專利名稱：照明光學元件檢查裝置及照明光學元件檢查方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于檢查構(gòu)成對由光源燈射出的光束進行聚光形成光學圖像的照明光學系統(tǒng)的照明光學元件的光學特性的照明光學元件檢查裝置及作為該照明光學元件的透鏡陣列的檢查方法。
背景技術：
以往，配有光源燈、根據(jù)圖像信息對由該光源燈射出的光束進行調(diào)制的電光學裝置、對由該電光學裝置調(diào)制后的光束進行放大投影的投影光學系統(tǒng)的投影儀被用于展示等。
在這種投影儀中，為通過由光源燈射出的光束，對電光學裝置的圖像形成區(qū)進行無斑點的均勻照明，多在光源燈及電光學裝置之間配置照明光學系統(tǒng)。
作為這種照明光學系統(tǒng)，已知的有，采用作為把多個平面半圓狀(平凸透鏡)的小透鏡在與光的射出方向正交的平面內(nèi)以矩陣方式配置所構(gòu)成的光束分割元件的透鏡陣列的系統(tǒng)。
這樣，在照明光學系統(tǒng)中，具有通過構(gòu)成透鏡陣列的多個小透鏡把由光源燈射出的光束分割成多個部分光束，使各部分光束在電光學裝置的圖像形成區(qū)內(nèi)疊加，對圖像形成區(qū)實施均勻的照明的功能。因此可以得到無亮度斑點的鮮明的投影圖像。
這種透鏡陣列按以下方法制造。首先，在與構(gòu)成透鏡陣列的多個小透鏡的形狀對應的模型內(nèi)注入已溶解的玻璃及樹脂材料并成型，或者在模型中對柔軟狀的玻璃加壓成型，形成小透鏡。接下來，把這些多個小透鏡配置到規(guī)定的位置上，通過對其進行熱處理，制造出小透鏡被一體化的透鏡陣列。

發(fā)明內(nèi)容
然而這樣制造出來的透鏡陣列，由于各小透鏡在熱處理中可能變形，因熱膨脹及收縮的差異等產(chǎn)生小透鏡的位置偏差，因此有時透鏡陣列不能具有規(guī)定的規(guī)格所要求的光學特性，得不到鮮明的投影圖像。
因此，在投影儀制造時，在作為投影儀的所有部件組裝結(jié)束，形成成品后，需要檢查透鏡陣列能否充分發(fā)揮光學特性。
但是，在這種檢驗工序中，在透鏡陣列的功能不充分的場合下，必須把已經(jīng)裝配好的成品再次拆解，更換透鏡陣列，因而由于檢驗作業(yè)的復雜而招致制造成本提高。
此外，上述問題不只限于透鏡陣列，對于比如分割桿等的其它光束分割元件、使由光源燈射出的光束成為平行光束的聚光元件、偏振光轉(zhuǎn)換元件等其它照明光學元件也同樣。
本發(fā)明的目的是提供可以有效地檢驗照明光學元件，并可抑制制造成本的照明光學元件檢查裝置及照明光學元件檢查方法。
作為本申請第1發(fā)明的照明光學元件檢查裝置，用于檢測由光源通過照明光學元件射出的光束，檢查上述照明光學元件的光學特性，其特征在于配有用于保持成為檢查對象的照明光學元件的支架；用于對由被保持在該支架的照明光學元件射出的光束的光學圖像進行投影的投影板，在該投影板上形成有與上述照明光學元件的照明區(qū)域?qū)姆直婵颉?br> 此外，作為照明光學元件，可考慮使由光源燈射出的光束成為平行光束的聚光元件、透鏡陣列及分割桿等光束分割元件、偏振光轉(zhuǎn)換元件等各種光學元件，也可考慮這些光學元件的組合。
此外，作為應檢查的照明光學元件的光學特性，在比如作為照明光學元件檢查透鏡陣列的場合下，可考慮構(gòu)成該透鏡陣列的各小透鏡的焦距及光軸位置和形狀等。此外在作為照明光學元件檢查聚光元件的場合下，可考慮射出光束的平行狀況等。
不過，由于最終配有所有的照明光學元件的照明光學系統(tǒng)所形成的光學圖像能符合規(guī)格要求即可，因而這種照明光學元件的光學特性可以通過該光學圖像在規(guī)定范圍內(nèi)是否具有規(guī)定亮度來判斷。
根據(jù)上述第1發(fā)明，由于形成了與照明區(qū)對應的分辨框，因而如果在分辨框內(nèi)檢測出比設計亮度暗的部分，則可判定為不良品，可以簡單地檢查照明光學元件的光學特性。
因此，由于只在支架安裝照明光學元件，便可以檢查照明光學元件的光學特性，因而不必象以往那樣需要特地把作為投影儀的所有部件都裝配完后才能進行照明光學元件的檢查，因此可以減輕產(chǎn)品檢查作業(yè)的負擔，進而抑制制造成本。
本發(fā)明的照明光學元件檢查裝置最好配有用于向上述照明光學元件提供光束的光源裝置。
如果采用這種構(gòu)成，由于從光源裝置持續(xù)地射出穩(wěn)定的光束，因而可以不考慮由光源裝置所引起的誤差，因此可以提高精度檢查成為檢查對象的照明光學元件。
上述光源裝置最好按照射出平行光束的原則構(gòu)成，相對被射出的平行光束的照明光軸自由進退。
如果采用這種構(gòu)成，即使成為檢查對象的照明光學元件的形狀或大小等發(fā)生變化，通過根據(jù)該變化使光源裝置在照明光軸方向上進退，可以簡單地調(diào)節(jié)光距，與多種類型的照明光學元件對應。
上述支架及上述投影板作為被一體化的檢查對象設置單元來構(gòu)成，該檢查對象設置單元最好根據(jù)采用成為檢查對象的照明光學元件的光學設備的種類被準備多個。
在此構(gòu)成中，如果考慮到對應所使用的光學設備種類，照明光學元件的大小或配置等不同，由于無需隨著光學設備種類的每次變化而特地改變照明光學元件的配置等，因而可以簡單地配置成為檢查對象的照明光學元件，從而進一步減輕產(chǎn)品檢查作業(yè)的負擔。
理想的是配有用于檢測被投影到上述投影板上的光學圖像及上述分辨框的圖像檢測裝置，該圖像檢測裝置配有攝像元件、用于取入由該攝像元件檢測出的光學圖像的圖像取入單元、對由該圖像取入單元取入的光學圖像進行處理的圖像處理單元。
如果采用這種構(gòu)成，由于設有利用攝像元件檢測被投影的光學圖像及分辨框，通過圖像取入單元取入被檢測出的光學圖像，通過圖像處理單元處理被取入的光學圖像的圖像檢測裝置，因而可以自動地測定光學圖像亮度。因此，只需對被檢測出的分辨框和被處理的光學圖像進行比較，便可以簡單地判定良否，可減輕產(chǎn)品檢查作業(yè)的負擔。
上述圖像處理單元最好配有對由上述攝像元件取入的光學圖像的亮度值進行判定的亮度值判定部。
如果采用這種構(gòu)成，可以自動判別在分辨框內(nèi)被投影的光學圖像是否處于規(guī)定的亮度值以上，可減輕產(chǎn)品檢查作業(yè)的負擔。
上述照明光學元件最好是用于把由光源射出的光束分割成多個部分光束的光束分割元件。
在這種構(gòu)成下，如果認為照明光學元件中光束分割元件的合格率特別不好，則只需檢查該光束分割元件，便可以更有效地提高成品的合格率，進而更簡單地實施產(chǎn)品檢查。
作為本申請第2發(fā)明的照明光學元件檢查方法，用于檢測由光源通過照明光學元件射出的光束，檢查上述照明光學元件的光學特性，其特征在于包括在形成了與上述照明光學元件的照明區(qū)域?qū)姆直婵虻耐队鞍迳?，形成通過該照明光學元件射出的光束的光學圖像的光學圖像形成步驟；利用攝像元件及圖像取入單元取入在該光學圖像形成步驟形成的光學圖像的圖像取入步驟；獲取被取入的光學圖像的亮度值的亮度值獲取步驟；基于在該亮度值獲取步驟中獲取的亮度值，對上述照明光學元件是否良好進行判定的良否判定步驟。
在上述第2發(fā)明下，可以得到與上述第1發(fā)明相同的效果。即只需把成為檢查對象的照明光學元件配置到支架并開始檢查，便可以簡單且自動地實施照明光學元件產(chǎn)品檢查，從而能減輕產(chǎn)品檢查作業(yè)的負擔。
理想的是，上述良否判定步驟包括獲取使在沿上述分辨框的掃描線上取得的亮度值中預定的亮度閾值在邊界變化的投影板上的亮度變化位置的亮度變化位置獲取步驟；判定所獲取的亮度變化位置是否處于上述分辨框內(nèi)的亮度變化位置判定步驟。
這樣，只需沿掃描線依次進行判定，便可以簡單地判別亮度變化位置是否處于分辨框內(nèi)，進而可縮短檢查時間。
作為本申請第3發(fā)明的照明光學元件檢查方法，用于檢測由光源通過照明光學元件射出的光束，檢查上述照明光學元件的光學特性，其特征在于包括在形成了與上述照明光學元件的照明區(qū)域?qū)姆直婵虻耐队鞍迳希纬赏ㄟ^該照明光學元件射出的光束的光學圖像的光學圖像形成步驟；利用攝像元件及圖像取入單元取入在該光學圖像形成步驟形成的光學圖像的圖像取入步驟；獲取被取入的光學圖像的亮度值的亮度值獲取步驟；把所獲取的亮度值中處于預定的亮度閾值以上的區(qū)域作為上述光學圖像的照明區(qū)域獲取的照明區(qū)域獲取步驟；根據(jù)所獲取的照明區(qū)域及由上述分辨框劃分的被照明區(qū)域來計算照明邊界的照明邊界計算步驟；基于由上述照明區(qū)域獲取步驟獲取的照明區(qū)域中心和由上述分辨框獲取的被照明區(qū)域中心，計算各中心的偏差量的偏差量計算步驟；基于所計算出的照明邊界及中心偏差量，判定上述照明光學元件是否良好的良否判定步驟。
