理S340、S520)之前涂布粘接剂。这样,就不需要考虑粘接剂的表面张力和干燥。因此,粘接剂的选择余地增大,也可以利用例如瞬间粘接剂。如果利用瞬间粘接剂,由于光学部件的固定(处理S340、S520)可以与粘接剂的涂布同时进行,所以可以缩短制造工序。
(5)实施例5.
在上述实施例2~实施例4中,虽然在将容器状部件25A、25A1、25A2、25A3设置到制造装置100上后进行光学部件的定位固定,但是也可以在进行光学部件的定位之后设置容器状部件25A、25A1、25A2、25A3。另外,在将容器状部件25A、25A1、25A2、25A3设置到制造装置100上时,也可以不是将底面而是将开口面设置在第2承载台200侧。
图60是说明实施例5的光学单元2的制造方法的流程图,图61是表示图60的处理S20′的状态的图。实施例5只有光学单元2的制造方法与实施例2不同,其它与实施例2相同。
首先,如图61所示,与实施例2的制造方法一样,使光学部件定位夹具300配置到设计上的位置上(处理S10)。接着,在光学部件定位工序,使用制造装置100的光学部件定位夹具300将光学部件212~215、221~224、231~234、242和棱镜单元定位到设计上的指定位置上(处理S30′、S40′光学部件定位工序)。处理S30′包括与前面使用图31说明的处理S310、S320相当的工序和利用制造装置100将棱镜单元定位的工序。另外,处理S40′与前面使用图33等说明的处理S420、S430、S450、S460、S470、S480、S490、S500、S510相当。然后,如图61所示,将容器状部件25A的开口面设置在第2承载台220侧(处理S20′光学部件用箱体设置工序)。通过该工序,已定位的光学部件212~215、221~224、231~234、242和棱镜单元被收纳到容器状部件25A的内部。此外,对于光学部件215、223、232、233、234,与前面说明的处理S330、S440一样,将紫外线固化型粘接剂涂布到第1定位部件253A和第3定位部件253C上进行设置(处理S41)。然后,通过使紫外线固化型粘接剂固化,将光学部件212~215、221~224、231~234、242相对于容器状部件25A固定(处理S42)。最后,与前面说明的处理S500一样,安装盖状部件25B。
利用这样的制造方法,也可以得到与实施例2同样的效果。另外,如本实施例,在将容器状部件25A设置到制造装置100上时,如果不是将底面而是将开口面设置在第2承载台220侧,就不需要用于使光学部件定位夹具300插入的孔251D。因此,可以进一步降低光学部件用箱体的制造成本,从而可以进一步降低光学单元的制造成本。
另外,即使在没有将开口面设置在第2承载台220侧的情况下,作为光学部件用箱体25,也可以是具有至少1个可以插入光学部件定位夹具300的一部分的开口的结构,该开口也可以设置在容器状部件25A的侧面或盖状部件25B上。另外,光学部件用箱体25也可以是将容器状部件25A和盖状部件25B一体化的中空状的结构。这时,只要在顶面或底面形成可以插入光学部件定位夹具300的一部分;光学部件212~215、221~224、231~234、242和棱镜单元的多个孔即可。
在本实施例中,虽然使用紫外线固化型粘接剂将光学部件212~215、221~224、231~234、242固定,但不限于此,也可以使用热固化型粘接剂。另外,粘接剂也不限于紫外线固化型粘接剂或热固化型粘接剂。粘接剂只要是在光学部件212~215、221~224、231~234、242的定位固定时不干燥的粘接剂即可。
另外,在本实施例中,将预先涂布了粘接剂的光学部件设置到夹具上(处理S310、S420、S430)。另外,光学部件的位置调整(处理S40′)在预先涂布了粘接剂的状态下进行。但是,也可以在未涂布粘接剂的状态下进行光学部件的设置和光学部件的位置调整,在将光学部件固定的工序(处理S420)之前涂布粘接剂。这样,就不需要考虑粘接剂的表面张力和干燥。因此,粘接剂的选择余地增大,也可以利用例如瞬间粘接剂。如果利用瞬间粘接剂,则光学部件的固定(处理S420)可以与粘接剂的涂布同时进行,所以可以缩短制造工序。
(6)实施例6.
