專利名稱：透鏡檢查裝置及檢查片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及透鏡檢查裝置及檢查片。
背景技術(shù)：
以前，一直利用配有根據(jù)圖像信息按照各色光對(duì)多個(gè)色光進(jìn)行調(diào)制的多個(gè)液晶屏、對(duì)由各液晶屏調(diào)制后的色光進(jìn)行合成的交叉分色棱鏡、對(duì)由該棱鏡合成后的光束進(jìn)行放大投射并形成投射圖像的投影透鏡的投影儀。
被用于該投影儀內(nèi)的投影透鏡由于其制造過(guò)程等的差異，其分辨率及色象差等光學(xué)特性將產(chǎn)生差異。由于投影透鏡的光學(xué)特性差異對(duì)由投影儀所顯示出的圖像的質(zhì)量有影響，因而透鏡生產(chǎn)廠在透鏡出廠前及在投影儀組裝前要進(jìn)行透鏡的分辨率評(píng)估。
具體地說(shuō)，在檢查片上形成分辨率測(cè)定用測(cè)試圖，在該測(cè)試圖上進(jìn)行光照，把包含測(cè)試圖的圖像光導(dǎo)入投影透鏡內(nèi)，把由投影透鏡照射后的圖像投射到屏面上。這樣，被投射到該屏面上的測(cè)試圖的圖像被采用CCD(Charge Couple Device電荷耦合器件)等攝像元件的圖像輸入裝置檢測(cè)出來(lái)，通過(guò)計(jì)算機(jī)等對(duì)由該裝置檢測(cè)出的圖像進(jìn)行圖像處理，通過(guò)上述方法，實(shí)施投影透鏡的分辨率評(píng)估。
此外由于上述的測(cè)試圖配有多個(gè)具有規(guī)定尺寸的小圖，因而將有多個(gè)小圖被投射到屏面上。因而攝像元件在被投射到屏面上的小像上依次移動(dòng)，分別實(shí)施各位置上的攝像。

發(fā)明內(nèi)容
這里，在現(xiàn)有的檢查片上形成的測(cè)試圖，其外形尺寸為比如10.8mm×14.4mm左右的非常小的。此外，還在這些測(cè)試圖上如上所述形成多個(gè)小圖，這些小圖的外形尺寸更小，大約為比如795μm×1074μm等。這樣，檢查片的測(cè)試圖由于構(gòu)造非常細(xì)微，因而采用與半導(dǎo)體制造工藝相同的步驟來(lái)制造。即在預(yù)先制造已形成有規(guī)定的測(cè)試圖掩模的基礎(chǔ)上，首先在玻璃基片上蒸鍍鉻(Cr)。接下來(lái)在玻璃基片上的鉻層上涂布光致抗蝕膜(感光性樹脂)，然后通過(guò)上述掩模對(duì)該光致抗蝕膜照射紫外線。然后利用規(guī)定的溶劑把光致抗蝕膜上的紫外線照射部分除去。這樣，掩模便被復(fù)制到光致抗蝕膜上。然后，通過(guò)把該光致抗蝕膜作為掩模對(duì)鉻層實(shí)施蝕刻加工，鉻制測(cè)試圖便在玻璃基片上形成。
這種檢查片必須與用于投影儀的液晶屏的外徑尺寸一致，需要配備多種。這樣，由于需要通過(guò)上述工序制造出多種檢查片，因而存在檢查片花費(fèi)的成本過(guò)高的問(wèn)題。
此外如上所述，由于使攝像元件向測(cè)試圖上形成的多個(gè)小圖的圖像位置移動(dòng)，以得到各處的小圖的分辨率評(píng)估值，因而攝像元件向規(guī)定位置移動(dòng)并確定位置需要花費(fèi)時(shí)間，存在不能迅速實(shí)施檢查作業(yè)的問(wèn)題。
本發(fā)明的目的是提供能簡(jiǎn)單廉價(jià)地實(shí)施透鏡分辨率評(píng)估的透鏡檢查裝置及檢查片。
本發(fā)明涉及的透鏡檢查裝置，其為評(píng)估透鏡的分辨率，把包含分辨率測(cè)定用測(cè)試圖的圖像光通過(guò)上述透鏡投射到屏面上，在上述屏面上顯示上述分辨率測(cè)定用測(cè)試圖的圖像，實(shí)施上述透鏡的檢查，其特征在于配有形成了分辨率測(cè)定用測(cè)試圖的檢查片；保持該檢查片的檢查片保持單元；在被保持在該檢查片保持單元內(nèi)的檢查片的測(cè)試圖部分上導(dǎo)入光束的光源；包含對(duì)通過(guò)上述檢查片被投射到上述屏面上的圖像進(jìn)行攝像的攝像元件的圖像光檢測(cè)部，上述測(cè)試圖具有為使透過(guò)光具有規(guī)定的空間頻率，將線狀遮光部按條狀配置的測(cè)定區(qū)，上述檢查片保持單元配有根據(jù)上述檢查片的測(cè)試圖部分形成透光部，把上述檢查片確定在上述透鏡的焦點(diǎn)位置上的保持單元本體；保持上述檢查片在平面內(nèi)相對(duì)該保持單元本體自由旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)保持部。
這里，作為上述攝像元件，可以采用CCD、MOS(Metal OxideSemiconductor金屬氧化物半導(dǎo)體)傳感器等攝像元件。
上述圖像光檢測(cè)部可以配備上述攝像元件；輸入來(lái)自該攝像元件的輸出，并轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)用的圖像信號(hào)的視頻圖像捕獲板等的圖像數(shù)據(jù)化單元；對(duì)這些圖像信號(hào)進(jìn)行處理的計(jì)算機(jī)。此外，在該計(jì)算機(jī)中可以配備用于實(shí)施該計(jì)算機(jī)動(dòng)作控制的在OS(operation System操作系統(tǒng))上展開的程序，在該程序中包括用于檢查分辨率或色象差等的內(nèi)容等。
作為規(guī)定的空間頻率，可以采用任意的數(shù)字，比如可采用在從20條/mm至80條/mm左右的范圍內(nèi)設(shè)定的數(shù)字等。
在本發(fā)明的透鏡檢查裝置中，比如為使測(cè)試圖中條狀遮光部的外延方向處于垂直方向(上下方向)而把檢查片保持在檢查片保持單元后，通過(guò)從光源射出光束，使該光束經(jīng)檢查片及投影透鏡向前進(jìn)，遮光部的外延方向處于垂直方向的測(cè)試像可被投射到屏面上。其次，通過(guò)攝像元件對(duì)被投射的該圖像攝像后，通過(guò)利用圖像檢測(cè)部檢測(cè)出被攝像的該圖像，可以評(píng)估投影透鏡的分辨率。
接下來(lái)，使旋轉(zhuǎn)保持部相對(duì)保持單元本體在平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，在遮光部方向與上述方向(垂直方向)不同的方向的位置上使旋轉(zhuǎn)保持部固定。比如，使旋轉(zhuǎn)保持部旋轉(zhuǎn)90度，按照遮光部的外延方向處于水平方向(左右方向)的原則進(jìn)行固定。在該狀態(tài)下，與上述相同，可以進(jìn)行投影透鏡的分辨率評(píng)估。
如上所述，由于把形成測(cè)試圖后的檢查片安裝在檢查片保持單元內(nèi)，通過(guò)使旋轉(zhuǎn)保持部在平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，改變測(cè)試圖的方向，雖然是1種測(cè)試圖，但可以把比如遮光部的外延方向處于垂直方向及水平方向這2種方向等的不同外延方向的測(cè)試圖投射到屏面上，進(jìn)而對(duì)投影透鏡的分辨率進(jìn)行簡(jiǎn)單地評(píng)估。這樣，可以減少所準(zhǔn)備的檢查片的種類，從而降低在檢查片上所花費(fèi)的成本。此時(shí)，只通過(guò)使旋轉(zhuǎn)保持部旋轉(zhuǎn)，便可以簡(jiǎn)單地切換到不同外延方向上檢查片的分辨率檢查，可以縮短檢查時(shí)間。即可以簡(jiǎn)化檢查作業(yè)。
這里，理想的是上述檢查片保持單元配有保持形成有不同的空間頻率測(cè)試圖的多個(gè)檢查片，并保持上述檢查片相對(duì)上述保持單元本體在平面內(nèi)自由滑動(dòng)的滑動(dòng)保持部。
在這種構(gòu)成中，通過(guò)在保持形成有不同的空間頻率測(cè)試圖的多個(gè)檢查片的狀態(tài)下使滑動(dòng)保持部滑動(dòng)，可以從多個(gè)檢查片中選擇具有所需的空間頻率的檢查片。此外，通過(guò)如上所述使旋轉(zhuǎn)保持部旋轉(zhuǎn)，也可以選擇各檢查片中的遮光部的外延方向。因此，當(dāng)比如在滑動(dòng)保持部配置了2種檢查片(測(cè)試圖)時(shí)，至少可以評(píng)估4種測(cè)試圖的分辨率。因此，可以減少所準(zhǔn)備的檢查片的數(shù)量，進(jìn)一步降低檢查片的成本。此時(shí)，雖然具有通過(guò)滑動(dòng)保持部進(jìn)行滑動(dòng)配置這種較簡(jiǎn)單的構(gòu)造，但可以簡(jiǎn)單地更換檢查片的種類，可縮短檢查時(shí)間。因此，檢查作業(yè)可簡(jiǎn)單化。