在上述第3發(fā)明下，通過照明區(qū)獲取步驟獲取被投射到投影板上的光學圖像的照明區(qū)，通過照明邊界計算步驟，基于該照明區(qū)及被分辨框劃分的被照明區(qū)來計算照明邊界，而且，基于照明區(qū)中心與被照明區(qū)中心來計算中心偏差量。這樣，在良否判定步驟中，基于這些計算出的照明邊界及中心偏差量，來判定照明光學元件的良否。
由于如此判定，因而只需把成為檢查對象的照明光學元件配置到支架等并開始檢查，便可以簡單且自動地實施照明光學元件的產(chǎn)品檢查，進而可減輕產(chǎn)品檢查作業(yè)的負擔。
這里，在上述第2發(fā)明下的良否判定步驟中，在由于照明光學元件未被正確設置，而使被投射到投影板上的光學圖像的亮度變化位置進入到分辨框內(nèi)的場合下，即使本來應被判定為良品的照明光學元件也將被判定為不良品。
另一方面，在第3發(fā)明下，如果預先分別確定比如由于照明光學元件的設置偏差而變?yōu)楸慌卸椴涣计返恼彰鬟吔缂爸行钠盍恳?guī)定值，則在良否判定步驟中，由于基于所計算出的照明邊界及中心偏差量，也可正確地判定因設置偏差而被判定為不良品的照明光學元件。因此，由于可以把可能被判定為不良品的元件正確地判定為良品，從而可以提高照明光學元件的合格率。
這里理想的是，上述良否判定步驟在上述照明邊界大于規(guī)定值，而且上述中心偏差量處于規(guī)定的范圍值內(nèi)的場合下，將上述照明光學元件判定為良品。
這樣，即使在比如如上所述，由于照明光學元件的設置偏差而被判定為不良品的場合下，只需預定照明邊界及中心偏差量的規(guī)定值，便可簡單地判定良否。
此外理想的是，上述良否判定步驟在上述照明邊界大于規(guī)定值，而且上述中心偏差量處于規(guī)定范圍值內(nèi)的場合下，判定上述照明光學元件有設置偏差。
這樣，只需確定出照明邊界及中心偏差量的規(guī)定值，便可以確切而又簡單地判別照明光學元件是否是單純的設置偏差。
這里，在上述照明光學元件的檢查方法中，由X軸與Y軸形成的正交坐標系被設定在與上述光束的照明光軸正交的平面內(nèi)，上述照明邊界計算步驟可以基于上述照明區(qū)域的X軸方向距離及上述被照明區(qū)域的X軸方向距離來計算X軸方向照明邊界，同時基于上述照明區(qū)域的Y軸方向距離及上述被照明區(qū)域的Y軸方向距離來計算Y軸方向照明邊界。
作為上述X軸及Y軸，在例如照明區(qū)及被照明區(qū)是矩形的場合下，可以沿這些矩形內(nèi)互相正交的邊分別設定。
此外，照明區(qū)的各軸方向距離，在比如如上所述，沿矩形邊設定了XY坐標的場合下，可以在沿矩形照明區(qū)內(nèi)各軸方向的四邊中，按每一邊，根據(jù)構(gòu)成各邊的多個點(像素)的各XY坐標，基于相對的2邊上的XY坐標，按照各X軸及Y軸方向來求出。
在該場合下，X軸方向照明邊界被按照比如如下方式求出。即首先，根據(jù)沿Y軸方向的同時互相相對的二邊的各X坐標，求出照明區(qū)內(nèi)的X軸方向距離。其次，求出該照明區(qū)的X軸方向距離及被照明區(qū)的X軸方向距離之差。這樣，可僅把所求出的差值二分之一便可簡單地計算各邊的照明邊界，即X軸方向照明邊界。而且對于Y軸方向照明邊界也可同樣簡單計算。
此外，上述照明邊界計算步驟，可以基于上述照明區(qū)域及上述被照明區(qū)域的面積，來計算上述照明邊界。
在該場合下，可基于照明區(qū)及被照明區(qū)中的各面積的差來簡單地計算出照明邊界。


圖1是表示本發(fā)明各實施方式涉及的采用作為檢查裝置檢查對象的照明光學元件的投影儀構(gòu)造的模式圖。
圖2是表示上述各實施方式中照明光學元件構(gòu)造的正面圖及側(cè)面圖。
圖3是表示上述各實施方式中照明光學元件的焦點位置的部分平面圖。
圖4是表示上述各實施方式中檢查裝置外觀的正面圖。
圖5是表示上述各實施方式中檢查裝置構(gòu)造的正面圖。
圖6是表示上述各實施方式中投影板的正面圖。
圖7是表示上述各實施方式中支架構(gòu)造的正面圖。
圖8是表示第1實施方式中檢查裝置構(gòu)成的方框圖。
圖9是表示上述各實施方式中基于檢查裝置的檢查步驟的流程圖。
圖10是表示上述第1實施方式中基于檢查裝置的檢查步驟的流程圖。
圖11是表示上述各實施方式中基于檢查裝置的檢查步驟的流程圖。
圖12是表示上述各實施方式中檢查裝置的顯示圖面上所顯示的內(nèi)容的模式圖。
圖13是表示上述各實施方式中檢查裝置的顯示圖面上所顯示的內(nèi)容的模式圖。
圖14是表示上述各實施方式中檢查裝置的顯示圖面上所顯示的內(nèi)容的模式圖。
圖15是表示上述各實施方式中檢查裝置的顯示圖面上所顯示的內(nèi)容的模式圖。
圖16是表示上述各實施方式中檢查裝置的顯示圖面上所顯示的內(nèi)容的模式圖。
圖17是表示上述實施方式中檢查裝置構(gòu)成的方框圖。
圖18是表示上述第2實施方式中自動檢查步驟的流程圖。
圖19是表示上述第2實施方式中良否判定步驟的流程圖。
圖20是表示上述第2實施方式中被照明區(qū)及照明區(qū)的模式圖。
符號說明2 照明光學元件檢查裝置100作為光學設備的投影儀111A 作為光源的光源燈113作為照明光學元件的第1透鏡陣列115作為照明光學元件的第2透鏡陣列119作為照明光學元件的疊加透鏡170作為投影板的毛玻璃
171分辨框300檢查裝置本體310檢測裝置312第1透鏡陣列支架313第2透鏡陣列支架314疊加透鏡支架315毛玻璃支架317檢查對象設置單元320光源裝置330圖像處理裝置332圖像檢測裝置333CCD攝像機333A 作為攝像元件的CCD405圖像取入單元410圖像處理單元420亮度值判定部430圖像顯示部600光學圖像610掃描線AX 照明區(qū)的X軸方向距離AY 照明區(qū)的Y軸方向距離CA 照明區(qū)中心CL 被照明區(qū)中心LA 照明區(qū)LX 被照明區(qū)的X軸方向距離LY 被照明區(qū)的Y軸方向距離PLA被照明區(qū)實施方式以下基于附圖對本發(fā)明的實施方式作以說明。
第1實施方式<1>采用作為照明光學元件的透鏡陣列的投影儀構(gòu)造圖1是表示采用作為成為本發(fā)明第1實施方式所涉及的照明光學元件檢查裝置檢查對象的照明光學元件的透鏡陣列的投影儀100的構(gòu)造的模式圖。
該投影儀100配有作為照明光學系統(tǒng)的集成照明光學系統(tǒng)110、色分離光學系統(tǒng)120、中繼光學系統(tǒng)130、電光學裝置140、顏色合成光學系統(tǒng)150、投影光學系統(tǒng)160。
集成照明光學系統(tǒng)110配有包括光源燈111A及反光罩111B的光源裝置111、第1透鏡陣列113、第2透鏡陣列115、反射鏡117、疊加透鏡119。
由光源燈111A射出的光束作為通過反光罩111B成為射出方向統(tǒng)一的平行光束被射出，通過第1透鏡陣列113被分割成多個部分光束，由折回反射鏡117使射出方向折射90°角，然后在第2透鏡陣列115附近成像。從第2透鏡陣列115射出的各部分光束按照其中心軸(主光軸)與后段的疊加透鏡119的入射面垂直的方式入射，由疊加透鏡119射出的多個部分光束在構(gòu)成后述的電光學裝置140的3個液晶屏141R、141G、141B上疊加。
色分離光學系統(tǒng)120配有2個雙色鏡121，122、反射鏡123，具有通過這些反射鏡121，122，123把由集成照明光學系統(tǒng)110射出的多個部分光束分離成紅、綠、藍三種顏色的色光的功能。
上述中繼光學系統(tǒng)130配有入射側(cè)透鏡131、中繼透鏡133、反射鏡135、137，具有把由該色分離光學系統(tǒng)120分離的色光，比如藍色光B一直傳導到液晶屏141B上的功能。
電光學裝置140配有三個液晶屏141R、141G、141B，它們把比如多晶硅TFT作為開關元件使用，由色分離光學系統(tǒng)120分離的各色光由這三個液晶屏141R，141G，141B根據(jù)圖像信息進行調(diào)制，形成光學圖像。