在上述实施例2~实施例5中,在进行处理S310~S330、S410~S510时,虽然光学像检测装置400直接检测通过光学部件212~215、221~224、231~234、242和棱镜单元的光学像,但不限于此。例如,也可以将由光学像检测装置400检测出的光学像向监视器等输出,一边目视并确认监视器显示的光学像,一边进行光学部件的位置调整。另外,例如制造装置100也可以构成为具有屏幕,而采用将通过光学部件212~215、221~224、231~234、242和棱镜单元的光学像用投影透镜3放大投影而投影到屏幕上的结构。在具有该屏幕的结构中,例如,可以如以下所示地制造光学单元2。
图62是说明光学单元2的制造方法中需要进行调整的部件的定位固定工序(处理S40)的流程图,图63是表示图62的处理S441的状态的图,图64是表示图62的处理S450的状态的图。
在本实施例的制造方法中,如图62所示,在进行到上述的图33的处理S440之后,如图63所示,将投影透镜3定位固定到容器状部件25A的投影透镜设置部252上(处理S441)。另外,可以在光学部件用箱体设置工序S20之后,预先将投影透镜3定位固定到投影透镜设置部252上,也可以在棱镜单元的定位固定工序(处理S410)之后,将投影透镜3定位固定到投影透镜设置部252上。
然后,使从调整用光源装置500照射光束(处理S450),如图64所示,将由光学部件212~215、221~224、231~234、242和棱镜单元形成的光学像通过投影透镜3放大投影而投影到屏幕101上。然后,由光学像检测装置400从屏幕101的背面侧检测屏幕101上的投影像,进行上述的图33所示的处理S460~S520和处理S50(图30)。另外,在将光学像投影到屏幕101上后,也可以通过目视一边确认投影的光学像,一边操作光学部件定位夹具300,进行需要调整的光学部件213~215、223、233、242的位置调整。
除了以上说明的工序以外,与前面说明的实施例2相同。另外,虽然在此只表示了实施例2的变形例,但是,即使是实施例3~实施例5,如果在处理S440、S440′之后、在处理S20之后、或在处理S410之后增加处理S441的工序,也可以用同样的方法制造光学单元2。
另外,本发明不限定上述各实施例,包含可以达到本发明的目的的其它结构等,以下所示的变形等也包含在本发明内。
在上述各实施例中,虽然只举出了使用3个光调制装置的投影机的例子,但是,本发明也可以应用于只使用1个光调制装置的投影机、使用2个光调制装置的投影机、或使用4个或4个以上的光调制装置的投影机。
在上述各实施例中,虽然作为光调制装置使用了液晶面板,但也可以使用采用微型发射镜的器件等的液晶以外的光调制装置。
在上述各实施例中,虽然使用了光入射面和光射出面不同的透过型的光调制装置,但也可以使用光入射面和光射出面相同的反射型的光调制装置。
在上述各实施例中,虽然举出了从观察屏幕的方向进行投影的正投型的投影机的例子,但本发明也可以应用于从观察屏幕的方向的相反侧进行投影的背投型的投影机。
产业上的利用的可能性.
