(57)【要約】プロジェクタ（１）のディスプレイ（９、１２，１４）を位置決めするための位置決め装置（１８）において、試験画像情報（P-BI）が、４つの望遠鏡（T）によって得られ、当該情報は、操作者によって手動で、またはディスプレイ（９，１２，１４）の位置決めのためのフィードバック制御手段によって自動的に評価される。
2005529372.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
投射平面にハードウェアユニットによって放射され得る投射ビームを投射することにより少なくとも１つのディスプレイによって生成された画像を投射するための、前記ハードウェアユニットの少なくとも１つの他の光学的活性要素に対して、第１のカラービームによって照らされ得る、前記ハードウェアユニットの少なくとも前記第１のディスプレイを、位置決めするための位置決め装置であって、位置決め操作中及び後続の前記位置決めされたディスプレイを固定するための操作中において少なくとも前記第１のディスプレイを保持するための保持手段を有し、前記投射ビームが供給されると共に、前記ディスプレイの該位置決めを評価するのに適する試験画像情報を放射するように設計された光学手段を有し、当該位置決め操作において他の光学的活性要素に対して前記第１のディスプレイの該位置を調整するための前記保持手段を制御するために制御手段を有し、前記固定操作において位置決めされた前記第１のディスプレイを永久的に固定するための固定手段を有するような位置決め装置において、前記光学手段が、少なくとも第１の望遠光学システムを含み、この望遠光学システムが前記第１のディスプレイの個々の画素に焦点を合わせるように設計されることを特徴とする装置。
【請求項２】
請求項１に記載の位置決め装置であって、光学的活性要素として前記ハードウェアユニットが、第２のカラービームによって照らされ得る少なくとも第２のディスプレイ、並びに前記第１のカラービーム及び前記第２のカラービームを再結合させ前記投射ビームを放射するように設計されたハードウェア光学系及び再結合プリズムを含み、前記位置決め操作において前記位置決め装置が、前記２つのディスプレイによって生成された前記画像を前記投射平面に一致して投射するために、少なくとも前記第１のディスプレイ及び前記第２のディスプレイを互いに対して及び他の光学的活性要素に対して位置決めするように設計されていることを特徴とする装置。
【請求項３】
請求項２に記載の位置決め装置であって、前記光学手段が、第２の、第３の、及び第４の望遠光学システムも有し、それぞれの場合の１つの望遠光学システムが、前記第１のディスプレイ並びに可能であれば前記第２のディスプレイの４隅の内の１つに配置される画素に焦点を合わせることが可能であることを特徴とする装置。
【請求項４】
請求項２に記載の位置決め装置であって、照明手段が、前記第１の及び前記第２のカラービームを発生させるために設けられ、前記照明手段が少なくとも１つの発光ダイオードの形態を取ることを特徴とする装置。
【請求項５】
請求項１に記載の位置決め装置であって、前記第１のディスプレイのための前記保持手段が、搭載装置を有し、この搭載装置では搭載操作において前記第１のディスプレイが、前記第１のディスプレイを後続の位置決め操作のための開始位置に位置決めするために位置決め用ピンを用いて基準位置に押し付けられ得ることを特徴とする装置。
【請求項６】
請求項１に記載の位置決め装置であって、前記保持手段が位置決めテーブルを有し、この位置決めテーブルが、前記第１のディスプレイの位置を３空間軸に沿って及び軸周りに調整するように設計され、当該位置決め装置が、前記第１のディスプレイが１つの空間軸回りに回転させられる時に、他の２空間軸に沿った当該ディスプレイの位置ずれを修正するように設計されることを特徴とする装置。
【請求項７】
請求項１に記載の位置決め装置であって、フィードバック制御手段が設けられ、このフィードバック制御手段に対し、前記ディスプレイの位置決めの評価に適した前記試験画像情報が前記光学手段から供給され得、このフィードバック制御手段が、前記保持手段を制御するための制御情報を自動的に検知するように設計されることを特徴とする装置。
【請求項８】
請求項１に記載の位置決め装置であって、前記光学手段が、前記ハードウェアユニットの前記ハードウェア光学系を有し、当該ハードウェア光学系が前記ハードウェアユニットを含む完成プロジェクタにおいても含まれるような装置。