色合成光學系統(tǒng)150配有交叉雙色棱鏡151，用于對按照由上述三個液晶屏141R，141G，141B射出的各色光調(diào)制后的圖像進行合成，并形成彩色圖像。
此外，在交叉雙色棱鏡151中，反射紅色光的電介體多層膜、反射藍色光的電介體多層膜沿4個直角棱鏡的界面大致以X型形成，3種色光根據(jù)該電介體多層膜被合成。這樣，通過色合成光學系統(tǒng)150被合成的彩色圖像由投影光學系統(tǒng)160射出，在屏面上被放大投影。
<2>成為檢查對象的透鏡陣列的構(gòu)造被用于上述投影儀100的第1透鏡陣列113如圖2所示，通過把2種小透鏡11A，11B在與各小透鏡11A，11B的光的射出方向正交的平面內(nèi)按矩陣狀排列成M行N列構(gòu)成。
詳細地說，在第1透鏡陣列113的中央部分配置小透鏡11A，在該小透鏡11A的周圍按照圍繞該小透鏡11A的方式配置小透鏡11B。各小透鏡11A，11B把由光源裝置111射出的平行光束分割成多個(M×N個)部分光束，被分割后的部分光束如上所述在第2透鏡陣列115的附近成像。
這里，小透鏡11A的形狀從正面看，按照與構(gòu)成電光學裝置140的液晶屏141R，141G，141B的圖像形成區(qū)的形狀大致相似設定。比如，如果液晶屏141R，141G，141B的縱橫比(縱向與橫向尺寸之比)為4∶3，則小透鏡11A的縱橫比也被設定為4∶3。此外，小透鏡11A按平面半圓狀形成，如圖3(A)所示，光軸位置被設定在該小透鏡11A的中央(圖中的點劃線A1)。
另一方面，各小透鏡11B的形狀如圖2所示，與小透鏡11A相同，從正面看，按照與構(gòu)成電光學裝置140的液晶屏141R，141G，141B的圖像形成區(qū)的形狀大致相似設定。此外，小透鏡11B按平面圓弧狀形成，如圖3(B)所示，是一種其光軸位置偏離該小透鏡11B的幾何中心的偏心透鏡。
詳細地說，光軸位置從幾何學中心向X軸方向及Y軸方向偏移規(guī)定的尺寸。該小透鏡11B的焦點位置處于通過該小透鏡11B的幾何學中心位置(各小透鏡11B的平面上的中心位置)的幾何學中心線D與通過上述光軸位置的光軸線A2的交點Q2上。這里，所謂小透鏡11B的幾何學中心位置(各小透鏡11B的平面上的中心位置)系指相當于與光軸線A2正交方向上該小透鏡11B的寬度尺寸L的一半L/2的位置。此外，圖2及圖3中未示出，小透鏡11B根據(jù)與小透鏡11A的偏離程度，其偏心量(幾何學中心線D與光軸線A2的距離)較大。
第2透鏡陣列115與上述的第1透鏡陣列113相同，也是一種其2種小透鏡11A，11B被配置成M行N列的矩陣狀的構(gòu)成。但是，由于第2透鏡陣列115是為了如上所述使被第1透鏡陣列113分割的多個部分光束的主光線垂直入射到后段的疊加透鏡119的入射面上而被設置，因而沒有必要與第1透鏡陣列113具有相同的構(gòu)成。原則是，如果多個部分光束能垂直入射到疊加透鏡119的入射面上，則可把小透鏡的形狀設定為種種形狀。即構(gòu)成第2透鏡陣列115的小透鏡雖然沒有必要像第1透鏡陣列113那樣，與液晶屏141R，141G，141B的圖像形成區(qū)的縱橫比相似，但在本實施方式中，為便于制造，把小透鏡11A，11B配置成M行N列的矩陣狀，構(gòu)成第2透鏡陣列115。
上述的第1透鏡陣列113，第2透鏡陣列115按以下方式被制造在與多個小透鏡11A，11B的形狀對應的模型內(nèi)注入已溶解的玻璃及樹脂材料并成型，或者在與多個小透鏡11A，11B的形狀對應的模型中對柔軟狀的玻璃加壓成型，然后慢慢冷卻。
接下來，由于構(gòu)成第1透鏡陣列113、第2透鏡陣列115的各小透鏡11A、11B會產(chǎn)生變形，或者發(fā)生第1透鏡陣列113、第2透鏡陣列115內(nèi)的小透鏡11A、11B的位置偏差等，因而必須通過檢查裝置對伴隨著上述現(xiàn)象的第1透鏡陣列113、第2透鏡陣列115的光學特性變化與設計上的光學特性的偏差程度進行檢查。
此外，在檢查第1透鏡陣列113時，在第2透鏡陣列115內(nèi)采用符合規(guī)定規(guī)格的標準樣品。此外反之，在檢查第2透鏡陣列115時，在第1透鏡陣列113內(nèi)采用符合規(guī)定規(guī)格的標準樣品。為此，成為檢查對象的第1透鏡陣列113及第2透鏡陣列115配備符合規(guī)定規(guī)格的標準樣品。
<3>透鏡陣列檢查裝置的構(gòu)造圖4表示用于檢查上述第1透鏡陣列113及第2透鏡陣列115的透鏡陣列檢查裝置2。
作為照明光學元件檢查裝置的透鏡陣列檢查裝置2如圖4所示，配有檢測裝置310、光源裝置320、圖像處理裝置330、用于支持這些裝置的承載臺500。
檢測裝置310如圖5所示，具有作為用遮蔽板覆蓋的暗箱的功能，配有具有形成了把手300A(圖4)的蓋板部310T的大致呈長方形的外殼311、被固定配置在該外殼311內(nèi)的下部310B上的檢查對象設置單元317。
在外殼311的本身的左側(cè)面(圖中左側(cè))上形成光源裝置320被插入的左側(cè)開口部310L，在本身的右側(cè)面(圖中右側(cè))上形成后述的圖像處理裝置330被插入的右側(cè)開口部310R。
蓋板部310T是一種可通過圖中未示出的鉸鏈，以Z軸方向為軸沿半徑方向旋轉(zhuǎn)的構(gòu)成。通過握住把手300A使蓋板部310T旋轉(zhuǎn)，檢查裝置310的上部可以開閉，可以簡單地更換被安置在內(nèi)部的檢查對象設置單元317。
在檢查對象設置單元317中，用于安裝成為檢查對象的第1透鏡陣列113的第1透鏡陣列支架312、用于安裝成為檢查對象的第2透鏡陣列115的第2透鏡陣列支架313、疊加透鏡119、用于安裝該疊加透鏡119的疊加透鏡支架314、作為投影板的毛玻璃170、用于安裝毛玻璃170的毛玻璃支架315、用于安裝上述支架312～315的長方形保持臺316被形成一體化。
此外，該檢查對象設置單元317根據(jù)被使用的投影儀的種類，被準備了其各支架312～315的大小及配置各異的多種檢查對象設置單元。
疊加透鏡119是一般性的聚光用透鏡，具有對通過第2透鏡陣列115被射出的部分光束的主光線進行聚光，在毛玻璃170的表面形成光學圖像600(圖12)的功能。
毛玻璃170如圖6所示，是一種在其表面上具有以劃線狀形成的分辨框171的長方形板狀的規(guī)定的毛玻璃，被投射在表面上的光學圖像可透過它從其背面被看到。
分辨框171是一種表示在上述投影儀100中通過集成照明光學系統(tǒng)110在液晶屏141R、141G、141B上被疊加的光學圖像的設計照明區(qū)的顯示框，其形狀大致呈長方形。即該分辨框171的內(nèi)側(cè)范圍用于顯示被實際投影的光學圖像。此外，疊加透鏡119配有滿足規(guī)定規(guī)格的標準樣品，在檢查時使用這些標準樣品。
各支架312～315從接近于光源裝置320之處開始，按照第1透鏡陣列支架312、第2透鏡陣列支架313、疊加透鏡支架314、毛玻璃支架315的步驟被配置在保持臺316上。
此外，各支架312～315在分別與成為檢查對象的第1透鏡陣列113和第2透鏡陣列115、疊加透鏡119、毛玻璃170對置的同時，按照使這些中心軸保持平齊的原則被安裝到保持臺316上。
更具體地說，雖然各支架312～315根據(jù)被安裝的對象其大小各異，但如圖7所示，配有沿著在框本體21A內(nèi)形成的開口21B的端邊設置，用于保持第1透鏡陣列113、第2透鏡陣列115、疊加透鏡119、毛玻璃170的4個保持凸緣21C以及被配置在該第1透鏡陣列113、第2透鏡陣列115、疊加透鏡119、毛玻璃170的對角線方向上的可動凸緣21D。
此外，雖然圖中未示出，上述凸緣21C、21D與第1透鏡陣列113、第2透鏡陣列115、疊加透鏡119、毛玻璃170的連接部分中間夾有彈性體，不會傷害第1透鏡陣列113、第2透鏡陣列115、疊加透鏡119、毛玻璃170。
此外，可動凸緣21D可以沿第1透鏡陣列113、第2透鏡陣列115、疊加透鏡119、毛玻璃170的對角線方向移動，支架312～315也與大小各異的第1透鏡陣列113、第2透鏡陣列115、疊加透鏡119、毛玻璃170對應。