如上所述,本发明的光学装置的制造方法,由于可以实现投影机所使用的光学装置的制造成本的降低而容易制造,所以作为制造投影机所使用的光学装置的制造方法是有用的。
权利要求
1.一种光学装置的制造方法,是具有配置在从光源射出的光束的光路上的多个光学部件和在内部设定上述光束的照明光轴并将上述光学部件收纳配置到上述照明光轴上的指定位置的光学部件用箱体的光学装置的制造方法,其特征在于上述光学部件用箱体,包括具有向内部贯通的多个孔并将上述多个光学部件收纳配置到内部的箱体本体和将上述多个光学部件定位到上述箱体本体的指定位置的多个定位部件;上述光学装置的制造方法,包括将上述多个光学部件收纳到上述箱体本体中的光学部件收纳工序;使上述光学部件移动、实施该光学部件的位置调整并用上述定位部件将上述光学部件定位到从上述光源射出的光束的照明光轴上的指定位置的光学部件定位工序;以及将上述光学部件相对于上述箱体本体固定位置的光学部件位置固定工序;其中,上述光学部件收纳工序,包括将上述定位部件插入上述孔的定位部件插入步骤、将上述光学部件收纳到上述箱体本体中的光学部件收纳步骤和使上述定位部件与上述光学部件接触的定位部件接触步骤。
2.按权利要求1所述的光学装置的制造方法,其特征在于上述定位部件接触步骤使上述定位部件与沿上述箱体本体的内侧面配置的光学部件接触。
3.按权利要求2的光学装置的制造方法,其特征在于上述定位部件由板体和在该板体的端面突出设置的多个销钉构成;上述定位部件插入步骤将上述多个销钉插入到上述多个孔中;上述定位部件接触步骤使上述插入的多个销钉的前端部分与上述光学部件接触;在上述光学部件定位工序中,通过移动上述板体使与上述多个销钉接触的上述光学部件移动,实施该光学部件的位置调整,用上述定位部件将上述光学部件定位到从上述光源射出的光束的照明光轴上的指定位置。
4.按权利要求1~3的任意一项所述的光学装置的制造方法,其特征在于上述定位部件接触步骤使上述定位部件与和从上述光源射出的光束的照明光轴正交地收纳到上述箱体本体中的光学部件接触。
5.按权利要求4所述的光学装置的制造方法,其特征在于上述定位部件具有剖面呈V字状的沟部;上述定位部件接触步骤使上述定位部件的沟部与上述光学部件的外周端部接触。
6.按权利要求1~5的任意一项所述的光学装置的制造方法,其特征在于在上述孔的周边边缘形成有向上述箱体本体内部延伸的支持面;上述定位部件插入步骤,将上述定位部件插入到上述孔中,使上述定位部件支持到上述支持面上。
7.按权利要求1~6的任意一项所述的光学装置的制造方法,其特征在于上述光学部件用箱体,具备能够安装到上述箱体本体外面的、由螺栓部件和具有配置上述螺栓部件的孔而与上述箱体本体外面接触的支持部件构成的重做部件;上述定位部件具有与上述螺栓部件螺纹配合的螺合结构;在上述光学部件位置固定工序之后,包括使上述支持部件与和上述箱体本体的孔对应的位置接触并通过变更上述螺栓部件与上述螺合结构的螺纹配合状态而使上述定位部件移动、解除上述光学部件相对于上述箱体本体的固定状态的重做工序。
8.按权利要求1~7的任意一项所述的光学装置的制造方法,其特征在于上述箱体本体具有相对配置的一对板状部件;上述定位部件具有介于部件间的衬垫;上述光学部件收纳工序,包括将上述衬垫设置到上述板状部件上的衬垫设置步骤、将上述光学部件的端部与上述一对板状部件相对地配置的光学部件配置步骤和使上述衬垫与上述光学部件的端部接触的衬垫接触步骤。
9.按权利要求8所述的光学装置的制造方法,其特征在于上述一对板状部件由上述箱体本体的侧面构成。
10.按权利要求8所述的光学装置的制造方法,其特征在于上述定位部件,具有上述衬垫、固定在上述箱体本体的底面的台座和在上述台座上直立设置的上述一对板状部件;上述衬垫设置步骤将上述衬垫设置到上述一对板状部件上;上述光学部件配置步骤将上述光学部件配置成使该光学部件的端部与上述一对板状部件相对。