【請求項９】
第１のカラービームによって照らされ得るハードウェアユニットの少なくとも第１のディスプレイを、前記ハードウェアユニットによって投射平面に放射され得る投射ビームを投射することによって少なくとも前記１つのディスプレイにより生成される画像を投射するために、前記ハードウェアユニットの少なくとも１つの他の光学的活性要素に対して位置決めするための位置決め方法であって、当該方法が、
位置決め操作中及び後続の前記位置決めされたディスプレイを固定するための操作中において、少なくとも前記第１のディスプレイを保持するステップと、
少なくとも第１の望遠光学システムへ前記投射ビームを供給するステップであって、この望遠光学システムが、前記第１のディスプレイの個々の画素に焦点を合わせるように設計され、及び前記ディスプレイの該位置決めを評価するのに適する試験画像情報を放射するようなステップと、
当該位置決め操作において他の光学的活性要素に対して前記第１のディスプレイの前記位置を調整するために保持手段を制御するステップと、
前記固定操作において前記位置決めされた第１のディスプレイを永久的に固定するステップと、
を含む方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の位置決め方法であって、搭載操作中において、前記第１のディスプレイが、前記第１のディスプレイを後続の位置決め操作のための開始位置に位置決めするために、位置決め用ピンを用いて基準位置に押し付けられることを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項９に記載の位置決め方法であって、該位置決めにおいて、前記第１のディスプレイの前記位置が、３空間軸に沿って及び軸周りに関して調整可能で、この場合に、第１のディスプレイを１つの空間軸周りに回転させる時に発生する他の２空間軸に沿った前記ディスプレイの位置ずれが、自動的に補正されることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投射平面にハードウェアユニットによって放射され得る投射ビームを投射することによって、少なくとも１つのディスプレイによって生成された画像を投射するための、前記ハードウェアユニットの少なくとも１つの他の光学的活性要素に対して、第１カラービームによって照らされ得る、前記ハードウェアユニットの少なくとも第１ディスプレイを位置決めするための位置決め装置に関し、
・位置決め操作中及び後続の前記位置決めされたディスプレイを固定する操作中において少なくとも前記第１ディスプレイを保持するための保持手段と、
・前記投射ビームが供給され、前記ディスプレイの位置決めを評価するのに適した試験画像情報を放射するように設計された光学手段と、
・上記位置決め操作中に前記第１ディスプレイの位置を他の光学的活性要素に対して調整するための上記保持手段を制御するための制御手段と、
・固定操作中に、上記位置決めされた第１ディスプレイを永久的に固定するための固定手段と、
を有する。
【０００２】
本発明は、更に投射平面にハードウェアユニットによって放射され得る投射ビームを投射することによって、少なくとも１つのディスプレイによって生成された画像を投射するための、前記ハードウェアユニットの少なくとも１つの他の光学的活性要素に対して、第１カラービームによって照らされ得る、前記ハードウェアユニットの少なくとも第１ディスプレイを位置決めするための位置決め方法に関し、前記方法は、
・位置決め操作中及び後続の前記位置決めされたディスプレイを固定する操作中において少なくとも前記第１ディスプレイを保持するステップと、
・前記投射ビームを前記ディスプレイの位置決めを評価するのに適した試験画像情報を放射する光学手段への供給するステップと、
・位置決め操作中に前記第１ディスプレイの位置を他の光学的活性要素に対して調整するための上記保持手段を制御するステップと、
・固定操作中に、上記位置決めされた第１ディスプレイを永久的に固定するステップと、
を含む。
【背景技術】
【０００３】