這里，作為精度不要求過(guò)高的通用型投影透鏡的分辨率檢查，在測(cè)定區(qū)域延水平方向與垂直方向延伸的場(chǎng)合下，檢查測(cè)定區(qū)域的空間頻率各異的場(chǎng)合下的4種測(cè)試圖是足夠的。
因此，如果構(gòu)成為在滑動(dòng)保持部設(shè)置2個(gè)用于保持檢查片的保持框，這些保持框通過(guò)滑動(dòng)保持部滑動(dòng)的同時(shí)，2個(gè)保持框通過(guò)旋轉(zhuǎn)保持部旋轉(zhuǎn)，則只需在開始把2種檢查片分別正確地安裝到這2個(gè)保持框內(nèi)，然后只需操作旋轉(zhuǎn)部保持部和滑動(dòng)保持部，無(wú)需切換檢查片便可以簡(jiǎn)單地實(shí)施4種全部的測(cè)試圖。因此，可以簡(jiǎn)化檢查作業(yè)，縮短檢查時(shí)間。
此外，理想的是上述圖像光檢測(cè)部配有用于對(duì)被投射到上述屏面上的圖像進(jìn)行攝像的多個(gè)攝像元件，這些多個(gè)攝像元件相對(duì)上述屏面被固定配置。
在這種構(gòu)成中，如果對(duì)檢查片的位置預(yù)先進(jìn)行調(diào)整以使測(cè)試圖的圖像被正確投影到被固定配置的攝像元件實(shí)施檢測(cè)的位置上，則無(wú)需如傳統(tǒng)方式那樣使攝像元件移動(dòng)到被投射在屏面上的測(cè)試像的各個(gè)部位，因而可以縮短檢查時(shí)間。
這里，利用這樣的分辨率評(píng)估用的檢查片，也可以評(píng)估透鏡的色象差。此時(shí)，為評(píng)估透鏡的色象差，本發(fā)明涉及的透鏡檢查裝置最好有以下構(gòu)成。
即首先第1，在上述透鏡檢查裝置中，考慮配有裝載在由上述光源射出的光束中只使處于規(guī)定頻率范圍內(nèi)的光束透過(guò)的濾色鏡的濾色鏡安裝部。
作為這種濾色鏡的顏色組合，可以采用比如紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)3原色，再輔以青(C)、紫(M)、黃(Y)這3種輔助色等。此外，3原色的優(yōu)點(diǎn)是具有良好的顏色再現(xiàn)性，另一方面，3種輔助色的優(yōu)點(diǎn)是在分辨率方面有良好的特性。這3種顏色也可以根據(jù)具體用途等作適當(dāng)?shù)淖兏?br> 此外，濾色鏡并不局限于上述3種顏色組合，也可以采用4種以上或2種以下的顏色組合。
在這種構(gòu)成中，作為透鏡色象差的評(píng)估步驟，比如可以采用以下步驟。即首先準(zhǔn)備上述的3色濾色鏡，把這些3色濾色鏡安裝到濾色鏡安裝部。然后，從3色濾色鏡中選擇出任一濾色鏡，把該濾色鏡配置到來(lái)自光源的光束的光路上。在該狀態(tài)下，使來(lái)自光源的光束向上述濾色鏡射出，通過(guò)該濾色鏡的規(guī)定頻率范圍的光束從規(guī)定的測(cè)試圖中通過(guò)，在屏面上投射出測(cè)試像。然后，由攝像元件對(duì)被投射到該屏面上的圖像進(jìn)行攝像后，把被攝像的圖像的測(cè)試圖位置存儲(chǔ)到圖像光檢測(cè)部。接下來(lái)，在光路上配置其它顏色的濾色鏡，與上述同樣存儲(chǔ)測(cè)試圖位置。對(duì)剩下的其它顏色也進(jìn)行同樣的測(cè)試圖位置存儲(chǔ)。這樣，對(duì)按這些各顏色的每個(gè)濾色鏡所存儲(chǔ)的測(cè)試圖位置實(shí)施圖形匹配處理，進(jìn)行色象差評(píng)估。
這樣一來(lái)，只需在濾色鏡安裝部安裝濾色鏡，把這些濾色鏡交替配置到來(lái)自光源的光束光路上，便可以簡(jiǎn)單地檢查透鏡的色象差。
此外，濾色鏡安裝部由于可以是僅把與攝像元件等相比比較便宜的濾色鏡配置到光路上的構(gòu)成，因而可以簡(jiǎn)單地制作濾色鏡安裝部。這樣，除了濾色鏡外，也可以廉價(jià)地制作濾色鏡安裝部，可以抑制透鏡的色象差檢查的成本。
而且第2，在上述透鏡檢查裝置中，還可考慮在上述圖像光檢測(cè)部?jī)?nèi)設(shè)置把投射到上述屏面上的圖像光分離成多個(gè)色光的棱鏡，上述攝像元件被分別配置在該棱鏡的各色光的光射出端面。
在上述構(gòu)成中，作為透鏡色象差的評(píng)估步驟，比如可以采用以下步驟。即由光源射出的光束不通過(guò)上述那樣的濾色鏡，而是通過(guò)規(guī)定的測(cè)試圖，在屏面上投射測(cè)試像。被投射的該測(cè)試像通過(guò)棱鏡被分離成各色光。然后，由各攝像元件幾乎同時(shí)對(duì)這些被分離的每個(gè)色光的圖像進(jìn)行攝像，對(duì)這些由各攝像元件攝像的每個(gè)色光的圖像進(jìn)行存儲(chǔ)，由圖像光檢測(cè)部實(shí)施圖形匹配處理，評(píng)估透鏡的色象差。
這樣，由于每個(gè)色光的圖像在各攝像元件被同時(shí)攝像，因而無(wú)需實(shí)施采用上述那樣的濾色鏡場(chǎng)合下的濾色鏡交換，所以可以縮短透鏡色象差檢查所需的時(shí)間。
本發(fā)明涉及的檢查片是為把包含分辨率測(cè)定用的測(cè)試圖的圖像光通過(guò)透鏡投射到屏面上，并在上述屏面上顯示出上述分辨率測(cè)定用的測(cè)試圖的圖像，以評(píng)估上述透鏡的分辨率而被配置在上述透鏡的光路前段，在表面形成有分辨率測(cè)定用測(cè)試圖的矩形檢查片，其特征在于配有在互相相對(duì)的一對(duì)端邊緣之間形成的多個(gè)線狀遮光部被以條狀配置的測(cè)定區(qū)。
在本發(fā)明中，作為測(cè)定區(qū)，由于在互相相對(duì)的一對(duì)端邊緣之間以條狀形成有多個(gè)線狀遮光部，因而如果把包含這些測(cè)定區(qū)的測(cè)試圖的外徑尺寸形成為比如等于或大于用于投影儀的液晶屏中的最大尺寸，則不論液晶屏的外徑尺寸如何，用同一檢查片可以兼用外徑尺寸不同的多種檢查片，可以抑制檢查片的成本。此時(shí)，由于可以兼用檢查片，因而即使在伴隨著被檢查的透鏡的交換而液晶屏的外徑尺寸改變的場(chǎng)合下，由于可以不更換檢查片而繼續(xù)使用，因而可以簡(jiǎn)單地縮短檢查時(shí)間。即可以實(shí)現(xiàn)檢查作業(yè)的簡(jiǎn)易化。
此外，理想的是多個(gè)上述測(cè)定區(qū)沿上述一對(duì)端邊緣的外延方向配置，在相鄰的測(cè)定區(qū)域之間，形成有未形成上述遮光部的透光區(qū)。
這里，作為用于實(shí)施透鏡分辨率檢查的分辨率評(píng)估值，可以采用MTF(Modulation Transfer Function調(diào)制轉(zhuǎn)移功能)值，如果把測(cè)試像中的檢測(cè)亮度值的最大值設(shè)為Imax，把最小值設(shè)為Imin，把未形成測(cè)試圖的背景部分的亮度值設(shè)為Io，則可以利用下列數(shù)式1求解。
(數(shù)式1)MTF＝(Imax-Imin)/(Io×2-Imax-Imin)如果基于這種數(shù)式1能測(cè)定分辨率評(píng)估值MTF，則可以求出除去上述圖像數(shù)據(jù)化單元的偏差成分后的適當(dāng)?shù)姆直媛试u(píng)估值MTF。
這樣，根據(jù)上述構(gòu)成，由于能檢測(cè)出測(cè)定區(qū)的亮度值的最大值及最小值，并能檢測(cè)出透光區(qū)內(nèi)的背景部分的亮度值，因而分辨率評(píng)估值MTF可以基于數(shù)式1表示的式子被求解。因此，可以不受投影儀類型及顯示圖像上的位置等影響，對(duì)投影透鏡的分辨率進(jìn)行更為恰當(dāng)?shù)脑u(píng)估。


圖1是表示在本發(fā)明各實(shí)施方式中，包含成為檢查對(duì)象的投影透鏡的投影儀構(gòu)造的模式圖。
圖2是表示本發(fā)明第1實(shí)施方式涉及的投影透鏡檢查裝置構(gòu)造的模式圖。
圖3是表示上述第1實(shí)施方式中的投影透鏡檢查裝置構(gòu)造的模式圖。
圖4是表示上述各實(shí)施方式中檢查片的側(cè)面圖。
圖5是表示上述各實(shí)施方式中旋轉(zhuǎn)保持部及滑動(dòng)保持部的正面圖。
圖6是在圖5中使旋轉(zhuǎn)保持部旋轉(zhuǎn)90度的附圖。
圖7是表示上述第1實(shí)施方式中濾色鏡安裝部的平面圖。
圖8是表示上述各實(shí)施方式中CCD攝像機(jī)相對(duì)屏面的配置位置的附圖。
圖9是用于說(shuō)明在上述第1實(shí)施方式中投影透鏡的檢查方法的流程圖。
圖10是表示在上述各實(shí)施方式中被投射在屏面上的測(cè)試像的附圖。