11.按权利要求8~10的任意一项所述的光学装置的制造方法,其特征在于在上述一对板状部件上形成有向另一方的板状部件延伸的支持面;上述衬垫设置步骤将上述衬垫设置到上述支持面上。
12.按权利要求8~11的任意一项所述的光学装置的制造方法,其特征在于上述衬垫具有沿上述光学部件的倾斜方向的斜面;上述衬垫接触步骤使上述衬垫的斜面与上述光学部件的端部接触。
13.按权利要求8~12的任意一项所述的光学装置的制造方法,其特征在于上述光学部件用箱体,具备能够安装到上述板状部件上的由螺栓部件和具有配置上述螺栓部件的孔并与上述板状部件接触的支持部件构成的重做部件;上述衬垫具有与上述螺栓部件螺纹配合的螺合结构;在上述光学部件位置固定工序之后,包括使上述支持部件与和上述板状部件的上述衬垫对应的位置接触并通过变更上述螺栓部件与上述螺合结构的螺纹配合状态而使上述衬垫移动、解除上述光学部件相对于上述板状部件的固定状态的重做工序。
14.按权利要求1~13的任意一项所述的光学装置的制造方法,其特征在于在上述光学部件与上述定位部件的部件之间以及上述定位部件与上述箱体本体的部件之间填充有粘接剂;上述光学部件定位工序在上述粘接剂未固化的状态实施;上述光学部件位置固定工序,在上述光学部件通过上述光学部件定位工序而定位之后,使上述粘接剂固化,将上述光学部件与上述定位部件一起相对于上述箱体本体固定位置。
15.按权利要求14所述的光学装置的制造方法,其特征在于上述粘接剂由光固化型粘接剂构成;上述定位部件由光透过性部件构成;上述光学部件位置固定工序,通过上述定位部件向上述光固化型粘接剂照射光线,使上述光固化型粘接剂固化,将上述光学部件与上述定位部件一起相对于上述箱体本体固定位置。
16.一种光学装置的制造方法,是具有配置在从光源射出的光束的光路上的多个光学部件和在内部设定上述光束的照明光轴并将上述光学部件收纳配置到上述照明光轴上的指定位置的光学部件用箱体的光学装置的制造方法,其特征在于在上述光学部件用箱体上具有向内部贯通的至少1个开口;上述光学装置的制造方法,包括以将定位夹具的一部分插入上述开口的方式将上述光学部件用箱体设置到指定位置的光学部件用箱体设置工序;将上述多个光学部件通过上述光学部件用箱体的上述开口收纳到上述光学部件用箱体内部并使用插入到上述开口中的上述定位夹具定位到设计上的指定位置的光学部件定位工序;以及将在上述光学部件定位工序中定位的上述多个光学部件相对于上述光学部件用箱体固定位置的光学部件位置固定工序。
17.一种光学装置的制造方法,是具有配置在从光源射出的光束的光路上的多个光学部件和在内部设定上述光束的照明光轴并将上述光学部件收纳配置到上述照明光轴上的指定位置的光学部件用箱体的光学装置的制造方法,其特征在于上述光学部件用箱体具有向内部贯通的至少1个开口;上述光学装置的制造方法,包括使用定位夹具将上述多个光学部件定位到设计上的指定位置的光学部件定位工序;以将在上述光学部件定位工序中定位的上述多个光学部件通过上述开口收纳到内部的方式,将上述光学部件用箱体设置到相对于上述多个光学部件的指定位置的光学部件用箱体设置工序;以及将在上述光学部件定位工序中定位的上述多个光学部件相对于上述光学部件用箱体固定位置的光学部件位置固定工序。
18.按权利要求16或权利要求17所述的光学装置的制造方法,其特征在于上述光学部件定位工序,包括使用上述定位夹具使上述多个光学部件支持在设计上的指定位置的光学部件支持步骤;向在上述光学部件支持步骤中支持的上述多个光学部件照射光束并用光学像检测装置检测通过上述多个光学部件的光学像的光学像检测步骤;以及根据在上述光学像检测步骤中检测的光学像操作上述定位夹具,对上述多个光学部件中的至少一个光学部件进行位置调整的光学部件位置调整步骤。