斯様な位置決め装置及び斯様な位置決め方法は、プロジェクタ用のハードウェアユニットの製造を行うための、M-Tech社製の商業的に入手可能である位置決めテーブルによって知られている。斯様なプロジェクタを使用することで、使用者の投射平面の投射スクリーン上へテレビ信号又はモニタ信号の画像情報を投射することが可能である。斯様なプロジェクタの基本的な構造は、図１に示される。白色光が、２つのカラースプリッタによって、赤色ビームと、緑色ビームと、青色ビームとに分割される。前記３色ビームは、それぞれディスプレイを照らし、それぞれのディスプレイは全体画像の各々の色の部分を表現する。再結合プリズムでは、当該３ビームが１つの投射ビームに結合され、ハードウェア光学系を用いて投射平面に投射される。ここにおける前記３つのディスプレイと、前記再結合プリズムと、ハードウェア光学系とは、いわゆるハードウェアユニットを形成する。
【０００４】
当該プロジェクタを使用し投射平面に鮮明な画像を投射することが可能であるためには、３つのディスプレイが、互いに対して並びに再結合プリズム及びハードウェア光学系に対して、この３つのディスプレイの配置位置に非常に正確に位置決めされることが特に重要である。そうでない場合、赤画像情報を再生成するディスプレイの画素は、緑画像情報を再生するディスプレイの画素と合致するように投射されず、後者は、青画像情報を再生するディスプレイの画素と合致するように投射されない。前記既知の位置決めテーブルは、ハードウェアユニットの製造において前記ディスプレイの位置決めのために使用される。ハードウェアユニットの筐体、既に組み立てられた再結合プリズム及びハードウェア光学系は、位置決めテーブル上に配置される。搭載操作において、作業者は、当該３つのディスプレイを位置決めテーブルの保持手段に差し込む。上記保持手段は、それぞれのディスプレイが個々に保持され、互いに並びに再結合プリズム及びハードウェア光学系に対してディスプレイの位置が調整され得る方法で保持されるような、機械的保持装置の形態をとる。
【０００５】
既知の位置決めテーブルでは、更に４つのビデオカメラが投射平面に設けられ、いずれの場合にも１つのビデオカメラが４隅のうちの１つに投射された画像の画素を記録する。前記ビデオカメラによって記録された試験画像情報は、位置決めテーブルの作業者のための４つのモニタに映し出される。位置決めテーブル制御手段のスイッチを操作することで、作業者は、ディスプレイの位置を調整するために制御情報を前記保持装置へ供給することが可能である。上記試験画像情報を観察し、適切な制御情報を入力することによって、位置決め操作中において作業者は、３つのディスプレイの正確な試験画像情報を得るために、３つのディスプレイの最適位置を設定することが可能である。その後の固定のための操作において、位置決めされたディスプレイは、このディスプレイの位置に固定され、上記ハードウェアユニットは、上記位置決めテーブルから取り除かれる。
【０００６】
完成したプロジェクタに埃粒子によって歪められていない画像を投射させるのを可能にするためには、ハードウェアユニットに含まれる空気が埃を可能な限り少なく含まなければならないので、位置決めテーブルはいわゆるクリーンルームにて準備されなければならない。クリーンルームは、多数のフィルタシステムと他の技術的な補助器具を有し、製造と運用は非常に高価である。クリーンルーム内において位置決めテーブルによって余り多くの空間を占めないために、既知の位置決めテーブルは、投射ビームを偏向するための偏向鏡を有している。
【０００７】
既知の投射テーブルでは、偏向鏡が、ディスプレイの位置決め及び試験画像情報の評価においてエラーの付加的な原因及び付加的な干渉要因であるという事実が、不利な点であると分かった。例えば、モニタによって表示される試験画像情報の評価において非常に悪影響を及ぼす、偏向鏡の振動は、位置決め操作中に発生しうる。偏向鏡があるにもかかわらず、位置決め装置が、なおクリーンルーム内の比較的多くのスペースを占めるという事実は、既知の位置決め装置の更なる不利な点であると分かった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、前述の不利な点を回避する、第１段落にて明記された汎用型の位置決め装置、及び第２段落にて明記された汎用型の位置決め方法を創作することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的は、斯様な位置決め装置の光学手段が、第１のディスプレイの個々の画素に焦点を合わせるように設計された、少なくとも第１の望遠鏡的光学システムを含むことにより、成し遂げられる。