圖11是表示本發(fā)明第2實(shí)施方式涉及的投影透鏡檢查裝置構(gòu)造的模式圖。
圖12是表示上述第2實(shí)施方式中3CCD攝像機(jī)一部分的模式圖。
圖13是表示本發(fā)明第3實(shí)施方式涉及的投影透鏡檢查裝置構(gòu)造的模式圖。
圖14是表示上述第3實(shí)施方式中投影透鏡檢查裝置構(gòu)造的模式圖。
符號(hào)說(shuō)明1，2 作為透鏡檢查裝置的投影透鏡檢查裝置81 作為棱鏡的色分離分色棱鏡82R，82G，82B 攝像元件160作為透鏡的投影透鏡410作為光源的光源裝置420檢查片保持單元441保持單元本體441b 構(gòu)成透光部的開口部442旋轉(zhuǎn)保持部443滑動(dòng)保持部445a 構(gòu)成透光部的透光部位
450 檢查片451 第1檢查片452 第2檢查片490 濾色鏡安裝部490a～490c 濾色鏡500 屏面600 作為圖像光檢測(cè)部的測(cè)定部620a～620I 包含攝像元件的9個(gè)CCD攝像機(jī)630a～630I 包含攝像元件的9個(gè)3CCD攝像機(jī)811R，811G，811B 光出射端面L，L1光路MTF 分辨率評(píng)估值PTL 遮光部PTS 透光區(qū)PTV(PTV1，PTV2) 測(cè)定區(qū)TP(TP1，TP2) 測(cè)試圖實(shí)施方式<第1實(shí)施方式>
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明第1實(shí)施方式作以說(shuō)明。
圖1表示裝有投影透鏡的投影儀100的構(gòu)造。該投影儀100配有集成照明光學(xué)系統(tǒng)110、色分離光學(xué)系統(tǒng)120、中繼光學(xué)系統(tǒng)130、電光學(xué)裝置140、組成顏色合成光學(xué)系統(tǒng)的交叉分色棱鏡150、組成投影光學(xué)系統(tǒng)的投影透鏡160。
集成照明光學(xué)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、重疊透鏡119。由光源燈111A射出的光束通過(guò)反光罩111B使射出方向統(tǒng)一，通過(guò)第1透鏡陣列113被分割成多個(gè)部分光束，由反射鏡117使射出方向折射90度角，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)與后段的重疊透鏡119的入射面垂直的方式入射，由重疊透鏡119射出的多個(gè)部分光束在構(gòu)成電光學(xué)裝置140的3個(gè)液晶屏141R、141G、141B上重疊。
色分離光學(xué)系統(tǒng)120配有2個(gè)雙色鏡121，122、反射鏡123，具有通過(guò)這些反光鏡121，122，123把由集成照明光學(xué)系統(tǒng)110射出的多個(gè)部分光束分離成紅、綠、藍(lán)3種顏色的色光的功能。
中繼光學(xué)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(xué)系統(tǒng)120分離的色光，比如藍(lán)色光一直傳導(dǎo)到液晶屏141B上的功能。
電光學(xué)裝置140配有三個(gè)液晶屏141R、141G、141B，它們把比如多晶硅TFT作為開關(guān)元件使用，由色分離光學(xué)系統(tǒng)120分離的各色光由這三個(gè)液晶屏141R，141G，141B根據(jù)圖像信息進(jìn)行調(diào)制，形成光學(xué)圖像。
作為色合成光學(xué)系統(tǒng)的交叉分色棱鏡150用于對(duì)按照由三個(gè)液晶屏141R，141G，141B射出的各色光調(diào)制后的圖像進(jìn)行合成，并形成彩色圖像。由交叉分色棱鏡150合成后的彩色圖像由投影透鏡160射出，通過(guò)屏面等被放大投影。
圖2是表示本發(fā)明第1實(shí)施方式涉及的投影透鏡檢查裝置1的附圖。該投影透鏡檢查裝置1是用于對(duì)圖1的投影儀100所采用的投影透鏡160進(jìn)行檢查的裝置。
第1實(shí)施方式涉及的投影透鏡檢查裝置1如圖2所示，配有搭載作為檢查對(duì)象的投影透鏡160的投影部400、反光鏡510、屏面500、作為圖像光檢測(cè)部的測(cè)定部600。在該投影透鏡檢查裝置1中，投影透鏡160可以取出，可容易地與其它投影透鏡交換。
由投影部400射出的圖像光(顯示圖像的光)通過(guò)反光鏡510被反射，被投射到屏面500上。屏面500是一種可從圖像光被投射的投影面500a的背面500b側(cè)觀察圖像光的透過(guò)型屏面。測(cè)定部600利用被投射到屏面500上的圖像實(shí)施投影透鏡160的分辨率及色象差等檢查。
此外在以下說(shuō)明中，如圖2所示，投影透鏡檢查裝置1通過(guò)將與屏面500的投影面500a平行的平面作為XY平面的XYZ正交坐標(biāo)系表示。此外，投影透鏡160通過(guò)圖中未示出的保持單元相對(duì)XZ平面僅以規(guī)定的角度被傾斜配置。因此，在以下說(shuō)明中，利用以X軸為中心，把XYZ正交坐標(biāo)系只轉(zhuǎn)動(dòng)上述規(guī)定的角度后的STU正交坐標(biāo)系表示投影部400。此外投影透鏡160的中心軸n1相對(duì)SU平面平行。
圖3是表示從+T方向觀看圖2的投影部400時(shí)的狀態(tài)的附圖。如圖3所示，投影部400除了投影透鏡160外，還配有光源裝置410、第1及第2反光鏡430，431、檢查片450、用于保持檢查片450的檢查片保持單元440、虛棱鏡470、濾色鏡安裝部490、被安裝在該濾色鏡安裝部490內(nèi)的濾色鏡490a～490c。
這里，如圖3所示，投影部400按照與圖1中在投影儀100中采用投影透鏡160的場(chǎng)合幾乎相同的光束向投影透鏡160入射的原則構(gòu)成。即光源裝置410與圖1的光源裝置111對(duì)應(yīng)，檢查片450與圖1的液晶屏141R、141G、141B對(duì)應(yīng)，虛棱鏡470與圖1的交叉分色棱鏡150對(duì)應(yīng)。如果采用配有該投影部400的檢查裝置1，可在與在投影儀100內(nèi)采用投影透鏡160的場(chǎng)合相同的環(huán)境下，檢查投影透鏡160。
光源裝置410是用于向檢查片450內(nèi)導(dǎo)入光束的裝置，配有其凹面呈旋轉(zhuǎn)拋物面形狀的拋物面反光罩414、被配置在該拋物面反光罩414的旋轉(zhuǎn)拋物面形狀的焦點(diǎn)位置附近的光源燈412。
在該光源裝置410內(nèi)，由光源燈412射出的光被拋物面反光罩414反射后，以大致平行的光束射出，按照光路L所示的方向延伸。
作為光源燈412，采用金屬鹵化物燈及高壓水銀燈等。
此外，作為拋物面反光罩414，利用在由比如玻璃陶瓷形成的旋轉(zhuǎn)拋物體的凹面上形成電介體多層膜及金屬膜等反射膜的反光罩。
第1及第2反光鏡430、431是用于對(duì)由光源裝置410射出的光束進(jìn)行反射，通過(guò)檢查片450把來(lái)自光源裝置410的光束導(dǎo)入投影透鏡160內(nèi)的導(dǎo)光單元，是一種大致呈矩形的反光鏡。作為該第1及第2反光鏡430、431，可采用形成了可反射所有色光的電介體多層膜的反光鏡及金屬反光鏡等。
檢查片450如圖4所示，由玻璃等具有透光性的材料構(gòu)成，按照規(guī)定的厚度尺寸(比如1.1mm)，在大致呈正方形的基體正面(圖4中的右側(cè)面)上形成用于測(cè)定投影透鏡160的分辨率及色象差的測(cè)試圖TP。
該測(cè)試圖TP如圖5所示大致呈正方形，其外形尺寸大于構(gòu)成投影儀100的液晶屏141R、141G、141B的外徑尺寸。此外，該測(cè)試圖TP的外徑尺寸比所有投影儀類型中所采用的液晶屏中最大尺寸的液晶屏的外形尺寸還要大。
這里，作為檢查片450，如圖5所示，采用其測(cè)試圖TP的形狀各不相同的2種檢查片451，452。在第1檢查片451中形成測(cè)試圖TP1，在第2檢查片452中形成測(cè)試圖TP2。
如圖5所示，測(cè)試圖TP1中互相相對(duì)的一對(duì)左右端面之間沿水平方向延伸的直線狀遮光部PTL配有按照空間頻率50條/mm的原則數(shù)條并列所形成的條狀測(cè)定區(qū)PTV1。此外，測(cè)定區(qū)PTV1被按一定間隔配置，在相鄰的測(cè)定區(qū)PTV1之間形成未形成遮光部PTL的透光區(qū)PTS。