19.按权利要求18所述的光学装置的制造方法,其特征在于上述定位夹具由驱动该定位夹具的夹具驱动部和控制上述夹具驱动部的控制部进行驱动控制;上述光学部件位置调整步骤,包括上述控制部将在上述光学像检测步骤中检测的光学像取入并变换为图像信号的图像取入步骤;上述控制部根据在上述图像取入步骤中变换的图像信号取得亮度值的亮度值取得步骤;上述控制部根据在上述亮度值取得步骤中取得的亮度值计算上述光学部件的位置调整量的位置调整量计算步骤;以及上述控制部根据在上述位置调整量计算步骤中计算的位置调整量通过控制上述夹具驱动部驱动上述定位夹具而对上述光学部件进行位置调整的位置调整步骤。
20.按权利要求19所述的光学装置的制造方法,其特征在于上述光学部件位置调整步骤,包括上述控制部通过控制上述夹具驱动部驱动上述定位夹具而使上述光学部件移动、使通过上述光学部件的光学像的照明区域移动的照明区域移动步骤;以及上述控制部根据在上述亮度值取得步骤中取得的亮度值取得在上述照明区域移动步骤中移动的照明区域的边界点的边界点取得步骤;上述位置调整量计算步骤,由上述控制部根据在上述边界点取得步骤中取得的照明区域的边界点计算上述光学部件的位置调整量。
21.按权利要求16~权利要求20的任意一项所述的光学装置的制造方法,其特征在于上述光学部件用箱体具有与上述光学部件接触的支持部;在上述光学部件与上述支持部之间填充有粘接剂;上述光学部件位置固定工序使上述粘接剂固化,将上述光学部件相对于上述光学部件用箱体固定位置。
22.按权利要求21所述的光学装置的制造方法,其特征在于在与上述光学部件接触的上述支持部的接触面上形成有沟部;上述光学部件位置固定工序,将上述粘接剂注入到上述沟部并将上述粘接剂填充到上述光学部件与上述支持部之间,进而使上述粘接剂固化而将上述光学部件相对于上述光学部件用箱体固定位置。
23.一种光学装置的制造方法,是具有配置在从光源射出的光束的光路上的多个光学部件和在内部设定上述光束的照明光轴并将上述光学部件收纳配置到上述照明光轴上的指定位置的光学部件用箱体的光学装置的制造方法,其特征在于上述光学部件用箱体具有向内部贯通的至少1个开口;上述光学装置的制造方法,包括;以将定位夹具的一部分插入上述开口的方式将上述光学部件用箱体设置到指定位置的光学部件用箱体设置工序;将上述多个光学部件中的不需要进行位置调整的光学部件通过上述光学部件用箱体的上述开口收纳到上述光学部件用箱体内部并使用插入到上述开口的上述定位夹具定位到设计上的指定位置而相对于上述光学部件用箱体进行固定的第1光学部件定位固定工序;以及将上述多个光学部件中的需要进行位置调整的光学部件通过上述光学部件用箱体的上述开口收纳到上述光学部件用箱体内部并使用插入到上述开口的上述定位夹具定位到设计上的指定位置、在进行位置调整之后相对于上述光学部件用箱体进行固定的第2光学部件定位固定工序。
24.按权利要求23所述的光学装置的制造方法,其特征在于上述第1光学部件定位固定工序,包括使用上述定位夹具使上述不需要进行位置调整的光学部件支持在设计上的指定位置的光学部件支持工序;以及将在上述设计上的指定位置上支持的上述不需要进行位置调整的光学部件相对于上述光学部件用箱体固定的光学部件位置固定工序。
25.按权利要求24所述的光学装置的制造方法,其特征在于上述第1光学部件定位固定工序进一步包括使定位部件与上述不需要进行位置调整的光学部件中的至少一个光学部件接触的定位部件接触工序;上述光学部件位置固定工序通过上述定位部件将上述不需要进行位置调整的光学部件中的至少一个光学部件相对于上述光学部件用箱体固定。