【００１０】
前述の目的は、このような位置決め方法において、投射ビームが、少なくとも１つの望遠鏡的光学システムへ供給されることによって成し遂げられ、当該光学システムは、第１のディスプレイの個々の画素に焦点を合わせるように設計され、該ディスプレイの位置決めの評価のために適した試験画像情報を放射する。
【００１１】
本発明による特徴は、投射平面に投射された画素の画像ではなく、ディスプレイの画素自身が、作業者によって、少なくとも１つの望遠鏡的光学システムを用いて試験画像情報として検査されることを保証する。このことが、位置決め操作中に投射平面への画像の投射を完全に不要にすることが可能であるという有利な点を与える。従って、本発明による位置決め装置の寸法を既知の位置決め装置に比べて大幅に減らすこと、及びこれによってクリーンルームの設計寸法の著しい費用節約が可能である。更に、偏向鏡の省略は、大幅により正確で信頼性の高い試験画像情報が入手可能であることを意味し、ついには、ハードウェアユニットにおけるディスプレイの向上された位置決めにおいて良い効果を有する。本発明による位置決め装置を用いて製造されたプロジェクタは、投射された画像情報の大幅に向上された精細度を有する。
【００１２】
請求項２に記載の対策は、位置決め装置が、投射されるべき画像情報が２つ又はそれ以上(通常３つ)のディスプレイの間で分割されるようなハードウェアユニットの製造に関しても用いることが可能であるという有利な点を与える。
【００１３】
請求項３に記載の対策は、少なくとも２つのディスプレイのそれぞれの隅の画素が、ディスプレイの互いに関する如何なる傾きも正確に決定され得るように、望遠鏡を用いてそれぞれ観察されるという有利な点を与える。ここにおいて、たった３つの望遠鏡がディスプレイの正確な位置決めを満足させるということ、及び第４望遠鏡の設置により優位的に制御装置が得られるということを注意しなければならない。
【００１４】
既知の位置決めテーブルは、カラービームを発生させるための水銀灯（UHP lamp）を有する。この非常に強力な光源は、画像情報を投射スクリーンへ投射するために必要である。上記UHP灯の使用は、位置決め操作中の数ミクロン程度のディスプレイの微調整が温度変動に敏感であるので、位置決めテーブル上及びクリーンルームにおいて熱問題を発生させる。望遠鏡の使用は、画像情報の投射なしに済ませることを可能にさせ、請求項４に記載の対策は、少なくとも１つのLEDが、照明の手段としてカラービームを発生させるために使用され得るという優位性を与える。この比較的弱い光源は、如何なる熱問題も発生させず、このことは非常に優位な点である。
【００１５】
請求項５及び１０に記載の対策は、搭載操作中において操作者が、ディスプレイを保持手段に容易に挿入することが可能で、そして当該ディスプレイが、後続の位置決め操作のための開始位置へと運ばれる、という優位性を与える。ディスプレイの搭載の容易性は、非常に迅速な挿入作業が可能であり、従って、大量のハードウェアユニットが単位時間毎に製造可能である、という優位性を与える。
【００１６】
既知の位置決めテーブルにおいては、１空間軸に関するディスプレイの回転が、同時にディスプレイの他の２空間軸に関する位置ずれを惹き起こすという事実が、不利な点であると分かった。請求項６及び１１に記載の対策は、操作者にとっての位置決め操作を大いに容易にさせるために、前記位置ずれが自動的に補正される、という優位性を与える。該対策は、大量のハードウェアユニットが単位時間毎に製造可能であるということも意味し、このことは非常に優位性がある。
【００１７】
請求項７に記載の対策は、位置決め操作が完全に自動化され、従って操作者が２つ又はそれ以上の位置決め装置も操作可能である、という優位性を与える。当該対策は、試験画像情報の客観的評価の更なる優位性及び結果的にディスプレイの向上された位置決めも与える。
【００１８】
請求項８に記載の対策は、再結合プリズムのX-プリズム欠陥とハードウェア光学系の他の光学エラー及び許容誤差が、ディスプレイの位置決めにおいて考慮に入れられている、という優位性を与える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明は、実施例の例を参照して更に記述されるが、本発明は、この実施例に制限されない。
【００２０】