如圖5所示，測(cè)試圖TP2中互相相對(duì)的一對(duì)左右端面之間沿水平方向延伸的直線狀遮光部PTL也配有按照空間頻率80條/mm的原則數(shù)條并列所形成的條狀測(cè)定區(qū)PTV2。測(cè)定區(qū)PTV2也被按一定間隔配置，在相鄰的測(cè)定區(qū)PTV2之間形成透光區(qū)PTS。
返回圖3，檢查片保持單元440用于把檢查片450保持在規(guī)定的位置上，配有在內(nèi)部配置第2反光鏡431的保持單元本體441、被設(shè)置在該保持單元本體441的-U側(cè)面(圖3中的左側(cè)面)的旋轉(zhuǎn)保持部442、被安裝在該旋轉(zhuǎn)保持部442的-U側(cè)面，用于保持檢查片450的滑動(dòng)保持部443、被固定在保持單元本體441的+U側(cè)面(圖3中的右側(cè)面)的6軸調(diào)整部444。
保持單元本體441是在+S側(cè)面(圖3中的上側(cè)面)形成開口部441a，在-U側(cè)面形成開口部441b的箱型構(gòu)件。該保持單元本體441通過(guò)開口部441a把來(lái)自光源裝置410的光束導(dǎo)入第2反光鏡431，通過(guò)開口部441b把由第2反光鏡431反射的光束導(dǎo)入被保持在滑動(dòng)保持部443內(nèi)的檢查片450的測(cè)試圖TP(圖4)的位置內(nèi)。
此外在保持單元本體441的-U側(cè)面，在開口部441a的外側(cè)部分，形成圖中未示出的多個(gè)切割片，通過(guò)這些切割片可以在保持單元本體441的-U側(cè)面安裝旋轉(zhuǎn)保持部442。
旋轉(zhuǎn)保持部442是使用于保持檢查片450的滑動(dòng)保持部443在平面內(nèi)相對(duì)保持單元本體441自由旋轉(zhuǎn)的構(gòu)件，配有安裝滑動(dòng)保持部443的旋轉(zhuǎn)保持部本體445、在該旋轉(zhuǎn)保持部本體445內(nèi)在滑動(dòng)保持部443的安裝面的背面形成的而且與上述保持單元本體441的切割片連接的圖中未示出的旋轉(zhuǎn)保持部連接片。
旋轉(zhuǎn)保持部本體445如圖5，6所示，大致呈圓板狀，在其圓板的中心部位形成與檢查片450的測(cè)試圖TP部分對(duì)應(yīng)的矩形透光部位445a(圖3)。上述旋轉(zhuǎn)保持部連接片與上述的保持單元本體441的切割片連接，通過(guò)這種連接關(guān)系，包括滑動(dòng)保持部443的旋轉(zhuǎn)保持部本體445按圖6的箭頭D所示的方向相對(duì)保持單元本體441只旋轉(zhuǎn)90度角。
此外，在權(quán)利要求1中記載的透光部除了該透光部位445a之外，還包括保持單元本體441的開口部441b。
滑動(dòng)保持部443如圖5所示，配有滑動(dòng)部446、用于保持二個(gè)檢查片451，452的保持框447，通過(guò)滑動(dòng)部446與保持框447的連接，在旋轉(zhuǎn)保持部本體445的平面內(nèi)使檢查片451，452相對(duì)保持單元本體441自由滑動(dòng)。
保持框447如圖5，6所示，配有以同一矩形按滑動(dòng)方向相鄰配置的第1保持框448及第2保持框449。
各保持框448，449是形成用于使來(lái)自光源裝置410的光束通過(guò)的矩形開口部(圖示省略)，而且相對(duì)該開口部把檢查片450(451，452)的測(cè)試圖TP(TP1，TP2)保持在規(guī)定位置上的構(gòu)件。
此外各保持框448，449配有在圖5中夾持在各檢查片451，452的下側(cè)及左側(cè)未形成測(cè)試圖TP(TP1，TP2)的部分的固定保持片447a、夾持在各檢查片451，452的右上角部分未形成測(cè)試圖TP(TP1，TP2)的部分的可動(dòng)保持片447b?？蓜?dòng)保持片447b可按照?qǐng)D中的箭頭P的方向活動(dòng)，各檢查片450(451，452)可相對(duì)保持框447(448，449)可靠地合、離。
滑動(dòng)部446未在圖5，6中明確表示，是一個(gè)與保持框447的滑動(dòng)方向正交的方向上的端部連接的軌道狀切割部分，保持框447的端部通過(guò)沿該切割部分的軌道方向在連接狀態(tài)下移動(dòng)，使保持框447在旋轉(zhuǎn)保持部本體445的平面內(nèi)向箭頭C的方向滑動(dòng)。因此，第1保持框448及第2保持框449中的任意一方被固定到透光部位445a(圖3)上。即在透光部位445a中，檢查片451，452中的任意一方被交替配置。但是檢查片451，452中的任意一方也可能不被配置到透光部位445a的位置上。
這樣，如上所述，由于旋轉(zhuǎn)保持部442能如圖6的箭頭D所示旋轉(zhuǎn)90度角，因此在該場(chǎng)合下，伴隨著該旋轉(zhuǎn)保持部442旋轉(zhuǎn)90度角，被配置在各保持框448，449內(nèi)的檢查片451，452也旋轉(zhuǎn)90度角。因此如圖6所示，在透光部位445a(圖3)的位置上，測(cè)試圖TP1，TP2的遮光部PTL將從水平方向延伸狀態(tài)向垂直方向延伸狀態(tài)轉(zhuǎn)換。
因此測(cè)試圖TP1，TP2的遮光部PTL處于水平方向及垂直方向2個(gè)方向狀態(tài)下的檢查片451，452被配置到透光部位445a的位置上?？傊?，將在透光部位445a的位置上設(shè)置2種及2個(gè)方向總計(jì)為4種類型的測(cè)試圖TP。
返回圖3，6軸調(diào)整部444構(gòu)成一種在圖3中可按S方向，T方向，U方向平行移動(dòng)及以S軸，T軸，U軸為中心旋轉(zhuǎn)的6個(gè)可動(dòng)狀態(tài)的組合方式，對(duì)被固定在-U側(cè)的保持單元本體441的空間位置進(jìn)行調(diào)整。即通過(guò)對(duì)6軸調(diào)整部444的控制，保持單元本體441的空間位置被調(diào)整，因而被保持在保持單元本體441內(nèi)的檢查片450的空間位置被調(diào)整。這樣，檢查片450可被確定到投影透鏡160的焦點(diǎn)位置上。
此外，濾色鏡安裝部490如圖3，7所示，是一種可安裝只能使由紅色(R)，綠色(G)，藍(lán)色(B)3原色構(gòu)成而且處于規(guī)定的頻率范圍內(nèi)的光束透過(guò)的3色濾色鏡490a～490c的大致呈圓形平面的構(gòu)件。該濾色鏡安裝部490中，分別在均等的位置上形成4個(gè)方孔491a～491d，在這4個(gè)方孔491a～491d中，在其中的3個(gè)方孔491a～491c內(nèi)分別安裝各種顏色濾色鏡490a～490c，剩下的一個(gè)方孔491d用于白色光，什么也不安裝。
此外在濾色鏡安裝部490的構(gòu)成中，可以按照4個(gè)方孔491a～491d中的任意一個(gè)可相對(duì)由光源裝置410射出的光路L配置的原則，按箭頭A所示的方向旋轉(zhuǎn)。因此，通過(guò)使濾色鏡安裝部490在箭頭A所示的方向上旋轉(zhuǎn)，被安裝在方孔491a～491c內(nèi)的各濾色鏡490a～490c中的任意一個(gè)都可被配置到光路L上。此外，各濾色鏡490a～490c也可不被配置到光路L上。
虛棱鏡470用于模擬圖1的投影儀100的交叉分色棱鏡150。在圖1所示的交叉分色棱鏡150中，在其內(nèi)部設(shè)有用于對(duì)來(lái)自3個(gè)液晶屏141R、141G、141B的被射出光進(jìn)行合成的“X”狀薄膜。但在本檢查裝置1中不采用該薄膜，因而在與交叉分色棱鏡150相同的立方體狀玻璃體內(nèi)涂一層防反射膜，作為虛棱鏡470使用。
作為檢查對(duì)象的投影透鏡160沒有在圖中專門示出，它是一種配有投影透鏡本體和用于保持該投影透鏡本體的透鏡保持裝置的單元。這樣在投影透鏡檢查裝置1中，該單元被交替順次安裝。因此便于更換作業(yè)，可縮短檢查時(shí)間。
在上述投影部400的構(gòu)成下，如圖3的光路L所示，由光源裝置410射出的光束被第1反光鏡430反射后，通過(guò)濾色鏡安裝部490進(jìn)一步由第2反光鏡431反射。被第2反光鏡431反射的光通過(guò)檢查片450(451，452)后，作為顯示測(cè)試圖TP(TP1，TP2，圖5)圖像的圖像光被射出。該圖像光通過(guò)虛棱鏡470后，由投影透鏡160投射到屏面500上(圖2)。
此外，在濾色鏡安裝部490中，濾色鏡490a～490c被適當(dāng)更換。
