照明光学元件检查装置及照明光学元件检查方法制造方法及图纸

提供一种可以对照明光学元件进行有效的产品检查，而且可抑制制造成本的照明光学元件检查装置及照明光学元件检查方法。透镜阵列检查装置２配有用于射出平行光束的光源装置３２０；用于保持把该平行光束分割成多个部分光束的作为检查对象的透镜阵列１１３、１１５的透镜阵列支架３１２、３１３；投影通过这些透镜阵列１１３、１１５射出的光束的光学图像的毛玻璃１７０，在该毛玻璃１７０上，形成有与设计上的照明区对应的分辨框。因此，通过被投影到毛玻璃１７０上的光学图像是否包含有分辨框的范围可对透镜阵列１１３、１１５的良否进行判定。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于检查构成对由光源灯射出的光束进行聚光形成光学图像的照明光学系统的照明光学元件的光学特性的照明光学元件检查装置及作为该照明光学元件的透镜阵列的检查方法。
技术介绍
以往，配有光源灯、根据图像信息对由该光源灯射出的光束进行调制的电光学装置、对由该电光学装置调制后的光束进行放大投影的投影光学系统的投影仪被用于展示等。在这种投影仪中，为通过由光源灯射出的光束，对电光学装置的图像形成区进行无斑点的均匀照明，多在光源灯及电光学装置之间配置照明光学系统。作为这种照明光学系统，已知的有，采用作为把多个平面半圆状(平凸透镜)的小透镜在与光的射出方向正交的平面内以矩阵方式配置所构成的光束分割元件的透镜阵列的系统。这样，在照明光学系统中，具有通过构成透镜阵列的多个小透镜把由光源灯射出的光束分割成多个部分光束，使各部分光束在电光学装置的图像形成区内叠加，对图像形成区实施均匀的照明的功能。因此可以得到无亮度斑点的鲜明的投影图像。这种透镜阵列按以下方法制造。首先，在与构成透镜阵列的多个小透镜的形状对应的模型内注入已溶解的玻璃及树脂材料并成型，或者在模型中对柔软状的玻璃加压成型，形成小透镜。接下来，把这些多个小透镜配置到规定的位置上，通过对其进行热处理，制造出小透镜被一体化的透镜阵列。
技术实现思路
然而这样制造出来的透镜阵列，由于各小透镜在热处理中可能变形，因热膨胀及收缩的差异等产生小透镜的位置偏差，因此有时透镜阵列不能具有规定的规格所要求的光学特性，得不到鲜明的投影图像。因此，在投影仪制造时，在作为投影仪的所有部件组装结束，形成成品后，需要检查透镜阵列能否充分发挥光学特性。但是，在这种检验工序中，在透镜阵列的功能不充分的场合下，必须把已经装配好的成品再次拆解，更换透镜阵列，因而由于检验作业的复杂而招致制造成本提高。此外，上述问题不只限于透镜阵列，对于比如分割杆等的其它光束分割元件、使由光源灯射出的光束成为平行光束的聚光元件、偏振光转换元件等其它照明光学元件也同样。本专利技术的目的是提供可以有效地检验照明光学元件，并可抑制制造成本的。作为本申请第1专利技术的照明光学元件检查装置，用于检测由光源通过照明光学元件射出的光束，检查上述照明光学元件的光学特性，其特征在于配有用于保持成为检查对象的照明光学元件的支架；用于对由被保持在该支架的照明光学元件射出的光束的光学图像进行投影的投影板，在该投影板上形成有与上述照明光学元件的照明区域对应的分辨框。此外，作为照明光学元件，可考虑使由光源灯射出的光束成为平行光束的聚光元件、透镜阵列及分割杆等光束分割元件、偏振光转换元件等各种光学元件，也可考虑这些光学元件的组合。此外，作为应检查的照明光学元件的光学特性，在比如作为照明光学元件检查透镜阵列的场合下，可考虑构成该透镜阵列的各小透镜的焦距及光轴位置和形状等。此外在作为照明光学元件检查聚光元件的场合下，可考虑射出光束的平行状况等。不过，由于最终配有所有的照明光学元件的照明光学系统所形成的光学图像能符合规格要求即可，因而这种照明光学元件的光学特性可以通过该光学图像在规定范围内是否具有规定亮度来判断。根据上述第1专利技术，由于形成了与照明区对应的分辨框，因而如果在分辨框内检测出比设计亮度暗的部分，则可判定为不良品，可以简单地检查照明光学元件的光学特性。因此，由于只在支架安装照明光学元件，便可以检查照明光学元件的光学特性，因而不必象以往那样需要特地把作为投影仪的所有部件都装配完后才能进行照明光学元件的检查，因此可以减轻产品检查作业的负担，进而抑制制造成本。