光源裝置320如圖5所示，具有射出平行光束的功能，是一種具有將2個長方形的邊角部分切掉的大致呈T形斷面的箱型結(jié)構(gòu)，同時，配有其右端邊320R呈開口狀態(tài)的外殼321、被固定配置在該外殼321內(nèi)的光源燈111A、被配置在外殼321的右端邊320R上的平行光管透鏡112。
外殼321被安裝在其下端部320B處于承載臺500的上面并沿Z軸方向延伸的滑軌501上，可以沿該滑軌501自由滑動。此外，外殼321可被固定到沿滑軌501的任意位置上。
此外，該外殼321按照根據(jù)來自后述的本體402的控制，在開始檢查前按照透鏡陣列113、115的形狀等各種條件達到適當?shù)墓饩嗟脑瓌t，其位置被自動調(diào)整。
光源燈111A是具有射出光束功能的鹵燈。檢查用光源燈111A為了根據(jù)產(chǎn)品的檢查燈，即使在很暗的燈下也能確保檢測精度，采用消耗電力較低的燈。
平行光管透鏡112把由光源燈111A射出的光束轉(zhuǎn)換成平行光束，把該平行光束向第1透鏡陣列113射出。
光源燈111A與平行光管透鏡112按照使它們的中心軸諧和的原則相對配置。
圖像處理裝置330配有圖像檢測裝置331、包括顯示器401和本體402的個人計算機(個人計算機)400(圖4)。
圖像檢測裝置331是一種具有將1個長方形的邊角部分切掉的大致呈L形斷面的箱型結(jié)構(gòu)，同時，配有其左端邊330L呈開口狀態(tài)的外殼331A、被固定配置在該外殼331A內(nèi)的圖像檢測裝置332。
外殼331A被安裝在其下端部330B處于承載臺500的上面并沿Z軸方向延伸的滑軌502上，可以沿該滑軌502自由滑動。此外，外殼331A可被固定到沿滑軌502的任意位置上。
此外，外殼331A按照根據(jù)來自后述的本體402的控制，在開始檢查前按照疊加透鏡119的形狀等各種條件達到適當?shù)墓饩嗟脑瓌t，其位置被自動調(diào)整。
圖像檢測裝置332配有作為范圍傳感器的CCD(Charge CoupleDevice電荷耦合器件)攝像機333、從下側(cè)支持該CCD攝像機333，同時被固定配置在外殼331A內(nèi)側(cè)的下部的支持臺334。
CCD攝像機333配有作為把來自光源裝置320的通過第1透鏡陣列113、第2透鏡陣列115、疊加透鏡119被投射到毛玻璃170上的光學圖像及分辨框171在該毛玻璃170的背面分割成多個像素并檢測出來，轉(zhuǎn)換成電信號的攝像元件的CCD333A(圖8)，具有把該電信號向個人計算機400輸出的功能。
此外，雖然CCD攝像機333按在檢查時不移動的方式被固定，但在該CCD攝像機333內(nèi)設有可向Z軸方向移動的測微儀335、可沿Y軸方向旋轉(zhuǎn)的調(diào)整鈕336。該測微儀335及調(diào)整鈕336通過作為比如沿圖像處理裝置330的滑軌502的滑動支承等被使用，可以進行CCD攝像機333的位置微調(diào)。
個人計算機400如圖4所示，是普通的個人計算機，配有顯示器401和本體402，通過圖中未示出的規(guī)定連接電纜與CCD攝像機333電連接。
顯示器401是普通的液晶型顯示器，按后述方式顯示本體402中的各種處理結(jié)果。
本體402配有包括CPU和存儲器等規(guī)定的母板(圖中未示出)、與該母板連接的捕獲卡(圖中未示出)，利用該母板及捕獲卡，可進行光學圖像600的圖像處理及各種控制。
本體402如圖8所示，配有把由CCD攝像機333輸出的光學圖像600及分辨框171的電信號作為數(shù)據(jù)取入的圖像取入單元405、實施被取入圖像處理的圖像處理單元410。
圖像處理單元410配有對被取入的光學圖像600與分辨框171進行比較，對分辨框171內(nèi)的光學圖像600的亮度值是否處于規(guī)定的亮度值以上進行判定的亮度值判定部420、使被判定結(jié)果等在顯示器401上顯示出來的圖像顯示部430。此外，具體的處理步驟在后文中記述。
<4>通過檢查裝置對透鏡陣列的檢查利用上述的透鏡陣列檢查裝置2對第1透鏡陣列113和第2透鏡陣列115的檢查，在采用成為檢查對象的透鏡陣列的投影儀的種類所對應的各種數(shù)據(jù)預先登錄后，在光源裝置320位置及圖像處理裝置330(CCD攝像機333)位置被自動調(diào)整后，通過圖像檢測裝置332及個人計算機400被自動實施。具體地說，按圖9所示的步驟實施第1透鏡陣列113和第2透鏡陣列115的檢查。
<4-1>各投影儀種類的數(shù)據(jù)登錄(處理S1)是一種對表示與投影儀種類對應的各種光學元件的數(shù)據(jù)及必要的亮度閾值的數(shù)據(jù)預先登錄的處理，根據(jù)投影儀的種類登錄不同的值。在后述的自動檢查(處理S6)中，選擇由在該處理中被登錄的多個投影儀檢查的投影儀100的亮度值數(shù)據(jù)，并自動地被檢查。
作為具體的數(shù)據(jù)，液晶屏141R、141G、141B的圖像形成區(qū)的大小及各機種的亮度閾值數(shù)據(jù)被登錄。
這樣生成的各投影儀機種的數(shù)據(jù)被保存在文本文件內(nèi)，必要時被用于個人計算機400的本體402中。
<4-2>檢查對象設置單元的設置(處理S2)準備好與投影儀100對應的檢查對象設置單元317，把成為檢查對象的第1透鏡陣列113設置到第1透鏡陣列支架312內(nèi)，在其它的支架313、314、315內(nèi)分別設置所對應的第2透鏡陣列115、疊加透鏡119、毛玻璃170中符合規(guī)定規(guī)格的標準樣品。
接下來，握住把手300A，使蓋板部310T轉(zhuǎn)動，打開外殼311的上側(cè)開口，把該檢查對象設置單元317設置到外殼311內(nèi)的規(guī)定位置上，然后再次轉(zhuǎn)動蓋板部310T，使其返回，關閉外殼311的上側(cè)。通過關閉蓋板部310T，可以不受來自外殼311內(nèi)部的外漏光及外殼311的干擾光的影響。
<4-3>光源裝置及圖像檢測裝置的位置調(diào)整根據(jù)在處理S1中被登錄的投影儀100的機種數(shù)據(jù)，調(diào)用當前照明光學元件113、115、119、170的組合所對應的機種數(shù)據(jù)(處理S3)，根據(jù)所調(diào)用的該機種數(shù)據(jù)，按照達到與設計上的光距對應的距離的原則，光源裝置320的位置被調(diào)整，此外，按照使毛玻璃170的分辨框171處于中心的原則，包含CCD攝像機333的圖像檢測裝置331的位置被調(diào)整(處理S4)。此時，與被選擇的機種數(shù)據(jù)對應的亮度閾值被讀入本體402的存儲器內(nèi)。
<4-4>檢查時的掃描線數(shù)的特定(處理S5)其次，對用于對作為多個像素被檢測出的光學圖像600進行檢查的掃描線610(圖13)的數(shù)量進行特定。所謂該掃描線610是按規(guī)定方向排列的像素的集合，在圖13中，由按上下方向排列的像素構(gòu)成的縱向掃描線611與由按左右方向排列的像素構(gòu)成的橫向掃描線612由實線表示。
如果增加該掃描線610的數(shù)量，由于被檢查的像素數(shù)量增加，因而可實施高精度的檢查。另一方面，如果減少掃描線610的數(shù)量，由于被檢查的像素數(shù)量減少，因而可在短時間內(nèi)檢查。即該掃描線數(shù)量可以根據(jù)檢查對象任意設定。
<4-5>自動檢查(處理S6)上述設定結(jié)束，按壓檢查開始鈕700(圖1 6)后，將開始自動檢查。這種自動檢查基于圖10及圖11所示的流程圖被實施。
<4-5-1>光學圖像的形成(處理S61光學圖像形成步驟)由光源裝置320射出的平行光束經(jīng)過透鏡陣列113、115、疊加透鏡119，被投射到毛玻璃170上，形成光學圖像600(圖12)。
<4-5-2>光學圖像的取入(處理S62圖像取入步驟)被投影的光學圖像600被CCD攝像機333攝像，通過圖像取入單元405被轉(zhuǎn)換成適合于計算機的信號，并被輸出到圖像處理單元410內(nèi)。
圖像顯示部430基于該信號，在顯示屏401上顯示出光學圖像600及分辨框171(圖12)。此外，該光學圖像600與該中心軸對應的部分的亮度最大，遠離中心的部分的亮度變小。即被檢測出的光學圖像600如圖12中的模式所示，隨著向外側(cè)延伸而逐漸變暗。