図１は、投射平面Pに設けられた投射スクリーン２へ画像情報を投射するためのプロジェクタ１の光学的活性要素を通る光ビームの経路を示す。プロジェクタ１は、動作中において白色光を焦点合わせレンズ４へ放射する水銀灯３を有する。第１のカラースプリッタ５は、赤色光を反射する性質で、赤色ビームR-FSを放射する一方、白色光Lの残留色部分は、第２カラースプリッタに入射する。第２のカラースプリッタ６は、緑色光を反射する性質で、緑色ビームG-FSを放射し、一方で、白色光Lの残った青色光部分は、第１の反射板７によって青色ビームB-FSとして偏向される。
【００２１】
上記赤色ビームR-FSは、第２反射板８によって第１のディスプレイ９へと偏向される。前記第１のディスプレイ９は、図１に更には示されない方法で、プロジェクタ１によって投射されるべき画像の赤色信号部分によって作動させられる。これにより、該赤色光を含むことを意図される、投射されるべき画像の画像部分を表示する第１のディスプレイ９の領域が、透明となることが保証される。ディスプレイ９の透明性により、赤色ビームR-FSは、第１のディスプレイ９のこれらの領域を完全な又は低減された強度で照らすことが可能である。投射されるべき画像の赤色画像情報を表わす赤色ビームR-FSの部分は、再結合プリズム１１の第１の反射表面１０に入射する。
【００２２】
上記緑色ビームG-FSは、第２のカラースプリッタ６を用いて第２のディスプレイ１２へ偏向される。投射されるべき画像の緑色画像情報を表わす緑色ビームG-FSの部分が再結合プリズム１１に入射するように、第２のディスプレイ１２は、上述される方法で、投射されるべき画像の緑色信号部分によって作動される。
【００２３】
上記青色ビームB-FSは、第３の反射板１３を用いて第３のディスプレイ１４へ偏向される。投射されるべき画像の青色画像情報を表わす青色ビームB-FSの部分が再結合プリズム１１の第２の反射表面１５に入射するように、第３のディスプレイ１４は、上述される方法で、投射されるべき画像の青色信号部分によって作動される。
【００２４】
上記第１の反射表面１０は、赤色ビームR-FSに反射する性質を持ち、緑色ビームG-FS及び青色ビームB-FSに関しては透明である性質を持つ。第２の射表面１５は、青色ビームB-FSに反射する性質を持ち、緑色ビームG-FS及び赤色ビームR-FSに関しては透明である性質を持つ。結果として、前記３色ビームは、再結合プリズムにおいて再結合される。投射されるべき画像の全ての画像情報を含む投射ビームPSは、再結合プリズム１１によって放射される。
【００２５】
上記プロジェクタ１は、さらに投射スクリーン２に投射ビームPSを投射するハードウェア光学系１６を有し、当該ハードウェア光学系１６は、投射された画像が鮮明で焦点が合わせられているように、前記投射された画像を調整することが可能である。第１のディスプレイ９、第２のディスプレイ１２、第３のディスプレイ１４、再結合プリズム１１及びハードウェア光学系１６は、本質的に防塵なハードウェアユニット１７に収容される。このことが、投射されるべき画像の画像情報と同じ様に投射スクリーン２に投射され、全体の視覚印象を阻害してしまうような埃粒子が、これらの光学的活性要素上には集まらない、ということを保証する。
【００２６】
ハードウェアユニット１７の製造の間においてハードウェア１７に出来る限り少ない埃粒子しか封入しないように、ハードウェアユニット１７はいわゆるクリーンルームで組み立てられ、本質的に防塵に封止される。クリーンルームは、例えば0.5μm大の埃粒子が10000個未満、又は5.0μm大の埃粒子が70個未満しかクリーンルームの空気中に含まれないことを保証するために、多数のフィルタシステム及び追加設備を有する。このクリーンルームで位置決め装置を操作する操作者は、埃粒子がクリーンルームに持ち込まれる事を防ぐために、特別な防護服を着用することでのみ入室が許される。この理由により、クリーンルームは、立ち上げ及び稼働の両方において非常に高価である。
【００２７】
