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JP2020074015A - Method for manufacturing projection optical system and method for manufacturing image display device - Google Patents

Method for manufacturing projection optical system and method for manufacturing image display device Download PDF

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JP2020074015A JP2020000290A JP2020000290A JP2020074015A JP 2020074015 A JP2020074015 A JP 2020074015A JP 2020000290 A JP2020000290 A JP 2020000290A JP 2020000290 A JP2020000290 A JP 2020000290A JP 2020074015 A JP2020074015 A JP 2020074015A
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Kiichiro Nishina
喜一朗 仁科
柴山 恭之
Yasuyuki Shibayama
恭之 柴山
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敬信 逢坂
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Makoto Hirakawa
真 平川
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Abstract

【課題】屈折光学系とミラー光学系を有し、表示画面の投射画像全体のピントボケを補正する機能をもった投射光学系の製造方法を提供する。【解決手段】屈折光学系の最も物体側の共役面側のレンズ面と物体側の共役面との距離を保ったまま屈折光学系中の一部のレンズ群を、物体側の共役面の法線方向に移動させて表示画面の上と下とで異なるフォーカス調整量を補正する第1のフォーカス調整部と、屈折光学系の最も物体側の共役面側のレンズ面と物体側の共役面との距離を所定の距離に維持する第2のフォーカス調整部とを有し、第2のフォーカス調整部により、屈折光学系のレンズを移動させて屈折光学系の最も物体側の共役面側のレンズ面と物体側の共役面との距離を変更して表示画面全体のピントを調整するフォーカス調整を行ったのち、屈折光学系の最も物体側の共役面側のレンズ面と物体側の共役面との所定の距離を固定することを特徴とする。【選択図】図8PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a projection optical system having a bending optical system and a mirror optical system and having a function of correcting out-of-focus of the entire projected image on a display screen. SOLUTION: A method of combining a part of a lens group in a refractory optical system while maintaining a distance between a lens surface on the side of the conjugate surface on the most object side of the refraction optical system and a surface on the side of the conjugate surface on the object side. The distance between the first focus adjustment unit, which moves in the linear direction to correct different focus adjustment amounts on the top and bottom of the display screen, and the lens surface on the most object-side conjugate surface side of the refraction optical system and the object-side conjugate surface. It has a second focus adjustment unit that maintains a predetermined distance, and the second focus adjustment unit moves the lens of the refraction optical system to the lens surface on the conjugate surface side of the most object side of the refraction optical system. After adjusting the focus to adjust the focus of the entire display screen by changing the distance to the conjugate surface on the object side, the lens surface on the conjugate surface side of the most object side of the refraction optical system and the conjugate surface on the object side are predetermined. It is characterized by fixing the distance of. [Selection diagram] FIG. 8

Description

この発明は、投射光学系の製造方法および画像表示装置の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a projection optical system and a method for manufacturing an image display device.

反射型のライトバルブを用いる投射型の画像表示装置の一般的な構成と機能を、図1を参照して説明する。   A general configuration and function of a projection type image display device using a reflection type light valve will be described with reference to FIG.

図1は、投射型の画像表示装置として一般的な「プロジェクタ装置」の光学配置を説明図として示している。   FIG. 1 is an explanatory diagram showing an optical arrangement of a general “projector device” as a projection type image display device.

図中、符号LBはライトバルブ、符号LSはランプ光源、符号IRはインテグレータロッド、符号LNは照明用レンズ、符号Mはミラー、符号CMは曲面ミラー、符号POSは投射光学系を、それぞれ示している。   In the figure, reference numeral LB indicates a light valve, reference numeral LS indicates a lamp light source, reference numeral IR indicates an integrator rod, reference numeral LN indicates an illumination lens, reference numeral M indicates a mirror, reference numeral CM indicates a curved mirror, and reference numeral POS indicates a projection optical system. There is.

ライトバルブLBは、画像表示素子であって反射型である。
ランプ光源LSは、ランプLPとリフレクタRFを有し、ライトバルブLBを照明するための照明光を放射する。
The light valve LB is an image display element and is a reflection type.
The lamp light source LS has a lamp LP and a reflector RF, and emits illumination light for illuminating the light valve LB.

インテグレータロッドIR、照明用レンズLN、ミラーM、曲面ミラーCMは、ランプ光源LSから放射される照明光をライトバルブLBに導光する照明光学系を構成する。   The integrator rod IR, the illumination lens LN, the mirror M, and the curved mirror CM configure an illumination optical system that guides the illumination light emitted from the lamp light source LS to the light valve LB.

インテグレータロッドIRは、4つのミラーをトンネル状に組み合わせたライトパイプであり、入口部から入射する光をミラー面で反射させつつ出口部へ導光する。   The integrator rod IR is a light pipe in which four mirrors are combined in a tunnel shape, and guides light incident from the entrance portion to the exit portion while being reflected by the mirror surface.