<4-5-3>掃描線的檢查(a)橫向掃描線檢查(處理S63)如圖11及圖13所示，基于由圖像取入單元405取入的圖像數(shù)據(jù)，圖像處理單元410從橫向掃描線612中選擇出最上側(cè)的橫向掃描線612A(處理S631)，獲取被選擇的該橫向掃描線612A上的各像素的亮度值(處理S632亮度值獲取步驟)。
亮度值判定部420把在橫向掃描線612A上的各像素中所獲取的亮度值與預先登錄的閾值作比較。這樣，從橫向掃描線612A上的像素中檢測出處于規(guī)定的閾值以上的像素范圍，檢測出作為處于閾值以上的像素與未達到閾值的像素的邊界位置的亮度變化點(處理S633亮度變化位置獲取步驟)。
此外，圖像顯示部430在顯示屏401上的亮度變化位置上顯示一個“+”符號。比如，在橫向掃描線612A上，圖14中標有“+”的符號的602，603便是亮度變化點。
接下來，圖像處理單元410對該橫向掃描線612的亮度檢測是否全部結(jié)束進行判定(處理S634掃描線檢查判定步驟)。
在判定出所有的橫向掃描線612的檢查都結(jié)束的場合下，圖像處理單元410使(處理S63)結(jié)束，轉(zhuǎn)入下一處理(處理S64)。另一方面，在判定出所有的橫向掃描線612的檢查尚未結(jié)束的場合下，圖像處理單元410選擇下一個橫向掃描線612(處理S635)，進入上述處理(處理S632)，最后直至檢查到圖14中的橫向掃描線612Z。
按上述方法實施橫向掃描線的檢查。
(b)縱向掃描線檢查(處理S64)它與上述的橫向掃描線檢查大致相同，按照圖11中的步驟實施，所不同的是其檢查方向是橫向還是縱向。
具體地說，在圖14中，從縱向掃描線611中選擇最左側(cè)的縱向掃描線611A(處理S641)，獲取該被選擇的縱向掃描線611A的各像素亮度值(處理S642)，檢測縱向掃描線611A上的亮度變化點(處理S643)。從最左側(cè)的縱向掃描線611A至右端的縱向掃描線611Z均同樣實施該檢測(處理S644)。更具體的步驟與上述相同，因而省略說明。
<4-5-4>亮度變化點的位置判定按上述方法，在所有掃描線610的檢查均被實施后，亮度值判定部420對在分辨框171的內(nèi)側(cè)范圍內(nèi)是否有表示該亮度變化點的“+”標記進行判定(處理S65亮度變化位置判定步驟)。
即在有必要達到規(guī)定亮度的分辨框171內(nèi)，在判定有不充分的亮度部分的場合下，成為檢查對象的第1透鏡陣列113便是不良品(處理S66)，在判定沒有不充分的亮度部分的場合下，表示成為檢查對象的第1透鏡陣列113是良品(處理S67)。
如圖14所示，亮度值判定部420在判定出在分辨框171的內(nèi)側(cè)范圍內(nèi)沒有表示亮度變化點的“+”標記的場合下，圖像顯示部430如圖16所示，在顯示屏401上顯示出“OK701”，表示成為檢查對象的第1透鏡陣列113是良品。
另一方面，如圖15所示，亮度值判定部420在判定出在分辨框171的內(nèi)側(cè)范圍內(nèi)有表示亮度變化點的“+”標記的場合下(比如，圖中的“+”標記606)，圖像顯示部430如圖16所示，在顯示屏401上顯示出“NG702”，表示成為檢查對象的第1透鏡陣列113是不良品。
對于分辨框171，在表示亮度變化點的“+”標記范圍的移動量較大，被判定為NG的場合下，對該轉(zhuǎn)移量進行計算，隨后顯示出轉(zhuǎn)移多少可成為良品。此外，對該值是否處于規(guī)定值以內(nèi)進行判定，通過顯示可以挽救在光軸調(diào)整工序中可調(diào)整的透鏡，從而降低成本。
<4-6>檢查數(shù)據(jù)的保存(處理S7)在上述的自動檢查結(jié)束后，所獲得的檢查數(shù)據(jù)及檢查結(jié)果根據(jù)需要被作為規(guī)定的數(shù)據(jù)文件保存到本體402的存儲裝置等內(nèi)。而且，所保存的檢查數(shù)據(jù)等在必要時可以列表形式進行顯示或打印輸出。
<5>實施方式的效果上述的本實施方式具有以下效果。
(1)由于形成了與照明區(qū)對應的分辨框171，因而如果在分辨框171內(nèi)檢測出比設計亮度更暗的部分，便可判定為不良品，從而可簡單地檢查第1透鏡陣列113的光學特性。因此，只需在第1透鏡陣列支架312內(nèi)安裝第1透鏡陣列113，便可檢查第1透鏡陣列113的光學特性，因而不必像以往那樣需要特地把作為投影儀的所有部件都裝配完后才能進行第1透鏡陣列113的檢查，因而可以減輕產(chǎn)品檢查作業(yè)的負擔，可以抑制制造成本。
(2)由于配有光源裝置320，可從光源裝置320持續(xù)地射出穩(wěn)定的光束，因而沒有必要考慮由光源裝置320所引起的誤差。因此可以以較高的精度檢查成為檢查對象的第1透鏡陣列113。
(3)由于根據(jù)投影儀100的種類準備了多個檢查對象設置單元，因而如果根據(jù)所使用的投影儀種類，考慮到透鏡陣列113、115及毛玻璃170等的照明光學元件的大小及配置等的不同，由于無需隨著投影儀種類的每次變化而特地改變照明光學元件的配置等，因而可以簡單地配置檢查對象，可以進一步減輕產(chǎn)品檢查作業(yè)的負擔。
(4)由于采用配有用于取入通過CCD333A檢測出的光學圖像600的圖像取入單元405、對該光學圖像600進行處理的圖像處理單元的構(gòu)成，因而可以自動地測定光學圖像600的亮度值。因此，只需對被檢測出的分辨框171和被處理的光學圖像600進行比較，便可以簡單地判定良否，可減輕產(chǎn)品檢查作業(yè)的負擔。
(5)由于配有亮度值判定部420，因而可以自動判別光學圖像600在分辨框171內(nèi)的亮度值是否處于規(guī)定亮度以上，可減輕產(chǎn)品檢查作業(yè)的負擔。
(6)由于光源裝置320按照能相對被射出的平行光束的照明光軸自由進退的方式構(gòu)成，因而即使第1透鏡陣列113和第2透鏡陣列115等的照明光學元件的形狀和大小等發(fā)生變化，通過對應于該變化使光源裝置320在照明光軸方向上進退，可以簡單地調(diào)節(jié)光距，可與多種類型的照明光學元件對應。
(7)由于把檢查對象設為作為光束分割元件的透鏡陣列113、115，因而如果認為照明光學元件中這些透鏡陣列113、115的特定合格率不夠好，只需檢查該透鏡陣列113、115，便可以提高作為成品的投影儀100的合格率，可有效地實施產(chǎn)品檢查。
(8)由于采用把產(chǎn)品檢查結(jié)果和光學圖像600顯示到顯示屏401上的構(gòu)成，因而可以邊目視確認顯示屏401，邊簡單地進行第1透鏡陣列113的產(chǎn)品檢查。
(9)由于采用可選擇掃描線610的數(shù)量的構(gòu)成，因而可根據(jù)檢查對象改變數(shù)量，可調(diào)節(jié)檢查精度與檢查時間。
(10)由于只需預先登錄與投影儀的種類對應的各種數(shù)據(jù)，便可進行檢查，因而即使在比如增加新種類的場合下，只需輸入與該種類相當?shù)臄?shù)據(jù)，便可以簡單地對應。此時，檢查對象設置單元317也可根據(jù)該種類準備。
第2實施方式接下來，對本發(fā)明第2實施方式涉及的透鏡陣列檢查裝置3作以說明。第2實施方式涉及的透鏡陣列檢查裝置3與上述第1實施方式中的透鏡陣列檢查裝置2的不同之處在于其自動檢查方法，即第1透鏡陣列113的良否判定方法。因此，在圖像處理單元410中，根據(jù)良否判定方法的變更，設置具有新的構(gòu)成的投影儀。此外在其它構(gòu)成中，與上述第1實施方式同樣，對與上述第1實施方式相同或相當?shù)臉?gòu)成品附加同一符號，省略或簡略說明。
構(gòu)成本體402的圖像處理單元410如圖17所示，除了配有上述亮度值判定部420及圖像顯示部430，參照圖20，還配有在光學圖像600中，把處于預先設定的亮度閾值以上的區(qū)域作為照明區(qū)LA獲取的照明區(qū)獲取部451、根據(jù)由該照明區(qū)LA及分辨框171劃分的被照明區(qū)PLA計算照明邊界的照明邊界計算部452、基于照明區(qū)LA的中心CA及被照明區(qū)PLA的中心CL，計算上述中心CA，CL之間的中心偏差量的偏差量計算部453、基于上述照明邊界及中心偏差量，判定第1透鏡陣列113的良否的良否判定部454。此外，具體的處理步驟在后文中說明。