26.按权利要求23~权利要求25的任意一项所述的光学装置的制造方法,其特征在于上述第2光学部件定位固定工序,包括使用上述定位夹具使上述需要进行位置调整的光学部件支持在设计上的指定位置的光学部件支持工序;调整在上述设计上的指定位置上支持的上述需要进行位置调整的光学部件的位置的光学部件位置调整工序;以及将调整了上述位置的上述需要进行位置调整的光学部件相对于上述光学部件用箱体固定的光学部件位置固定工序。
27.按权利要求26所述的光学装置的制造方法,其特征在于上述第2光学部件定位固定工序进一步包括使定位部件与上述需要进行位置调整的光学部件中的至少一个光学部件接触的定位部件接触工序;上述光学部件位置固定工序通过上述定位部件将上述需要进行位置调整的光学部件中的至少一个光学部件相对于上述光学部件用箱体固定。
28.按权利要求26或权利要求27所述的光学装置的制造方法,其特征在于上述光学部件位置调整工序,包括向上述多个光学部件照射光束并用光学像检测装置检测通过上述多个光学部件的光学像的光学像检测步骤;以及根据在上述光学像检测步骤中检测的光学像操作上述定位夹具而调整上述需要进行位置调整的光学部件的位置的光学部件位置调整步骤。
29.按权利要求28所述的光学装置的制造方法,其特征在于上述定位夹具由驱动该定位夹具的夹具驱动部和控制该夹具驱动部的控制部进行驱动控制;上述光学部件位置调整步骤,包括上述控制部将在上述光学像检测步骤中检测的光学像取入并变换为图像信号的图像取入步骤;上述控制部根据在上述图像取入步骤中变换的图像信号取得亮度值的亮度值取得步骤;上述控制部根据在上述亮度值取得步骤中取得的亮度值计算上述需要进行位置调整的光学部件的位置调整量的位置调整量计算步骤;以及上述控制部根据在上述位置调整量计算步骤中计算的位置调整量通过控制上述夹具驱动部使上述定位夹具驱动而对上述需要进行位置调整的光学部件进行位置调整的位置调整步骤。
30.按权利要求29所述的光学装置的制造方法,其特征在于上述光学部件位置调整步骤,包括上述控制部通过控制上述夹具驱动部使上述定位夹具驱动从而使上述需要进行位置调整的光学部件移动、使通过上述多个光学部件的光学像的照明区域移动的照明区域移动步骤;以及上述控制部根据在上述亮度值取得步骤中取得的亮度值取得在上述照明区域移动步骤中移动的照明区域的边界点的边界点取得步骤;上述位置调整量计算步骤由上述控制部根据在上述边界点取得步骤中取得的照明区域的边界点计算上述需要进行位置调整的光学部件的位置调整量。
31.按权利要求24~权利要求30的任意一项所述的光学装置的制造方法,其特征在于上述光学部件用箱体具有与上述光学部件接触的支持部;在上述光学部件与上述支持部之间填充有粘接剂;上述光学部件位置固定工序使上述粘接剂固化而将上述光学部件相对于上述光学部件用箱体固定。
32.按权利要求31所述的光学装置的制造方法,其特征在于在与上述光学部件接触的上述支持部的接触面上形成有沟部;上述光学部件位置固定工序将上述粘接剂注入到上述沟部并将粘接剂填充到上述光学部件与上述支持部之间,进而使上述粘接剂固化而将上述光学部件相对于上述光学部件用箱体固定。
33.一种光学装置的制造方法,是具有配置在从光源射出的光束的光路上的多个光学部件和在内部设定上述光束的照明光轴并将上述光学部件收纳配置到上述照明光轴上的指定位置的光学部件用箱体的光学装置的制造方法,其特征在于上述光学部件用箱体具有向内部贯通的至少1个开口;上述光学装置的制造方法,包括使用定位夹具将上述多个光学部件定位到设计上的指定位置的光学部件定位工序;调整上述多个光学部件中的需要进行位置调整的光学部件的位置的光学部件位置调整工序;在上述光学部件位置调整工序之后以将上述多个光学部件通过上述开口收纳到内部的方式将上述光学部件用箱体设置到相对上述多个光学部件的指定位置的光学部件用箱体设置工序;以及将上述多个光学部件相对于上述光学部件用箱体固定位置的光学部件位置固定工序。