本专利技术的照明光学元件检查装置最好配有用于向上述照明光学元件提供光束的光源装置。如果采用这种构成，由于从光源装置持续地射出稳定的光束，因而可以不考虑由光源装置所引起的误差，因此可以提高精度检查成为检查对象的照明光学元件。上述光源装置最好按照射出平行光束的原则构成，相对被射出的平行光束的照明光轴自由进退。如果采用这种构成，即使成为检查对象的照明光学元件的形状或大小等发生变化，通过根据该变化使光源装置在照明光轴方向上进退，可以简单地调节光距，与多种类型的照明光学元件对应。上述支架及上述投影板作为被一体化的检查对象设置单元来构成，该检查对象设置单元最好根据采用成为检查对象的照明光学元件的光学设备的种类被准备多个。在此构成中，如果考虑到对应所使用的光学设备种类，照明光学元件的大小或配置等不同，由于无需随着光学设备种类的每次变化而特地改变照明光学元件的配置等，因而可以简单地配置成为检查对象的照明光学元件，从而进一步减轻产品检查作业的负担。理想的是配有用于检测被投影到上述投影板上的光学图像及上述分辨框的图像检测装置，该图像检测装置配有摄像元件、用于取入由该摄像元件检测出的光学图像的图像取入单元、对由该图像取入单元取入的光学图像进行处理的图像处理单元。如果采用这种构成，由于设有利用摄像元件检测被投影的光学图像及分辨框，通过图像取入单元取入被检测出的光学图像，通过图像处理单元处理被取入的光学图像的图像检测装置，因而可以自动地测定光学图像亮度。因此，只需对被检测出的分辨框和被处理的光学图像进行比较，便可以简单地判定良否，可减轻产品检查作业的负担。上述图像处理单元最好配有对由上述摄像元件取入的光学图像的亮度值进行判定的亮度值判定部。如果采用这种构成，可以自动判别在分辨框内被投影的光学图像是否处于规定的亮度值以上，可减轻产品检查作业的负担。上述照明光学元件最好是用于把由光源射出的光束分割成多个部分光束的光束分割元件。在这种构成下，如果认为照明光学元件中光束分割元件的合格率特别不好，则只需检查该光束分割元件，便可以更有效地提高成品的合格率，进而更简单地实施产品检查。作为本申请第2专利技术的照明光学元件检查方法，用于检测由光源通过照明光学元件射出的光束，检查上述照明光学元件的光学特性，其特征在于包括在形成了与上述照明光学元件的照明区域对应的分辨框的投影板上，形成通过该照明光学元件射出的光束的光学图像的光学图像形成步骤；利用摄像元件及图像取入单元取入在该光学图像形成步骤形成的光学图像的图像取入步骤；获取被取入的光学图像的亮度值的亮度值获取步骤；基于在该亮度值获取步骤中获取的亮度值，对上述照明光学元件是否良好进行判定的良否判定步骤。在上述第2专利技术下，可以得到与上述第1专利技术相同的效果。即只需把成为检查对象的照明光学元件配置到支架并开始检查，便可以简单且自动地实施照明光学元件产品检查，从而能减轻产品检查作业的负担。理想的是，上述良否判定步骤包括获取使在沿上述分辨框的扫描线上取得的亮度值中预定的亮度阈值在边界变化的投影板上的亮度变化位置的亮度变化位置获取步骤；判定所获取的亮度变化位置是否处于上述分辨框内的亮度变化位置判定步骤。这样，只需沿扫描线依次进行判定，便可以简单地判别亮度变化位置是否处于分辨框内，进而可缩短检查时间。作为本申请第3专利技术的照明光学元件检查方法，用于检测由光源通过照明光学元件射出的光束，检查上述照明光学元件的光学特性，其特征在于包括在形成了与上述照明光学元件的照明区域对应的分辨框的投影板上，形成通过该照明光学元件射出的光束的光学图像的光学图像形成步骤；利用摄像元件及图像取入单元取入在该光学图像形成步骤形成的光学图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种照明光学元件检查装置，用于检测由光源通过照明光学元件射出的光束，检查上述照明光学元件的光学特性，其特征在于：配有 用于保持成为检查对象的照明光学元件的支架； 用于对由被保持在该支架的照明光学元件射出的光束的光学图像进行投影的投影板， 在该投影板上形成有与上述照明光学元件的照明区域对应的分辨框。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：北林雅志，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]