<6>通過檢查裝置對透鏡陣列的檢查。
在透鏡陣列檢查裝置3中，第1透鏡陣列113的檢查按圖9、圖18所示的步驟實施。對于圖9所示的步驟，由于與上述第1實施方式相同，故而基本省略說明。此外，在圖18中，各處理A61～處理S67與上述第1實施方式下的圖10所示的處理大致相同。但是，在上述第1實施方式中，在處理66中只實施不良品的判定，但在本實施方式中，在處理66中，按照圖19所示的步驟，對在上述第1實施方式中被判定為不良品的第1透鏡陣列113中，是否有只因為第1透鏡陣列113的設置偏差而被判定為不良品者進行判別，實施第1透鏡陣列113的良否判定。
接下來，基于圖19中的流程圖，同時參照圖17，20，對該良否判定(處理S66)的步驟作以說明。
圖20是由光源裝置320射出的平行光束通過透鏡陣列113、115、疊加透鏡119，被投射到已形成了分辨框171的毛玻璃170上的光學圖像600被顯示在顯示器401上的附圖。
此外如圖20所示，在與上述平行光束的照明光軸正交的毛玻璃170的平面內(nèi)，沿矩形狀分辨框171的2條正交邊，設定由X軸及Y軸形成的正交坐標系。
在檢查第1透鏡陣列113時，首先，對由分辨框171劃分的被照明區(qū)PLA進行特定(處理S661)。接著，在該被特定的被照明區(qū)PLA內(nèi)，獲取作為X軸方向長度尺寸的被照明區(qū)PLA的X軸方向距離LX、作為Y軸方向長度尺寸的被照明區(qū)PLA的Y軸方向距離LY、作為被照明區(qū)PLA的中心的被照明區(qū)中心CL(處理S662)。
具體地說，如圖20所示，首先，在矩形狀的被照明區(qū)PLA內(nèi)，求出構(gòu)成作為其端部的四條邊PLA1～PLA4的所有像素的XY坐標。其次，在與Y軸方向平行的二條邊PLA1，PLA2中，分別求出將各邊PLA1，PLA2中各像素的X坐標平均化后的平均X坐標。另一方面，在與X軸方向平行的二條邊PLA3，PLA4中，分別求出將各邊PLA3，PLA4中各像素的Y坐標平均化后的平均Y坐標。
此外，上述平均X坐標與平均Y坐標也可以基于被預先存儲在個人計算機400的本體402內(nèi)的各投影儀機種的設計位置坐標數(shù)據(jù)求出來，在該場合下，也可以從本體402的存儲部等(圖示略)調(diào)用。
這樣，基于對置的2邊PLA1，PLA2上的平均X坐標，或?qū)χ玫?邊PLA3，PLA4上的平均Y坐標，可求出被照明區(qū)PLA的X軸方向距離LX與Y軸方向距離LY。此外，基于矩形狀的被照明區(qū)PLA中4個頂點的XY坐標等，獲取作為被照明區(qū)PLA的中心XY坐標的被照明區(qū)中心CL。
其次，利用照明區(qū)獲取部451，對被投影的光學圖像600中處于被預先設定的亮度閾值以上的區(qū)域，即作為由表示上述亮度變化點的“+”標記602，603(參照圖14)包繞的區(qū)域的大致矩形狀照明區(qū)LA進行特定(處理S663照明區(qū)獲取步驟)。該照明區(qū)LA通過被構(gòu)成的各像素的XY坐標被特定。
這里，在對照明區(qū)LA特定時，根據(jù)CCD攝像機333的攝像定時，成為矩形狀照明區(qū)LA的端部的各邊LA1～LA4的位置有時發(fā)生變化，端部的XY坐標有時發(fā)生偏移。因此，為了消除這種偏移，可靠地特定照明區(qū)LA，在圖像處理單元410中，通過CCD攝像機333數(shù)次實施攝像，根據(jù)這些多個攝像圖像進行平均化處理。
接下來，在上述被特定的照明區(qū)LA內(nèi)，獲取作為X軸方向長度尺寸的照明區(qū)LA的X軸方向距離AX、作為Y軸方向長度尺寸的照明區(qū)LA的Y軸方向距離AY、作為照明區(qū)LA的中心的照明區(qū)中心CA(處理S664)。
具體地說，首先，在矩形狀的照明區(qū)LA中，求出作為其端部的四條邊LA1～LA4部分的所有像素的XY坐標。其次，在與Y軸方向平行的二條邊LA1，LA2中，求出在圖中左側(cè)的左邊LA1中，構(gòu)成該左邊LA1的所有像素的XY坐標中具有最大值的X坐標(圖中處于最右側(cè)的X坐標)。另一方面，求出在圖中右側(cè)的右邊LA2中，構(gòu)成該右邊LA2的所有像素的XY坐標中具有最小值的X坐標(圖中處于最左側(cè)的X坐標)。
同樣，在與X軸方向平行的二條邊LA3，LA4中，求出在圖中上側(cè)的上邊LA3中，構(gòu)成該上邊LA3的所有像素的XY坐標中具有最小值的Y坐標(圖中處于最下側(cè)的Y坐標)。另一方面，求出在圖中下側(cè)的下邊LA4中，構(gòu)成該下邊LA4的所有像素的XY坐標中具有最大值的Y坐標(圖中處于最上側(cè)的Y坐標)。
這樣，基于對置的2邊LA1，LA2上的各X坐標，求出作為X軸方向長度尺寸的照明區(qū)LA的X軸方向距離AX。此外基于對置的2邊LA3，LA4上的各Y坐標，求出作為Y軸方向長度尺寸的照明區(qū)LA的Y軸方向距離AY。此外，基于矩形狀的照明區(qū)LA中4個頂點部分的XY坐標等，獲取作為照明區(qū)LA的中心XY坐標的照明區(qū)中心CA。
接下來，在照明邊界計算部452中，基于被照明區(qū)PLA的X軸方向距離LX與照明區(qū)LA的X軸方向距離AX，計算出表示照明區(qū)LA相對被照明區(qū)PLA在X軸方向上的裕量的X軸方向照明邊界(按比例分配值)(處理S665照明邊界計算步驟)。具體地說，基于下列算式1計算。
(算式1)X軸方向照明邊界＝(AX-LX)/2這里，預先準備30個左右作為被判定為良品的標準樣品的第1透鏡陣列113，對這些第1透鏡陣列113，分別預先計算出X軸方向的照明邊界。這樣，把如此計算出的30個左右的X軸方向照明邊界的平均值作為X軸方向照明邊界的規(guī)格值特定。此外，雖然X軸方向照明邊界隨投影儀的機種而異，但通常為0.5mm～1.0mm左右的值。此外，所準備的第1透鏡陣列113良品也可以不是30個，只要能特定規(guī)格值，可以任意確定。
此外，這種規(guī)格值可以在自動檢查前預先特定，也可以在自動檢查時根據(jù)需要被調(diào)用。
其次，在良否判定部454中，對被算出的X軸方向照明邊界與規(guī)格值進行比較，對被計算出的X軸方向照明邊界是否處于規(guī)格值以上進行判定(處理S666良否判定步驟)。根據(jù)判定結(jié)果，在被算出的X軸方向照明邊界小于規(guī)格值的場合下，判定為“不良品”(處理S672)。另一方面，在被算出的X軸方向照明邊界處于規(guī)格值以上的場合下，轉(zhuǎn)入下一處理S667。
接下來，在照明邊界計算部452中，與上述同樣，基于被照明區(qū)PLA的Y軸方向距離LY與照明區(qū)LA的Y軸方向距離AY，計算出表示照明區(qū)LA相對被照明區(qū)PLA在Y軸方向上的裕量的Y軸方向照明邊界(按比例分配值)(處理S667照明邊界計算步驟)。具體地說，基于下列算式2計算。
(算式2)Y軸方向照明邊界＝(AY-LY)/2這里，與上述X軸方向照明邊界的場合同樣，預先特定Y軸方向照明邊界的規(guī)格值。此外雖然Y軸方向照明邊界也可以與X軸方向照明邊界同樣隨投影儀的機種而異，但通常為0.5mm～1.0mm左右的值。
其次，在良否判定部454中，對被算出的Y軸方向照明邊界與規(guī)格值進行比較，對被計算出的Y軸方向照明邊界是否處于規(guī)格值以上進行判定(處理S668良否判定步驟)。根據(jù)判定結(jié)果，在被算出的Y軸方向照明邊界小于規(guī)格值的場合下，被判定為“不良品”(處理S672)。此外，在被算出的Y軸方向照明邊界處于規(guī)格值以上的場合下，轉(zhuǎn)入下一處理S669。
接下來，在偏差量計算部453中，基于所計算出的照明區(qū)中心CA及被照明區(qū)中心CL，計算X軸方向及Y軸方向的各中心CA、CL之間的中心偏差量(處理S669偏差量計算步驟)。此時，把X軸方向的中心偏差量設為GX，把Y軸方向的中心偏差量設為GY。這樣，中心CA、CL的中心偏差量以(GX、GY)表示。
接下來，根據(jù)被照明區(qū)PLA的左邊PLA1及照明區(qū)LA的左邊LA1的上述各X坐標計算出X軸方向偏差量LXN，此外，根據(jù)被照明區(qū)PLA的上邊PLA3及照明區(qū)LA的上邊LA3的上述各Y坐標計算出Y軸方向偏差量LYN(處理S670)。此外，上述各軸方向偏差量LXN，LYN也可以在求解上述各照明邊界時預先求出。