另外如圖2所示，在本實(shí)施方式下的投影部400中，投影透鏡160的中心軸n1與通過(guò)檢查片450的中心的法線n2只按規(guī)定的距離偏移。這是因?yàn)樵谕队皟x100中模擬“側(cè)門投影”狀態(tài)。投影透鏡160被按照在該側(cè)門投影狀態(tài)下投射顯示不失真的圖像的原則設(shè)計(jì)。此外，在投影透鏡160的中心軸n1與通過(guò)檢查片450中心的法線n2不一致狀態(tài)下的投影通常被稱為“側(cè)門投影”。
圖2所示的測(cè)定部600配有9個(gè)CCD攝像機(jī)620a～620i和用于對(duì)這9個(gè)CCD攝像機(jī)620a～620i進(jìn)行電連接的處理部610。
在這9個(gè)CCD攝像機(jī)620a～620i中，各自分別設(shè)有一個(gè)作為攝像元件的CCD，這一點(diǎn)在圖中未示出。各CCD攝像機(jī)620a～620i通過(guò)投影透鏡160從屏面500的背面500b一側(cè)利用上述CCD對(duì)被投射到屏面500上的圖像進(jìn)行攝像。
此外圖8表示從+Z方向向屏面500看去時(shí)9個(gè)CCD攝像機(jī)620a～620i的配置情況。如圖8所示，這9個(gè)CCD攝像機(jī)620a～620i分別以相對(duì)屏面500相等的間隔被固定配置。
處理部610配有圖中未示出的視頻圖像捕獲板及計(jì)算機(jī)，通過(guò)上述視頻圖像捕獲板把由9個(gè)CCD攝像機(jī)620a～620i攝制的屏面500上的測(cè)試圖TP的圖像轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)用圖像信號(hào)，通過(guò)上述計(jì)算機(jī)對(duì)該圖像信號(hào)進(jìn)行處理。
上述計(jì)算機(jī)是配有CPU(Central Processing Unit中央處理單元)及硬盤的計(jì)算機(jī)，包括在用于控制CPU的OS上被展開的程序。該程序包括在處理由上述視頻圖像捕獲板轉(zhuǎn)換的測(cè)試圖TP圖像的圖像信號(hào)的同時(shí)對(duì)被處理的該圖像信號(hào)進(jìn)行解析的程序。通過(guò)該程序可檢查投影透鏡160的分辨率及色象差。
這里，上述計(jì)算機(jī)也與投影部400的6軸調(diào)整部444電連接。此外，在上述計(jì)算機(jī)的上述程序中，還包括對(duì)由CCD攝像機(jī)620a～620i及上述視頻圖像捕獲板得到的圖像信號(hào)進(jìn)行解析，并基于其解析結(jié)果對(duì)6軸調(diào)整部444進(jìn)行控制的程序。因此，如上所述，通過(guò)上述程序?qū)?軸調(diào)整部444的控制，檢查片450的測(cè)試圖TP(圖3)的空間位置被調(diào)整，從而圖像的聚焦?fàn)顟B(tài)也被調(diào)整。
此外在9個(gè)CCD攝像機(jī)620a～620i的各檢測(cè)位置A1～A9(圖10)中，在測(cè)試圖TP1，TP2被正確設(shè)置到保持框448，449內(nèi)并被投射到屏面500上時(shí)，測(cè)定區(qū)PTV1，PTV2被定位。在操作旋轉(zhuǎn)保持部442的場(chǎng)合下也同樣如此。
接下來(lái)，對(duì)利用上述投影透鏡檢查裝置1的投影透鏡160的分辨率及色象差的檢查方法作以說(shuō)明。
<1-3-1.檢查片的準(zhǔn)備>
首先，如圖5所示，作為前期準(zhǔn)備，在第1保持框448及第2保持框449中，保持其測(cè)試圖TP的遮光部PTL向水平方向延伸的各檢查片451，452。這樣，在透光部位445a(圖3)的位置上配置被保持在第1保持框448內(nèi)的第1檢查片451。
<1-3-2.光學(xué)特性檢查中的前期調(diào)整>
在利用投影透鏡檢查裝置1進(jìn)行光學(xué)特性(分辨率，色象差)檢查之前，有必要進(jìn)行屏面500上(圖2)測(cè)試圖TP(TP1)的圖像位置調(diào)整及焦點(diǎn)調(diào)整。參照?qǐng)D2，3，在該圖像位置調(diào)整及焦點(diǎn)調(diào)整中，根據(jù)檢查片450(451)的測(cè)試圖TP(TP1)，通過(guò)CCD攝像機(jī)620a～620i對(duì)在屏面500上形成的圖像進(jìn)行攝像，通過(guò)處理部610進(jìn)行焦點(diǎn)調(diào)整處理及位置調(diào)整處理。該焦點(diǎn)調(diào)整及位置調(diào)整結(jié)束后，如果形成與屏面500的規(guī)定位置焦點(diǎn)重合的圖像，則可基于該圖像檢查分辨率及色象差。
<1-3-3.分辨率的檢查方法>
分辨率檢查按照?qǐng)D9所示的流程圖實(shí)施，具體按以下順序進(jìn)行。此外，在分辨率檢查時(shí)，在濾色鏡安裝部490中，濾色鏡490a～490c中的任意一個(gè)都不被設(shè)置到光路L(圖3)上。以下也參照?qǐng)D5，6，10進(jìn)行說(shuō)明。
首先，為除去上述視頻圖像捕獲板的偏差成分，如圖10(A)所示，通過(guò)滑動(dòng)部446(圖5)，使被保持在第1保持框448內(nèi)的第1檢查片451稍微移動(dòng)一下，使第1檢查片451內(nèi)的測(cè)定區(qū)PTV1向各CCD攝像機(jī)620a～620i的檢測(cè)位置A1～A9的外側(cè)偏移一點(diǎn)，在該偏移狀態(tài)下，在各檢測(cè)位置A1～A9中，對(duì)成為背景部分的透光區(qū)PTS的亮度值進(jìn)行計(jì)測(cè)，從而獲得各檢測(cè)位置A1～A9上的背景部分的亮度值Io1～I(xiàn)o9(處理S1)。
即在各檢測(cè)位置Io1～I(xiàn)o9中分別保持背景亮度值Io1～I(xiàn)o9，各背景亮度值Io1～I(xiàn)o9被存儲(chǔ)在構(gòu)成處理部610的上述計(jì)算機(jī)內(nèi)的存儲(chǔ)器內(nèi)。此外，后述的分辨率評(píng)估值MTF與所求解的檢測(cè)位置A1～A9對(duì)應(yīng)，通過(guò)對(duì)應(yīng)的背景亮度值Io1～I(xiàn)o9被計(jì)算出來(lái)。
其次，使被保持在第1保持框448內(nèi)的第1檢查片451返回原來(lái)的位置(透光部位445a的位置)后，在屏面500上，投射出圖10(B)所示的圖像。這樣，在9個(gè)CCD攝像機(jī)620a～620i的各檢測(cè)位置A1～A9中，可獲取測(cè)定區(qū)域PTV1的亮度值(處理S2)。此外，本實(shí)施方式下的處理部610的圖像處理把圖像亮度分為256個(gè)調(diào)節(jié)檔次予以顯示，最暗的部分設(shè)為0值，最亮的部分設(shè)為255值。
更具體地說(shuō)，在各CCD攝像機(jī)620a～620i的檢測(cè)位置A1～A9中，對(duì)在沿測(cè)定區(qū)PTV1的延伸方向上的1條像素線上檢測(cè)出的亮度值進(jìn)行累計(jì)，用被累計(jì)的像素?cái)?shù)除該累計(jì)值，求出平均值，作為沿測(cè)定區(qū)PTV1的延伸方向上的1條像素線上的亮度值的代表值。這樣，在測(cè)定區(qū)PTV1及透光區(qū)PTS的配置方向上，即圖10(B)中的Q方向上重復(fù)上述步驟，獲取各檢測(cè)位置A1～A9中亮度值的代表值。從而得到最大亮度值Imax和最小亮度值Imin，把這些亮度值Imax，Imin存入構(gòu)成處理部610的上述計(jì)算機(jī)內(nèi)的存儲(chǔ)器內(nèi)。
按上述方法取得背景亮度值Io、最大亮度值Imax及最小亮度值Imin后，處理部610基于數(shù)式2計(jì)算出分辨率評(píng)估值MTF(處理S3)。
(數(shù)式2)MTF＝(Imax-Imin)/(Io×2-Imax-Imin)以下，通過(guò)旋轉(zhuǎn)保持部442及滑動(dòng)保持部443，按照與上述相同的順序，對(duì)被設(shè)置在透光部位445a的位置上的測(cè)試圖TP1(水平方向)，包括其它3種測(cè)試圖TP(測(cè)試圖TP1的垂直方向一種及測(cè)試圖TP2的二種)實(shí)施分辨率評(píng)估值MTF的計(jì)算。
具體地說(shuō)，在旋轉(zhuǎn)保持部本體445的透光部位445a的位置上，通過(guò)滑動(dòng)部446，對(duì)設(shè)有第2檢查片452的第2保持框449而不是第1保持框448進(jìn)行滑動(dòng)配置。即，在透光部位445a的位置上的測(cè)試圖TP2中，設(shè)置遮光部PTL沿水平方向延伸的第2檢查片452。在該狀態(tài)下，與上述相同獲取投影透鏡160的分辨率評(píng)估值MTF(處理S4)。