上記ディスプレイ９、１２、１４のそれぞれは、いわゆるフレームFによってハードウェアユニット１７において自身の位置に保持される。ディスプレイ９,１２及び１４の互いに対する位置と、再結合プリズム１１及びハードウェア光学系１６に対するディスプレイ９,１２及び１４の位置とは、プロジェクタが鮮明且つ鮮鋭な画像を投射する能力があるかを決定することにおいて重要である。ディスプレイ９、１２及び１４の１つ又はそれ以上が正しく位置合わせされていない場合、赤色、緑色及び青色画像情報を含んでいる部分的な画像は、投射スクリーン２上に正確に重なり合って投射されない。ハードウェア光学系１６が正しく位置合わせされない場合、投射された画像が鮮明に調整され得ず、すなわち投射画像の歪みが発生する。製造の間にディスプレイ９、１２及び１４を正確に位置決めするためには、クリーンルームに設けられた位置決め装置１８が使用され、その動作原理は、図２を参照して更なる詳細に関して説明される。
【００２８】
図２は、その光学的活性要素が上述されているハードウェアユニット１７を示す。位置決めされるべき各々のディスプレイ９、１２及び１４に関して、位置決め装置１８は、４ずつのLEDのLD-1、LD-2、LD-3を有し、ディスプレイ９、１２及び１４の４隅に配置され、試験色ビームP-FSを放射するように設計されている。位置決め操作中のLEDのLD-1、LD-2、LD-3により位置決め装置において発生される熱は無視することができ、このため好都合であることに、位置決め操作中に如何なる熱問題も発生しない。
【００２９】
位置決め装置１８は、位置決め操作中において及び位置合わせされたディスプレイ９、１２及び１４を固定するための後に続く操作中においてディスプレイ９、１２及び１４を保持するためにディスプレイ９、１２及び１４の各々に関して保持手段Hを有する。保持手段Hは、図２において記号的にのみ表現されているが、ディスプレイ９、１２及び１４が搭載操作中に操作者によって容易に挿入され得るような搭載装置をそれぞれのディスプレイ９、１２及び１４に関して有する。挿入後、ディスプレイ９、１２及び１４は、ディスプレイ９、１２及び１４を後続の位置決め操作のための開始位置に位置決めさせるために、２つの位置合わせ用ピンを用いて３つの基準位置に押し付けられる。
【００３０】
更に保持手段Hは、ディスプレイ９、１２及び１４のそれぞれの位置を３空間軸に沿い及び軸周りに独立して調整するように設計された、Physik Instrumente GmbH&Co.KG(type
F-206)社製の３つの位置決めテーブルを有する。位置決めテーブル制御電子装置は、空間軸の１つについてディスプレイ９、１２又は１４の１つの回転の間に起こる他の２つの空間軸に沿った如何なる位置ずれでも自動的に補正されることを可能にする。このことは、ディスプレイ９，１２及び１４を位置決めする時に、操作者が大幅により早く及びより効率的に作業することが可能である、という優位性を与える。他の優位性は、比較的未経験な操作者であっても、ディスプレイの位置決めを行うことが可能ということである。
【００３１】
位置決め装置１８は、図２では更には示されていない形で、位置決めされたディスプレイ９，１２及び１４を位置決め操作の後に続く固定操作において永久的に固定するための固定手段を含む。この目的のために、接着剤が、ディスプレイ９，１２及び１４が取り付けられるフレームFと再結合プリズム１１が取り付けられるホルダとの間に塗布され、前記接着剤は、位置決め操作中においては軟らかいままで、その後固定操作中に紫外線光を用いた照明によって固化される。斯様な紫外線光中において固化される接着剤は、長年知られている。
【００３２】
位置決め装置１８は、更に、ディスプレイ９，１２及び１４を位置決め操作中に互いに対して、並びに再結合プリズム１１及びハードウェア光学系１６に対しての位置を調整するために、保持手段Hの位置決めテーブルを制御するための制御手段１９を有する。前記制御手段１９は、対応ソフトウェアプログラムを実行するコンピュータの形を取る。キーボード２０のキーを介して、操作者は、入力情報EIを制御手段１９へ供給することが可能であり、制御情報EIの項目は、例えば、第１のディスプレイ９が空間軸Xに沿って＋１０ミクロンだけ移動させる、というようなことを示す。制御手段１９は、第１のディスプレイ９を位置決めする位置決めテーブルのサーボモータのために必要なモータ制御信号を検知し、このサーボモータへ対応する制御情報SIを供給する。
【００３３】
位置決め装置１８は、投射ビームPSが送られ、ディスプレイ９，１２及び１４の位置決めの評価をするのに適した試験画像情報P-BIを供給するように設計された光学手段を有する。ここにおける前記光学手段は、４つの望遠鏡Tを有し、当該４つの望遠鏡Tのそれぞれが、当該４つの望遠鏡を用いてTディスプレイ９、１２及び１４の４隅の画素PXを焦点合わせすることが出来るように、位置決めされる。前記４つの望遠鏡Tは、投射平面P上の投射ビームPSの投射が全く必要でないので、ハードウェア光学系１６の比較的近傍に備えることができる。このことは、投射装置１８の寸法が比較的小さく、従って投射装置２８がクリーンルームにおいて比較的僅かな空間しか占めない、という大きな優位性を与える。