此外，作為結(jié)果，上述各軸方向偏差量LXN，LYN基于上述各照明邊界被求出。
其次，良否判定部454對被算出的中心偏差量GX是否處于X軸方向偏差量LXN以上，以及被計算出的中心偏差量GY是否處于Y軸方向偏差量LYN以上進行判定(處理S671良否判定步驟)。
根據(jù)判定結(jié)果，在被算出的中心偏差量GX處于X軸方向偏差量LXN以上，而且中心偏差量GY處于Y軸方向偏差量LYN以上時，轉(zhuǎn)入處理S673。另一方面，如果不是這樣，即在被算出的中心偏差量GX小于X軸方向偏差量LXN，以及中心偏差量GY小于Y軸方向偏差量LYN的場合下，在至少滿足一方的場合下，被判定為“不良品”(處理S672)。
接下來，在對中心偏差量的規(guī)格值預先設定后，良否判定部454對被計算出的中心偏差量(GX、GY)是否處于規(guī)格值以下進行判定(處理S673良否判定步驟)。該中心偏差量規(guī)格值與上述相同，可通過對30個左右的良品的檢查設定。此外，中心偏差量的規(guī)格值也可以在考慮上述各照明邊界的規(guī)格值以及在把成為檢查對象的第1透鏡陣列113設置到支架312內(nèi)的場合下可能產(chǎn)生多少設置偏差量的基礎上設定。此外中心偏差量的規(guī)格值通常為0.1mm左右。
根據(jù)判定結(jié)果，在所算出的中心偏差量(GX、GY)大于規(guī)格值的場合下被判定為“設置偏差”(處理S674)。此外，在所算出的中心偏差量(GX、GY)處于規(guī)格值以下的場合下被判定為“良品”(處理S675)。
這樣，在中心偏差量GX處于X軸方向偏差量LXN以上，同時處在規(guī)定的規(guī)格值以內(nèi)，而且中心偏差量GY處于Y軸方向偏差量LYN以上，同時處在規(guī)定的規(guī)格值以內(nèi)的場合下，即各中心偏差量GX、GY均處于規(guī)定的范圍值內(nèi)的場合下，被判定為“良品”。
按上述方法實施良否判定(處理S66)。此時，在處理S66中被判定為“良品”的場合下，與上述同樣，如圖16所示，在顯示器401上顯示出“OK701”，在被判定為“不良品”的場合下，在顯示器401上顯示出“NG702”。
此外在被判定為第1透鏡陣列113有設置偏差的場合下，也可以在支架312內(nèi)重新設置第1透鏡陣列113，然后再次檢查，確認是否真正是“良品”。
至此，良否判定(處理S66)結(jié)束，自動檢查也結(jié)束。
上述自動檢查結(jié)束后，如圖9所示，把被計算出的X軸方向照明邊界(AX-LX)/2、Y軸方向照明邊界(AY-LY)/2、中心偏差量(GX、GY)以及各軸方向偏差量LXN，LYN的各數(shù)據(jù)保存到個人計算機400的本體402的硬盤等內(nèi)(處理S7)。
此外，每當被保存的數(shù)據(jù)達到1兆字節(jié)時，在顯示器401上將顯示出表示達到1兆字節(jié)的信息。
至此，第1透鏡陣列113的檢查結(jié)束。
<7>實施方式的效果上述第2實施方式除了具有與第1實施方式中的(2)～(10)相同的效果之外，還有以下效果。
(11)由于能基于各照明邊界及中心偏差量GX、GY的計算自動進行判定，因而可以簡單地檢查第1透鏡陣列113的光學特性。因此，由于只需通過在第1透鏡陣列支架312內(nèi)安裝第1透鏡陣列113，便可檢查第1透鏡陣列113的光學特性，因而不必像以往的實施方式那樣需要特地把作為投影儀的所有部件都裝配完后才能進行第1透鏡陣列113的檢查，因而可以減輕產(chǎn)品檢查作業(yè)的負擔，可以抑制制造成本。
(12)由于可以分別設定因第1透鏡陣列113的設置偏差而被判定為不良品時的X軸方向照明邊界、Y軸方向照明邊界以及中心偏差量的規(guī)格值，因而在良否判定步驟(處理S666，處理S668，處理S670)中，基于被計算出的X軸方向照明邊界、Y軸方向照明邊界及中心偏差量，也可對因設置偏差而被判定為不良品的第1透鏡陣列113進行準確的判定。因此，由于可把被判定為不良品的產(chǎn)品準確地判定為良品，所以可以提高第1透鏡陣列113的合格率。
(13)在亮度邊變化點處于分辨框171內(nèi)的場合下，在良否判定步驟中(處理S666，處理S668，處理S671，處理S673)，X軸方向及Y軸方向的各照明邊界大于規(guī)格值，而且中心偏差量GX、GY處于規(guī)定范圍值內(nèi)的場合下，把第1透鏡陣列113判定為良品(處理S673)。因此，只需預先設定各規(guī)格值，便可簡單地實施良否判定。
(14)在亮度邊變化點處于分辨框171內(nèi)的場合下，在良否判定步驟中(處理S666，處理S668，處理S671，處理S673)，X軸方向及Y軸方向的各照明邊界大于規(guī)格值，而且中心偏差量GX處于X軸方向偏差量LXN以上，中心偏差量GY處于Y軸方向偏差量LYN以上，中心偏差量GX、GY大于規(guī)定的規(guī)格值的場合下，判定第1透鏡陣列113有設置偏差(處理S674)。因此，只需預先設定各規(guī)格值，便可簡單可靠地判別第1透鏡陣列113本身是否有設置偏差。
(15)由于沿在照明區(qū)LA及被照明區(qū)PLA中正交的二邊設定X軸及Y軸后，沿該X軸及Y軸方向計算各照明邊界，因而通過比較簡單的演算可以簡單地計算出該照明邊界。
(16)此外，由于設定了在照明區(qū)LA的各邊LA1～LA4中，基于其照明區(qū)LA最小的XY坐標的X軸方向距離AX與Y軸方向距離AY，因而可以可靠地特定具有規(guī)定亮度值的照明區(qū)LA，可正確計算各軸方向的照明邊界。
(17)由于在對照明區(qū)LA攝像時，在實施多次攝像后進行平均化處理，因而可以抑制被特定的照明區(qū)LA的XY坐標偏移。從而可提高檢查精度。
(18)各照明邊界及中心偏差量的各規(guī)格值通過準備30個左右的第1透鏡陣列113良品并進行檢查等，可被簡單地求出。這樣，這些規(guī)格值在設計變更第1透鏡陣列113及投影儀100時可被用作基礎數(shù)據(jù)。
<8>實施方式的變形此外，本發(fā)明并不局限于上述各實施方式，其中包括可達到本發(fā)明目的的其它構(gòu)成等，以下所示的變形等也被包括在本發(fā)明中。
比如，在上述各實施方式中，雖然分辨框171在毛玻璃170上以劃線狀形成，但并不局限于此，也可以采用利用鋼筆等在毛玻璃170上寫入及根據(jù)被選擇的投影儀種類在顯示器401上顯示分辨框171的設定方式。但是上述各實施方式具有難以產(chǎn)生設定誤差等，可以可靠地特定范圍的優(yōu)點。
此外，作為投影板雖然采用毛玻璃170，但不局限于此，也可以采用丙烯基等各種塑料制產(chǎn)品及樹脂制產(chǎn)品以及市場上銷售的透明型屏面等其它材料制的產(chǎn)品。
雖然在上述各實施方式中設置了圖像處理裝置330，但也可以不有意識地設置它，原則是只要是能確認分辨框171內(nèi)的亮度值并可判別良否的構(gòu)成即可。但是上述各實施方式具有能自動而且簡單地判別良否的優(yōu)點。
雖然在上述各實施方式中，采用鹵燈作為光源燈111A，但并不局限于此，也可以采用其它燈。
而且，雖然在光源裝置320中未構(gòu)成反光罩，但也可以采用安裝反光罩的構(gòu)成。
進一步，雖然使平行光管透鏡112和光源燈111A一體化，構(gòu)成光源裝置320，但也可以不有意識地采用一體化形式。但是上述各實施方式由于可以一次性分別配置，因而具有省時的優(yōu)點。
而且，雖然按可在照明光軸上自由進退的方式構(gòu)成光源裝置320，但為有意識地提高機種的切換性，也可以采用非進退性構(gòu)成，比如也可以采用根據(jù)機種可更換光源裝置本體的構(gòu)成。
雖然在上述各實施方式中，構(gòu)成使各支架312～315一體化的檢查對象設置單元317，但也可以不有意識地實施該一體化，比如，也可以采用只使透鏡陣列支架312、313一體化，或只使部分支架一體化的構(gòu)成。但是上述各實施方式具有可節(jié)省產(chǎn)品檢查時間的優(yōu)點。
此外在上述各實施方式中，雖然把檢查對象設為第1透鏡陣列113，但并不局限于此，也可以設為第2透鏡陣列115，此時，在第1透鏡陣列113中可以采用標準樣品。