接下來(lái)，如圖6所示，在該狀態(tài)下使旋轉(zhuǎn)保持部442的旋轉(zhuǎn)保持部本體445旋轉(zhuǎn)90度角，使第2檢查片452的測(cè)試圖TP2中的遮光部PTL沿垂直方向延伸。在該狀態(tài)下，與上述相同，獲取投影透鏡160的分辨率評(píng)估值MTF(處理S5)。
最后，與上述場(chǎng)合相同，在旋轉(zhuǎn)保持部本體445的透光部位445a的位置上，通過(guò)滑動(dòng)部446，對(duì)設(shè)有第1檢查片451的第1保持框448而不是第2保持框449進(jìn)行滑動(dòng)配置。即，在透光部位445a的位置上的測(cè)試圖TP1中，設(shè)置遮光部PTL沿垂直方向延伸的第1檢查片451。在該場(chǎng)合下，在屏面500上投射圖10(C)所示的圖像。在該狀態(tài)下，與上述相同獲取投影透鏡160的分辨率評(píng)估值MTF(處理S6)。
這樣，可獲得4種測(cè)試圖TP(TP1，TP2)中的投影透鏡160的分辨率評(píng)估值MTF。
<1-3-4.色象差的檢查方法>
接下來(lái)，按以下順序進(jìn)行色象差的檢查。
從被安裝在濾色鏡安裝部490內(nèi)的各濾色鏡490a～490c中選擇一個(gè)濾色鏡，比如紅色濾色鏡490a，把所選擇的該紅色濾色鏡490a配置到光路L上，把通過(guò)所選擇的該紅色濾色鏡490a的圖像投射到屏面500上。在該狀態(tài)下，在各CCD攝像機(jī)620a～620i的檢測(cè)位置A1～A9上對(duì)該圖像進(jìn)行攝像(處理S7)。
接下來(lái)，使濾色鏡安裝部490按圖3中的箭頭A的方向旋轉(zhuǎn)，在光路L上不配置紅色濾色鏡490a，而配置其它顏色的濾色鏡，比如綠色濾色鏡490b。這樣，與上述相同，利用各CCD攝像機(jī)620a～620i對(duì)通過(guò)綠色濾色鏡490b后的圖像攝像(處理S8)。
這樣，對(duì)作為剩下的濾色鏡的藍(lán)色濾色鏡490c也進(jìn)行相同的操作(處理S9)。
此外，雖然按照紅色濾色鏡490a，綠色濾色鏡490b，藍(lán)色濾色鏡490c的順序進(jìn)行處理，但對(duì)該處理順序并沒有特別限制。
接下來(lái)，對(duì)由各濾色鏡490a～490c攝像的3個(gè)圖像進(jìn)行圖形匹配處理，計(jì)算3個(gè)圖像的位置偏移量(處理S10)。通過(guò)所計(jì)算出的該偏移量進(jìn)行色象差檢查。
此外，雖然采用對(duì)每種顏色都調(diào)整焦點(diǎn)的再調(diào)整方式可提高檢查精度，但在簡(jiǎn)單檢查的場(chǎng)合下，也可以不對(duì)每種顏色都重新調(diào)整焦點(diǎn)。
上述的第1實(shí)施方式具有以下效果。
(1)通過(guò)把形成了測(cè)試圖TP的檢查片450安裝到保持框447內(nèi)后，操作旋轉(zhuǎn)保持部442，改變測(cè)試圖TP的方向，可以在一種測(cè)試圖TP的場(chǎng)合下，把遮光部PTL的延伸方向?yàn)榇怪狈较蚣八椒较?種方向的測(cè)試圖TP投射到屏面500上，評(píng)估投影透鏡160的分辨率。因此，可以減少所準(zhǔn)備的檢查片450的種類，降低檢查片450的制造成本。此時(shí)，只需使旋轉(zhuǎn)保持部442旋轉(zhuǎn)，便可以簡(jiǎn)單地切換延伸方向不同的檢查片450的分辨率檢查，可以縮短檢查時(shí)間。即可以實(shí)現(xiàn)檢查作業(yè)的簡(jiǎn)單化。
(2)通過(guò)在第1保持框448與第2保持框449中保持種類各異的檢查片451，452，并操作滑動(dòng)部446，可以對(duì)這些保持框448，449進(jìn)行滑動(dòng)配置，因此可以在比較簡(jiǎn)單的構(gòu)造下簡(jiǎn)單地更換被配置在透光部位445a位置上的檢查片451，452的種類，可以簡(jiǎn)單地縮短檢查時(shí)間。即可以實(shí)現(xiàn)檢查作業(yè)的簡(jiǎn)單化。
(3)把形成了種類各異的測(cè)試圖TP1，TP2的檢查片451，452分別配置到第1保持框448及第2保持框449內(nèi)，只需操作旋轉(zhuǎn)保持部442及滑動(dòng)保持部443，便可以在2種測(cè)試圖TP1，TP2下求出4種測(cè)試圖TP1，TP2(水平，垂直)的分辨率評(píng)估值MTF。因此，可以減少所準(zhǔn)備的檢查片451，452的數(shù)量，降低檢查片451，452的成本。此時(shí)，由于在最初一次性正確地安裝了檢查片451，452，因此無(wú)需更換檢查片451，452，便可以簡(jiǎn)單地檢查所有4種測(cè)試圖TP(TP1，TP2)，可以簡(jiǎn)化檢查作業(yè)，縮短檢查時(shí)間。
(4)由于按照在被固定配置的9個(gè)CCD攝像機(jī)620a～620i的檢測(cè)位置A1～A9上正確投射測(cè)試圖TP(TP1，TP2)的圖像的原則預(yù)先調(diào)整了檢查片450(451，452)的位置，因而不必像傳統(tǒng)方式那樣使CCD攝像機(jī)等攝像元件在被投射到屏面500上的測(cè)試圖TP圖像的各檢測(cè)位置A1～A9上移動(dòng)，因而可以縮短檢查時(shí)間。
(5)由于使測(cè)試圖TP的外徑尺寸大于用于各種投影儀的液晶屏中的最大尺寸，因而不論該液晶屏的尺寸如何，同一檢查片450可以兼用于外徑尺寸各異的多種檢查片450，可以抑制檢查片450的成本。這樣，由于檢查片450可以兼用于各類型，因而即使在液晶屏的外徑尺寸隨著被檢查透鏡的更換而改變的場(chǎng)合下，也可以不更換檢查片450，保持原安裝狀態(tài)，所以可以縮短檢查時(shí)間。即可以實(shí)現(xiàn)檢查作業(yè)的簡(jiǎn)單化。
(6)此外，由于在測(cè)試圖TP1，TP2中配有測(cè)定區(qū)PTV1，PTV2及透光區(qū)PTS，因而可以利用同一個(gè)檢查片451，452幾乎同時(shí)對(duì)測(cè)定區(qū)PTV1，PTV2的亮度值及透光區(qū)PTS的亮度值進(jìn)行測(cè)定，基于上述數(shù)式2簡(jiǎn)單地獲得分辨率評(píng)估值MTF。該分辨率評(píng)估值MTF由于不受投影儀的類型及顯示圖像上的位置等的影響，因而可以更正確地檢查投影透鏡160的分辨率。
(7)由于采用配有由3種顏色組成的濾色鏡490a～490c的濾色鏡安裝部490，因而只需在濾色鏡安裝部490內(nèi)安裝由3種顏色組成的濾色鏡490a～490c，把這些濾色鏡490a～490c交替配置到光路L上，便可以基于各色光的圖像信號(hào)，通過(guò)處理部610簡(jiǎn)單地檢查投影透鏡160的色象差。
此外，與分別為3種顏色的每種色光配備攝像元件的場(chǎng)合相比，由于可以較廉價(jià)地制造濾色鏡490a～490c及濾色鏡安裝部490，因而可以抑制透鏡的色象差檢查成本。
(8)此外，由于使檢查片450與測(cè)試圖TP大致呈正方形，因而與長(zhǎng)方形場(chǎng)合相比，便于使檢查片450旋轉(zhuǎn)90度角。
<第2實(shí)施方式>
以下基于附圖對(duì)本發(fā)明的第2種實(shí)施方式作以說(shuō)明。
此外，與上述第1實(shí)施方式相同或相似的構(gòu)件附加同一符號(hào)，省略或簡(jiǎn)略說(shuō)明。

由于裝有投影透鏡160的投影儀與上述第1實(shí)施方式相同，故而省略說(shuō)明。
第2實(shí)施方式下的投影透鏡檢查裝置2與圖2所示的第1實(shí)施方式下的投影透鏡檢查裝置1大致相同。但如與第1實(shí)施方式作以比較，在第1實(shí)施方式下為檢查色象差，需要配備濾色鏡490a～490c及濾色鏡安裝部490，而第2實(shí)施方式的不同點(diǎn)是，相對(duì)于第1實(shí)施方式的9個(gè)CCD攝像機(jī)620a～620i，采用棱鏡81和配有3個(gè)攝像元件的3CCD攝像機(jī)630a～630i。此外，與此對(duì)應(yīng)，處理部610中的處理方式也有所不同。除此之外與第1實(shí)施方式相同，因而在投影透鏡檢查裝置2中，只對(duì)與第1實(shí)施方式的不同點(diǎn)作以說(shuō)明。