【００３４】
投射装置１８は、更に、試験画像情報P-BIが送られる４つのモニタ２１，２２，２３および２４を有する。前記モニタ２１は、上記３つのディスプレイ９，１２及び１４の左上の隅の画素PXを表示するために用いられ得る。前記モニタ２２は、３つのディスプレイ９，１２及び１４の右上の隅の画素PXを表示するために用いられ得、前記モニタ２３は、３つのディスプレイ９，１２及び１４の右下の隅の画素PXを表示するために用いられ得、前記モニタ２４は、３つのディスプレイ９，１２及び１４の左下の隅の画素PXを表示するために用いられ得る。
【００３５】
前記ハードウェアユニット１７の製造において位置決め装置１８の操作者によって実施されるべき上記ディスプレイ９，１２及び１４の位置決めのための位置決め方法における様々なステップが、下文において更に詳細に説明される。上記制御手段１９のコンピュータのスイッチをオンにし、対応ソフトウェアプログラムが開始され更なる初期化ステップが実施される、位置決め装置１８の初期化操作の後で、搭載操作が開始する。ここにおいて、操作者は、第１のディスプレイ９、第２のディスプレイ１２及び第３のディスプレイ１４を保持装置Hの対応する搭載装置へ挿入する。その後、ハードウェアユニット１７の更なる要素が、位置決め装置１８の搭載装置に挿入される。操作者は、キーボード２０の２つのキーを同時に押すことで搭載操作を完了させると、ディスプレイ９，１２及び１４が位置決め用ピンによって開始位置に位置決めされ、その後保持手段Hのグリッパアームによって保持される。
【００３６】
位置決め操作の第１ステップにおいて、第２のディスプレイ１２を照らす前記４つのLED、LD-2がスイッチオンされる。上記キーボード２０のキーを押し、モニタ２１〜２４によって表示される第２のディスプレイ１２の素子PXを観察することで、操作者は、第２のディスプレイ１２を２つの空間軸に沿い公称位置へ移動させることによって、第２のディスプレイ１２を位置決めする。その後、第２のディスプレイ１２が傾いた姿勢にあるかどうかが検査される。図３において見られるに、傾いた姿勢は、第２のディスプレイ１２の１つ又はそれ以上の隅の画素PXがぼやけて示されるという事実より認識され得る。キーボード２０のキーを押すことによって、操作者は、第２のディスプレイ１２の全ての隅が図４に示されるように鮮明に調整されるまで、対応する空間軸の周りに第２のディスプレイ１２を回転させる。
【００３７】
次のステップにおいて、第１のディスプレイ９を照らすLEDであるLD-1がスイッチオンされ、第１のディスプレイ９が、第２のディスプレイ１２の位置決めに関してしたのと同じ上述の方法で位置決めされる。後続のステップにおいては、第３ディスプレイ１４が、その後同じ方法で位置決めされる。
【００３８】
その次のステップにおいては、LEDであるLD-1,LD-2及びLD-3の各々が、３つのディスプレイ９，１２及び１４の内の２つによって交互にスイッチオンされ、各々の場合においてディスプレイの９，１２及び１４の内の２つによって重なって表示される画素PXは、これらの画素がスーパーインポーズするように位置決めされる。最後のステップにおいて、全てのLEDであるLD-1、LD-2及びLD-3は、スイッチオンされ、３つ全てのディスプレイ９，１２及び１４の画素PXが、その時に正確に位置決めされ、鮮明に規定されて表示されているかが検査される。必要であれば、３つのディスプレイ９，１２及び１４の位置決めが、修正される。
【００３９】
後続の固定操作のステップにおいて、操作者がキーボード２０のキーを押すと、紫外線灯が所定の長さの時間だけスイッチオンされ、前記フレームFと前記再結合プリズム１１上のホルダとの間の前記接着剤が固化させられる。こうして最終的に位置決めされたディスプレイ９，１２及び１４と共にハードウェアユニット１７は、その後位置決め装置１８から取り除かれる。
【００４０】