34.按权利要求33所述的光学装置的制造方法,其特征在于包括使定位部件与上述多个光学部件中的一部分光学部件接触的定位部件接触工序;上述光学部件位置固定工序通过上述定位部件将上述一部分光学部件相对于上述光学部件用箱体固定。
35.按权利要求33或权利要求34所述的光学装置的制造方法,其特征在于上述光学部件位置调整工序,包括向上述多个光学部件照射光束并用光学像检测装置检测通过上述多个光学部件的光学像的光学像检测步骤;以及根据在上述光学像检测步骤中检测的光学像操作上述定位夹具调整上述需要进行位置调整的光学部件的位置的光学部件位置调整步骤。
36.按权利要求35所述的光学装置的制造方法,其特征在于上述定位夹具由驱动该定位夹具的夹具驱动部和控制该夹具驱动部的控制部进行驱动控制;上述光学部件位置调整步骤,包括上述控制部将在上述光学像检测步骤中检测的光学像取入并变换为图像信号的图像取入步骤;上述控制部根据在上述图像取入步骤中变换的图像信号取得亮度值的亮度值取得步骤;上述控制部根据在上述亮度值取得步骤中取得的亮度值计算上述需要进行位置调整的光学部件的位置调整量的位置调整量计算步骤;以及上述控制部根据在上述位置调整量计算步骤中计算的位置调整量通过控制上述夹具驱动部使上述定位夹具驱动从而对上述需要进行位置调整的光学部件进行位置调整的位置调整步骤。
37.按权利要求36所述的光学装置的制造方法,其特征在于上述光学部件位置调整步骤,包括上述控制部通过控制上述夹具驱动部使上述定位夹具驱动从而使上述需要进行位置调整的光学部件移动、使通过上述多个光学部件的光学像的照明区域移动的照明区域移动步骤;以及上述控制部根据在上述亮度值取得步骤中取得的亮度值取得在上述照明区域移动步骤中移动的照明区域的边界点的边界点取得步骤;上述位置调整量计算步骤由上述控制部根据在上述边界点取得步骤中取得的照明区域的边界点计算上述需要进行位置调整的光学部件的位置调整量。
38.按权利要求33~权利要求37的任意一项所述的光学装置的制造方法,其特征在于上述光学部件用箱体具有与上述光学部件接触的支持部;在上述光学部件与上述支持部之间填充有粘接剂;上述光学部件位置固定工序使上述粘接剂固化而将上述光学部件相对于上述光学部件用箱体固定。
39.按权利要求38所述的光学装置的制造方法,其特征在于在与上述光学部件接触的上述支持部的接触面上形成有沟部;上述光学部件位置固定工序将上述粘接剂注入到上述沟部并将粘接剂填充到上述光学部件与上述支持部之间,进而使上述粘接剂固化而将上述光学部件相对于上述光学部件用箱体固定。
全文摘要
本发明的光学装置的制造方法,包括将多个光学部件收纳到箱体本体内的光学部件收纳工序(S1)、使光学部件移动而实施该光学部件的位置调整并用定位部件将光学部件定位到从光源射出的光束的照明光轴上的指定位置的光学部件定位工序(S2)、在该光学部件定位工序(S2)之后将光学部件相对于箱体本体固定位置的光学部件位置固定工序(S3)。其中,光学部件收纳工序,包括将定位部件插入到箱体本体的孔中的定位部件插入步骤、将光学部件收纳到箱体本体中的光学部件收纳步骤、使定位部件和光学部件接触的定位部件接触步骤。
文档编号G03B21/14GK1701271SQ200480000920
公开日2005年11月23日 申请日期2004年3月5日 优先权日2003年3月10日
发明者北林雅志, 山口英雄, 桥爪秀敏, 藤泽尚平, 饭沼和幸 申请人:精工爱普生株式会社
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