如圖11，12所示，9個(gè)3CCD攝像機(jī)630a～630i各自配有作為用于把被投射到屏面500上的測(cè)試圖TP(圖3)圖像分離成紅色光R、綠色光G、藍(lán)色光B這3種不同的色光的棱鏡的色分離分色棱鏡81。這樣，在該色分離分色棱鏡81的各光出射端面811R、811G、811B上，設(shè)有用于對(duì)各色光的圖像進(jìn)行攝像的紅色用攝像元件(R-CCD)82R、綠色用攝像元件(G-CCD)82G、以及藍(lán)色用攝像元件(B-CCD)82B。
色分離分色棱鏡81如圖12所示，由3個(gè)具有規(guī)定形狀的棱鏡貼附而成，具有可把被入射的圖像光分離成3種顏色，使其向3個(gè)方向射出的功能。換言之，具有與被用于投影儀100的交叉分色棱鏡150相反的功能。
這里，各攝像元件82R、82G、82B與處理部610電連接，由各攝像元件82R、82G、82B攝制的圖像由處理部610處理。
<2-3-1.分辨率檢查方法>
投影透鏡160的分辨率檢查方法除了在處理部610中，只采用由3個(gè)攝像元件82R、82G、82B中的一個(gè)攝像元件，比如攝像元件82R攝制的圖像之外，與上述第1實(shí)施方式大致相同。
即如果參照一下圖3，11，通過(guò)來(lái)自光源裝置410的光束經(jīng)過(guò)各檢查片451、452(圖5)、投影透鏡160向前延伸，檢查片451，452的測(cè)試圖TP1，TP2的圖像被投射到屏面500上。這樣，由9個(gè)3CCD攝像機(jī)630a～630i對(duì)被投影的該圖像進(jìn)行攝像，在處理部610中進(jìn)行與上述第1實(shí)施方式相同的處理。從而可獲取背景亮度值Io，最大亮度值Imax，最小亮度值Imin，基于上述數(shù)式2求出分辨率評(píng)估值MTF。
<2-3-2.色象差檢查方法>
接下來(lái)，按以下順序?qū)嵤┥蟛顧z查。
即如果參照一下圖3，11，在各3CCD攝像機(jī)630a～630i中，首先，由各攝像元件82R，82G，82B幾乎同時(shí)對(duì)被投射到屏面500上的測(cè)試圖TP的圖像進(jìn)行攝像。接下來(lái)，在處理部610內(nèi)，生成被攝制的3個(gè)圖像中每一個(gè)的圖像信號(hào)，基于這3個(gè)圖像信號(hào)，實(shí)施與上述相同的圖形匹配處理，與上述相同計(jì)算出3個(gè)圖像的位置偏移量。從而檢查投影透鏡160的色象差。
此外，該方式與上述的按每種顏色重新調(diào)整焦點(diǎn)的方式不同，由于接近于非再次調(diào)整方式，因而通過(guò)延長(zhǎng)檢查時(shí)間，根據(jù)各顏色調(diào)整焦點(diǎn)，可以取得與上述相同的效果。
根據(jù)第2實(shí)施方式，除了上述第1實(shí)施方式(1)～(6)，(8)的效果之外，還具有以下效果。
(9)由各3CCD攝像機(jī)630a～630i對(duì)被投射到屏面500上的測(cè)試圖TP1，TP2的圖像進(jìn)行攝像，基于上述各3CCD攝像機(jī)630a～630i中的3個(gè)攝像元件82R，82G，82B每一個(gè)的圖像，可以在短時(shí)間內(nèi)簡(jiǎn)單地檢查投影透鏡160的色象差。此外，由于每個(gè)色光的圖像通過(guò)各攝像元件82R，82G，82B被同時(shí)攝像，因而無(wú)需像上述第1實(shí)施方式那樣對(duì)光路上的濾色鏡490a～490c進(jìn)行交替配置，所以可以縮短投影透鏡160的色象差檢查時(shí)間。
<第3實(shí)施方式>
以下基于附圖對(duì)本發(fā)明的第3實(shí)施方式作以說(shuō)明。
此外，與上述第1實(shí)施方式相同或相似的構(gòu)件附加同一符號(hào)，省略或簡(jiǎn)略說(shuō)明。
由于裝有投影透鏡160的投影儀與上述第1實(shí)施方式相同，故而省略說(shuō)明。
第3實(shí)施方式下的投影透鏡檢查裝置3與圖2所示的第1實(shí)施方式下的投影透鏡檢查裝置1的不同處在于，不采用反光鏡510，把由投影透鏡160射出的圖像光直接投射到屏面500上。
如圖13所示，投影透鏡檢查裝置3配有搭載作為檢查對(duì)象的投影透鏡160的投影部401、屏面500、測(cè)定部600。在該投影透鏡檢查裝置3中，由投影部401射出的圖像光被直接投射到屏面500上，由測(cè)定部600在屏面500的背面500b側(cè)對(duì)投影屏面500上的圖像光進(jìn)行攝像及圖像處理，實(shí)施投影透鏡160的分辨率及色象差等檢查。
如圖13所示，投影部401除了作為檢查對(duì)象的投影透鏡160之外，還配有在支持該投影透鏡160的同時(shí)，把規(guī)定的光束投射到投影透鏡160上的光學(xué)裝置402、該光學(xué)裝置402在上面被固定，而且自身也被固定在規(guī)定位置上的設(shè)置臺(tái)403。
這里，按照通過(guò)投影透鏡160，由光學(xué)裝置402投射的圖像光被正確投射到屏面500上的原則，在實(shí)施被投射圖像光的焦點(diǎn)調(diào)整及位置調(diào)整的狀態(tài)下，光學(xué)裝置402被固定到設(shè)置臺(tái)403上。
光學(xué)裝置402如圖14所示，配有光源裝置410、檢查片450、用于保持檢查片450的檢查片保持單元440A、虛棱鏡470、濾色鏡安裝部490、被安裝在該濾色鏡安裝部490內(nèi)的濾色鏡490a～490c。
投影部401與上述第1實(shí)施方式下的投影部400相比，不同點(diǎn)是，來(lái)自光源裝置410的光束的光路L不呈コ字型，來(lái)自光源裝置410的光束的光路L1呈直線狀(直線光學(xué)系統(tǒng))。即投影部401與投影部400相比，不同點(diǎn)有檢查片保持單元440A的構(gòu)成、與檢查片保持單元440A側(cè)相對(duì)的光源裝置410以及濾色鏡安裝部490的配置位置。除了這些不同點(diǎn)外，與上述第1實(shí)施方式大致相同。
光源裝置410以及濾色鏡安裝部490如圖14所示，與檢查片保持單元440A側(cè)相對(duì)，被大致按直線狀配置。即，投影透鏡160及各構(gòu)成構(gòu)件410，450，440A，470，490，490a，～490c被大致按直線狀配置。
此外，檢查片保持單元440A如圖14所示，用于把檢查片450保持在規(guī)定的位置上，配有保持單元本體441、被設(shè)置到該保持單元本體441的+Z側(cè)面(圖14中的右側(cè)面)上的旋轉(zhuǎn)保持部442、被安裝在該旋轉(zhuǎn)保持部442的+Z側(cè)面，用于保持檢查片450的滑動(dòng)保持部443。但在檢查片保持單元440A內(nèi)，沒有上述的6軸調(diào)整部444。
在保持單元本體441內(nèi)，在-Z側(cè)面(圖14中的左側(cè)面)，設(shè)有與上述開口部441a相同的開口部441c。此外在+Z側(cè)面，設(shè)有上述開口部441b。
根據(jù)上述的投影部401的構(gòu)成，如圖14的光路L1所示，由光源裝置410射出的光束通過(guò)依次經(jīng)過(guò)濾色鏡安裝部490、檢查片450、(451，452)，作為表示測(cè)試圖TP(TP1，TP2，圖5)圖像的圖像光被射出。該圖像光在通過(guò)虛棱鏡470后，被投射透鏡160投射，被投影到屏面500上(圖13)。此外，在濾色鏡安裝部490內(nèi)，濾色鏡490a～490c在光路L1上被適當(dāng)?shù)亟惶媾渲谩?br> 此外如圖13所示，投影部401與第1實(shí)施方式下的投影部400相同，也實(shí)施“側(cè)門投影”。
投影透鏡檢查裝置3的檢查步驟與上述第1實(shí)施方式下的投影透鏡檢查裝置1的檢查步驟大致相同。但在投影透鏡檢查裝置3的檢查步驟中，由于投影部401被預(yù)先固定在相對(duì)屏面500的規(guī)定位置上，實(shí)施投影圖像的位置調(diào)整及焦點(diǎn)調(diào)整，因而與上述第1實(shí)施方式下不需要前期調(diào)整處理這一點(diǎn)不同。除此之外的檢查步驟都相同，故而省略說(shuō)明。
根據(jù)第3實(shí)施方式，除了上述第1實(shí)施方式的(1)～(8)的效果之外，還有下列效果。
(10)由于投影透鏡檢查裝置3作為直線光學(xué)系統(tǒng)構(gòu)成，因而無(wú)需反射用反光鏡等，所以可減少構(gòu)件數(shù)量，同時(shí)可形成較簡(jiǎn)單的構(gòu)造。