此外也可以把透鏡陣列113、115及平行光管透鏡112作為標準樣品，把疊加透鏡119作為檢查對象。這樣，不僅對第1透鏡陣列113，也可以對其它照明光學元件簡單地實施產(chǎn)品檢查，可以抑制由產(chǎn)品檢查作業(yè)所增加的制造成本。
在上述各實施方式中，雖然采用可以選擇掃描線610的數(shù)量的構(gòu)成，但也可以采用掃描線610的數(shù)量被特定的構(gòu)成。但是上述各實施方式具有可對應于檢查對象進行變更的優(yōu)點。
在上述各實施方式中，雖然根據(jù)橫向掃描線612實施掃描線檢查，但也可以根據(jù)縱向掃描線611實施檢查。
在上述各實施方式中，雖然成為檢查對象的透鏡陣列113、115是構(gòu)成投影儀100的集成照明光學系統(tǒng)110的光學元件，但并不局限于此，對于用于其它用途的透鏡陣列，也可以利用本發(fā)明涉及的檢查裝置進行檢查。
這里，在上述第2實施方式中，雖然在照明邊界計算步驟(處理S665，S667)中，基于被照明區(qū)PLA及照明區(qū)LA中的X軸方向距離AX、Y軸方向距離AY進行計算，但并不局限于此，也可以基于作為照明區(qū)LA的面積的照明區(qū)LA的像素數(shù)及作為被照明區(qū)PLA的面積的被照明區(qū)PLA的像素數(shù)，計算照明邊界。在這種場合下，具有可以基于照明區(qū)LA及被照明區(qū)PLA中的各面積差簡單地計算照明邊界的優(yōu)點。
在上述第2實施方式中，雖然在實施X軸方向照明邊界的良否判定后(處理S666)實施Y軸方向照明邊界的良否判定(處理S667)，然后實施中心偏差量良否判定(處理S669)，但該良否判定步驟不被特別限定。原則是，只要能完全實施這3種良否判定即可。
此外在上述第2實施方式中，雖然在亮度變化點的位置判定(處理S65)后實施各良否判定(處理S666，處理S668，處理S670)，但該步驟不被特別限定。
此外在上述第2實施方式中，雖然沿矩形狀分辨框171及矩形狀照明區(qū)LA中的2條正交邊PLA1～PLA4，LA1～LA4設定X軸及Y軸，但并不局限于該方向，也可以在其它方向上設定正交坐標系。但是上述各實施方式具有可簡單進行演算處理的優(yōu)點。
發(fā)明效果如上所述，根據(jù)本發(fā)明涉及的照明光學元件檢查裝置及照明光學元件檢查方法，由于形成了與照明區(qū)對應的分辨框，因此當在分辨框內(nèi)檢測出比設計亮度更暗的部分后，便可判定為不良品，因而可以簡單地檢查照明光學元件的光學特性。因此，只需在支架內(nèi)安裝照明光學元件，由于可以檢查出照明光學元件的光學特性，因而不必像以往的實施方式那樣需要特地把作為投影儀的所有部件都裝配完后才能進行照明光學元件的檢查，因而可以減輕產(chǎn)品檢查作業(yè)的負擔，可以抑制制造成本。
權(quán)利要求
1.一種照明光學元件檢查裝置，用于檢測由光源通過照明光學元件射出的光束，檢查上述照明光學元件的光學特性，其特征在于配有用于保持成為檢查對象的照明光學元件的支架；用于對由被保持在該支架的照明光學元件射出的光束的光學圖像進行投影的投影板，在該投影板上形成有與上述照明光學元件的照明區(qū)域?qū)姆直婵颉?br> 2.權(quán)利要求1中記載的照明光學元件檢查裝置，其特征在于配有用于向上述照明光學元件提供光束的光源裝置。
3.權(quán)利要求2中記載的照明光學元件檢查裝置，其特征在于上述光源裝置按照射出平行光束的原則構(gòu)成，相對被射出的平行光束的照明光軸自由進退。
4.權(quán)利要求1～3之一記載的照明光學元件檢查裝置，其特征在于上述支架及上述投影板作為被一體化的檢查對象設置單元來構(gòu)成，該檢查對象設置單元根據(jù)采用成為檢查對象的照明光學元件的光學設備的種類被準備多個。
5.權(quán)利要求1～4之一記載的照明光學元件檢查裝置，其特征在于配有用于檢測被投影到上述投影板上的光學圖像及上述分辨框的圖像檢測裝置，該圖像檢測裝置配有攝像元件；用于取入由該攝像元件檢測出的光學圖像的圖像取入單元；對由該圖像取入單元取入的光學圖像進行處理的圖像處理單元。
6.權(quán)利要求5中記載的照明光學元件檢查裝置，其特征在于上述圖像處理單元配有對由上述攝像元件取入的光學圖像的亮度值進行判定的亮度值判定部。
7.權(quán)利要求1～6之一記載的照明光學元件檢查裝置，其特征在于上述照明光學元件是用于把由光源射出的光束分割成多個部分光束的光束分割元件。
8.一種照明光學元件檢查方法，用于檢測由光源通過照明光學元件射出的光束，檢查上述照明光學元件的光學特性，其特征在于包括在形成了與上述照明光學元件的照明區(qū)域?qū)姆直婵虻耐队鞍迳?，形成通過該照明光學元件射出的光束的光學圖像的光學圖像形成步驟；利用攝像元件及圖像取入單元取入在該光學圖像形成步驟形成的光學圖像的圖像取入步驟；獲取被取入的光學圖像的亮度值的亮度值獲取步驟；基于在該亮度值獲取步驟中獲取的亮度值，對上述照明光學元件是否良好進行判定的良否判定步驟。
9.權(quán)利要求8中記載的照明光學元件檢查方法，其特征在于上述良否判定步驟包括獲取使在沿上述分辨框的掃描線上取得的亮度值中預定的亮度閾值在邊界變化的投影板上的亮度變化位置的亮度變化位置獲取步驟；判定所獲取的亮度變化位置是否處于上述分辨框內(nèi)的亮度變化位置判定步驟。
10.一種照明光學元件檢查方法，用于檢測由光源通過照明光學元件射出的光束，檢查上述照明光學元件的光學特性，其特征在于包括在形成了與上述照明光學元件的照明區(qū)域?qū)姆直婵虻耐队鞍迳?，形成通過該照明光學元件射出的光束的光學圖像的光學圖像形成步驟；利用攝像元件及圖像取入單元取入在該光學圖像形成步驟形成的光學圖像的圖像取入步驟；獲取被取入的光學圖像的亮度值的亮度值獲取步驟；把所獲取的亮度值中處于預定的亮度閾值以上的區(qū)域作為上述光學圖像的照明區(qū)域獲取的照明區(qū)域獲取步驟；根據(jù)所獲取的照明區(qū)域及由上述分辨框劃分的被照明區(qū)域來計算照明邊界的照明邊界計算步驟；基于由上述照明區(qū)域獲取步驟獲取的照明區(qū)域中心和由上述分辨框獲取的被照明區(qū)域中心，計算各中心的偏差量的偏差量計算步驟；基于所計算出的照明邊界及中心偏差量，判定上述照明光學元件是否良好的良否判定步驟。
11.權(quán)利要求10中記載的照明光學元件檢查方法，其特征在于上述良否判定步驟，在上述照明邊界大于規(guī)定值、且上述中心偏差量處于規(guī)定范圍值內(nèi)的場合下，將上述照明光學元件判定為良品。
12.權(quán)利要求10或權(quán)利要求11中記載的照明光學元件檢查方法，其特征在于上述良否判定步驟，在上述照明邊界大于規(guī)定值、且上述中心偏差量處于規(guī)定范圍值內(nèi)的場合下，判定上述照明光學元件有設置偏差。
13.權(quán)利要求10～12之一記載的照明光學元件檢查方法，其特征在于由X軸與Y軸形成的正交坐標系被設定在與上述光束的照明光軸正交的平面內(nèi)，上述照明邊界計算步驟基于上述照明區(qū)域的X軸方向距離及上述被照明區(qū)域的X軸方向距離來計算X軸方向照明邊界，同時基于上述照明區(qū)域的Y軸方向距離及上述被照明區(qū)域的Y軸方向距離來計算Y軸方向照明邊界。
14.權(quán)利要求10～12之一記載的照明光學元件檢查方法，其特征在于上述照明邊界計算步驟，基于上述照明區(qū)域及上述被照明區(qū)域中的面積來計算上述照明邊界。
全文摘要
提供一種可以對照明光學元件進行有效的產(chǎn)品檢查，而且可抑制制造成本的照明光學元件檢查裝置及照明光學元件檢查方法。透鏡陣列檢查裝置2配有用于射出平行光束的光源裝置320；用于保持把該平行光束分割成多個部分光束的作為檢查對象的透鏡陣列113、115的透鏡陣列支架312、313；投影通過這些透鏡陣列113、115射出的光束的光學圖像的毛玻璃170，在該毛玻璃170上，形成有與設計上的照明區(qū)對應的分辨框。因此，通過被投影到毛玻璃170上的光學圖像是否包含有分辨框的范圍可對透鏡陣列113、115的良否進行判定。
文檔編號G02B27/14GK1401984SQ0214212
公開日2003年3月12日 申請日期2002年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月29日
發(fā)明者北林雅志 申請人:精工愛普生株式會社