上記の位置決め方法は、３つの全てのディスプレイ９，１２及び１４が、互いに対して及び再結合プリズム１１とハードウェア光学系１６とに対して位置決めされるという優位性を与える。ここで特に優位であるのは、望遠鏡Tが、前記ハードウェア光学系１６を介してディスプレイ９，１２及び１４の焦点合わせをし、この同じハードウェア光学系１６が、完成プロジェクタ１において設けられるという事実である。このことが、ディスプレイ９，１２及び１４の位置決めにおいて、ハードウェア光学系１６の許容誤差を考慮することを可能にする。ディスプレイ９，１２及び１４が、斯様にして公称位置に位置決めされるだけでなく、ディスプレイ９，１２及び１４の位置が、前記ハードウェアユニット１７の他の光学的活性要素に対しても特別に調整される。
【００４１】
本発明の実施例の更なる例によると、位置決め装置１８は、フィードバック制御手段も有し、このフィードバック制御手段へは、望遠鏡Tによって放射される試験画像情報P-BIが送られ得る。前記フィードバック制御手段は、試験画像情報P-BIの評価、及び制御手段１９への入力情報の供給をするように設計される。このことが、上記の位置決め方法の位置決め操作及び固定操作を完全に自動化することを可能にする。
【００４２】
このことが、例えば、操作者が３つの位置決め装置をずれた時間間隔で並行して操作することが可能であるという優位性を与える。このことを実施するためには、操作者は、各々の場合において搭載操作を実行し、その後フィードバック制御手段によって３つのディスプレイ９，１２及び１４の自動的な位置決めを作動させる必要があるだけである。前記位置決め操作及び前記固定操作に続いて、操作者は、完成ハードウェアユニット１７を取り除く必要があるだけである。このことは、優位的に、単位時間毎に生産されるハードウェアユニット１７の数を大幅に増加させることを可能にする。
【００４３】
本発明の実施例の更なる例によると、当該位置決め装置は、１つのハードウェアユニットの１つのディスプレイだけを前記ハードウェア光学系に対して位置決めする。このハードウェアユニットにおいては、白色光が３色ビームへと分割されず、前記１つのディスプレイを照らす。本発明による位置決め方法に従ってディスプレイを位置決めすることにより、鮮明で歪みのない画像が得られる。
【００４４】
１つのハードウェアユニットの５つ又は７つのディスプレイが、本発明による位置決め装置を用いて位置決めさせることも可能であると述べることが出来る。
【００４５】
前記LEDの代わりに低熱出力を有する照明の他の手段が、位置決め操作中においてディスプレイを照らすために優位的に用いられることも可能であると述べることが出来る。
【００４６】
当該「ディスプレイ」という用語は、この文脈において広く解釈されるべきであり、画像を投射するための装置において位置決めされる必要のある全ての光学的活性要素を網羅すると述べることが出来る。同様に、前記再結合プリズム又は前記ハードウェア光学系は、本発明による位置決め装置を使用して位置決めされ得る。
【００４７】
当該「望遠光学システム」という用語は、前記ディスプレイの位置決めが、ハードウェア光学系によって近距離で確認されるべき全ての光学的活性要素を意味するように使用されると述べることが出来る。
【００４８】
試験画像情報P-BIは、しかしながら、必ずしもモニタを用いて表示される必要がないと述べることが出来る。操作者が望遠鏡を介して同様に十分に確認することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】図１は、画像情報を投射するためのプロジェクタの光学的活性要素を通る光ビームの経路を示す。
【図２】図２は、ハードウェアユニット製造工程におけるプロジェクタのハードウェアユニット内の３つのディスプレイを位置決めするための位置決め装置の機能ブロックを示し、４つの望遠鏡が前記ディスプレイの現在位置を監視するために設けられている。
【図３】図３は、ディスプレイが既に位置決めされたかを判断され得るような、位置決め装置の望遠鏡の１つによって放射され、モニタによって表示された試験画像情報を示す。
【図４】図４は、ディスプレイが既に位置決めされたかを判断され得るような、位置決め装置の望遠鏡の１つによって放射され、モニタによって表示された試験画像情報を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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