此外，本發(fā)明并不局限于上述各實(shí)施方式，本發(fā)明包括在可達(dá)到本發(fā)明目的的范圍內(nèi)的變形及改良等。
在上述各實(shí)施方式中，雖然旋轉(zhuǎn)保持部本體445的旋轉(zhuǎn)角度設(shè)為90度，但不局限于此，比如，旋轉(zhuǎn)角度也可以設(shè)為45度等其它角度。原則是，只要能使被保持的檢查片450旋轉(zhuǎn)，也可以改變測(cè)試圖TP中的遮光部PTL的外延方向。
此外，檢查片450及測(cè)試圖TP的外形并不局限于大致正方形，也可以是包括長(zhǎng)方形在內(nèi)的矩形及圓形等其它形狀。
在上述各實(shí)施方式中，雖然把旋轉(zhuǎn)保持部442的旋轉(zhuǎn)保持部本體445設(shè)為圓板狀，但并不局限于此，也可以是矩形等其它形狀。原則是，只要旋轉(zhuǎn)保持部442能設(shè)置檢查片450并旋轉(zhuǎn)，對(duì)其材質(zhì)和大小及形狀等并無(wú)限制。
此外在上述各實(shí)施方式中，雖然滑動(dòng)保持部443在旋轉(zhuǎn)保持部本體445內(nèi)滑動(dòng)，但滑動(dòng)保持部443也可以從旋轉(zhuǎn)保持部本體445內(nèi)伸出。對(duì)滑動(dòng)保持部443的材質(zhì)和大小及形狀等沒有限制。
在上述各實(shí)施方式中，作為保持框447雖然鄰接配置二個(gè)保持框448，449，但保持框447可以配備3個(gè)以上，也可以配備1個(gè)。原則是保持框447的數(shù)量不被限定。此外，保持框447也可以不以鄰接的形式，而以隔開的形式配置。
此外在上述各實(shí)施方式中，雖然采用為在保持框447內(nèi)保持檢查片451，452，而配備固定保持片447a與可動(dòng)保持片447b的構(gòu)成，但并不局限于此，也可以用固定保持片取代可動(dòng)保持片447b，或者用可動(dòng)保持片取代固定保持片447a。原則是，只要能確保檢查片451，452，對(duì)該保持單元的構(gòu)成并無(wú)特別限定。
在上述各實(shí)施方式中，雖然相對(duì)屏面500固定配置9個(gè)CCD攝像機(jī)620a～620i或3CCD攝像機(jī)630a～630i，但攝像機(jī)的配置臺(tái)數(shù)也可以是4臺(tái)及20臺(tái)等其它臺(tái)數(shù)。此外，對(duì)屏面500的設(shè)置位置，也可以不采用上述各實(shí)施方式下的均等位置方式。原則是，只要能在相對(duì)屏面500的規(guī)定位置上固定配置多臺(tái)即可。
此外，雖然所有的CCD攝像機(jī)620a～620i或3CCD攝像機(jī)630a～630i都被固定配置，但其中的一部或全部也可以不被固定。
此外，在上述各實(shí)施方式中，雖然基于數(shù)式1(數(shù)式2)求解分辨率評(píng)估值MTF，但不局限于此，也可以基于其它數(shù)式計(jì)算分辨率評(píng)估值MTF。原則是，只要能正確評(píng)估投影透鏡的分辨率即可。
在上述各實(shí)施方式中，雖然采用具有其空間頻率為50條/mm，80條/mm的測(cè)試圖TP1，TP2的2個(gè)檢查片451，452，但并不局限于此，也可以采用按其它空間頻率設(shè)定的檢查片。此時(shí)，作為空間頻率數(shù)，可以采用20條/mm及60條/mm等其它值。
此外，在上述各實(shí)施方式中，雖然在分辨率檢查時(shí)，按照測(cè)試圖TP1的水平方向，測(cè)試圖TP2的水平方向，測(cè)試圖TP2的垂直方向，測(cè)試圖TP1的垂直方向的順序進(jìn)行檢查，但對(duì)該檢查順序并無(wú)特別限定。此外，雖然在分辨率檢查后實(shí)施色象差檢查，但對(duì)該順序也沒有特別限定。原則是，如果實(shí)施所有的分辨率檢查及色象差檢查，各檢查項(xiàng)目的檢查定時(shí)可以任意確定。
此外，在上述各實(shí)施方式中，雖然把檢查對(duì)象設(shè)為投影透鏡160，但并不局限于此，也可以設(shè)為構(gòu)成投影儀的其它光學(xué)系統(tǒng)和用于投影儀以外的電子機(jī)器的光學(xué)系統(tǒng)。
發(fā)明效果依據(jù)上述的本發(fā)明，具有可簡(jiǎn)易且廉價(jià)地實(shí)施透鏡的分辨率評(píng)估的效果。
權(quán)利要求
1.一種透鏡檢查裝置，其為評(píng)估透鏡的分辨率，把包含分辨率測(cè)定用測(cè)試圖的圖像光通過(guò)上述透鏡投射到屏面上，在上述屏面上顯示上述分辨率測(cè)定用測(cè)試圖的圖像，實(shí)施上述透鏡的檢查，其特征在于配有形成了分辨率測(cè)定用測(cè)試圖的檢查片；保持該檢查片的檢查片保持單元；在被保持在該檢查片保持單元內(nèi)的檢查片的測(cè)試圖部分上導(dǎo)入光束的光源；包含對(duì)通過(guò)上述檢查片被投射到上述屏面上的圖像進(jìn)行攝像的攝像元件的圖像光檢測(cè)部，上述測(cè)試圖具有為使透過(guò)光具有規(guī)定的空間頻率，將線狀遮光部按條狀配置的測(cè)定區(qū)，上述檢查片保持單元配有根據(jù)上述檢查片的測(cè)試圖部分形成透光部，把上述檢查片確定在上述透鏡的焦點(diǎn)位置上的保持單元本體；保持上述檢查片在平面內(nèi)相對(duì)該保持單元本體自由旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)保持部。
2.權(quán)利要求1中記載的透鏡檢查裝置，其特征在于上述檢查片保持單元保持形成了不同的空間頻率測(cè)試圖的多個(gè)檢查片，并配有保持上述檢查片在平面內(nèi)相對(duì)上述保持單元本體自由滑動(dòng)的滑動(dòng)保持部。
3.權(quán)利要求1或權(quán)利要求2中記載的透鏡檢查裝置，其特征在于上述圖像光檢測(cè)部配有用于對(duì)投射到上述屏面上的圖像進(jìn)行攝像的多個(gè)攝像元件，這些多個(gè)攝像元件相對(duì)上述屏面被固定配置。
4.權(quán)利要求1～3之一記載的透鏡檢查裝置，其特征在于配有安裝在由上述光源射出的光束中只使規(guī)定范圍頻率的光束透過(guò)的濾色鏡的濾光鏡安裝部。
5.權(quán)利要求1～3之一記載的透鏡檢查裝置，其特征在于上述圖像光檢測(cè)部配有使投射到上述屏面上的圖像光分離成多個(gè)顏色光的棱鏡，上述攝像元件被分別配置在該棱鏡的各顏色光的光射出端面上。
6.一種檢查片，是為把包含分辨率測(cè)定用測(cè)試圖的圖像光通過(guò)透鏡投射到屏面上，并在上述屏面上顯示上述分辨率測(cè)定用的測(cè)試像以評(píng)估上述透鏡的分辨率而被配置在上述透鏡的光路前段，在表面形成分辨率測(cè)定用測(cè)試圖的矩形檢查片，其特征在于配有在互相相對(duì)的一對(duì)端邊緣之間形成的多個(gè)線狀遮光部被條狀配置的測(cè)定區(qū)。
7.權(quán)利要求6中記載的檢查片，其特征在于多個(gè)上述測(cè)定區(qū)沿上述一對(duì)端邊緣的外延方向上配置，在相鄰的測(cè)定區(qū)之間，形成有未形成上述遮光部的透光區(qū)。
全文摘要
提供一種能簡(jiǎn)單且廉價(jià)地實(shí)施透鏡分辨率評(píng)估的透鏡檢查裝置及檢查片。透鏡檢查裝置配有形成有測(cè)試圖TP的檢查片450、保持檢查片450的滑動(dòng)保持部443、把光束導(dǎo)入被保持在滑動(dòng)保持部443內(nèi)的檢查片450的測(cè)試圖TP部分上的光源、用于保持滑動(dòng)保持部443在平面內(nèi)自由旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)保持部442、對(duì)通過(guò)檢查片450及測(cè)定對(duì)象的投影透鏡被投射到屏面上的圖像進(jìn)行攝像并實(shí)施圖像處理的測(cè)定部。測(cè)試圖TP具有為成為規(guī)定的空間頻率其線狀遮光部PTL置成條狀的測(cè)定區(qū)。通過(guò)使旋轉(zhuǎn)保持部442旋轉(zhuǎn)，可簡(jiǎn)單地評(píng)估外延方向各異的測(cè)試圖TP的分辨率。
文檔編號(hào)G01M11/02GK1401982SQ0213048
公開日2003年3月12日 申請(qǐng)日期2002年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月22日
發(fā)明者北林雅志, 小島廣一 申請(qǐng)人:精工愛普生株式會(huì)社