投射光学系POSは、ライトバルブLBからの反射光を、スクリーン等の被投射面にむけて投射し、被投射面上に「ライトバルブLBに表示された画像」を拡大して結像する。   The projection optical system POS projects the reflected light from the light valve LB toward a projection surface such as a screen, and enlarges and forms the “image displayed on the light valve LB” on the projection surface.

ライトバルブLBは、この例では「DMD(デジタル・マイクロミラー・デバイス)」であり、微小なミラーをアレイ状に配列してなる。個々の微小ミラーは、その法線方向を、互いに独立して、例えば「±12度の範囲」で変化させることができる。   The light valve LB is a "DMD (digital micromirror device)" in this example, and is composed of minute mirrors arranged in an array. The normal directions of the individual micromirrors can be changed independently of each other, for example, within a range of ± 12 degrees.

ランプLPから発せられた光をリフレクタRFで反射し、インテグレータロッドIRの入口部に集光する。入口部から入射した光は、インテグレータロッドIR内で反射を繰り返しつつ導光され、出口部から「照度ムラを均された」一様な照度の光として射出する。   The light emitted from the lamp LP is reflected by the reflector RF and focused on the entrance of the integrator rod IR. The light incident from the entrance portion is guided while being repeatedly reflected in the integrator rod IR, and exits from the exit portion as light having a uniform illuminance “uniformed in illuminance”.

インテグレータロッドIRから射出した光は、照明用レンズLN、ミラーM、曲面ミラーCMからなる照明光学系を介してライトバルブLBを照射する。   The light emitted from the integrator rod IR illuminates the light valve LB through the illumination optical system including the illumination lens LN, the mirror M, and the curved mirror CM.

照明光学系の、照明レンズLNとミラーMおよび曲面ミラーCMは、インテグレータロッドIRの出口部における射出光を「光量むらの均された一様な照度の面光源」とし、この面光源の像をライトバルブLB上に形成する。即ち、ライトバルブLBは一様な照度の照明光で照射される。   The illumination lens LN, the mirror M, and the curved mirror CM of the illumination optical system make the emitted light at the exit of the integrator rod IR "a surface light source of uniform illuminance with uneven light quantity", and generate an image of this surface light source. It is formed on the light valve LB. That is, the light valve LB is illuminated with illumination light having a uniform illuminance.

ライトバルブLBにおける微小ミラーの傾き角を、例えば、−12度のとき、微小ミラーによる反射光が投射光学系POSに入射し、+12度のときは投射光学系POSに入射しないように定めて、ライトバルブLBと投射光学系POSとの位置関係を定め、さらに曲面ミラーCMからの照射光の「ライトバルブLBへの入射方向」を設定する。   The tilt angle of the minute mirror in the light valve LB is set so that the reflected light from the minute mirror enters the projection optical system POS when it is −12 degrees and does not enter the projection optical system POS when it is +12 degrees, for example. The positional relationship between the light valve LB and the projection optical system POS is determined, and the “direction of incidence of light emitted from the curved mirror CM on the light valve LB” is set.

被投射面に投射結像するべき画像の画素に応じて、個々の微小ミラーの傾きを調整すれば、ライトバルブLBに画像を表示することができる。このように表示された画像を「表示画像」と呼ぶ。   An image can be displayed on the light valve LB by adjusting the tilt of each micro mirror according to the pixel of the image to be projected and imaged on the projection surface. The image displayed in this way is called a "display image".

このようライトバルブLBに画像を表示し、照明光をライトバルブLBに照射すれば、投射光学系POSに入射する微小ミラーごとの反射光が、投射光学系POSにより結像光束とされて被投射面上に、上記画像の拡大画像として投射され結像する。このように被投射面上に結像した画像を「投射画像」と呼ぶ。   By displaying an image on the light valve LB and irradiating the light valve LB with illumination light in this way, the reflected light of each micromirror entering the projection optical system POS is converted into an imaging light flux by the projection optical system POS and projected. The image is projected and formed as an enlarged image of the above image on the surface. The image formed on the projection surface in this manner is called a "projection image".

ライトバルブLBは「一様な照度分布の光」で照射されるので、表示された表示画像の拡大像である被投射面状の投射画像も一様な照度分布となる。このようにして、被投射面上に「デジタル画像」を表示できる。   Since the light valve LB is illuminated with “light having a uniform illuminance distribution”, the projection image on the projection surface, which is an enlarged image of the displayed image, also has a uniform illuminance distribution. In this way, a "digital image" can be displayed on the projection surface.

以上が、一般的なプロジェクタ装置による画像表示の説明である。   The above is a description of image display by a general projector device.

上記の如く、投射光学系POSの機能は「ライトバルブLBに表示された表示画像の実像である投射画像をスクリーン等の被投射面上に結像させる」ことであるが、被投射面上に表示させる投射画像のサイズや、プロジェクタ装置から被投射面までの距離は、プロジェクタ装置の具体的な使用状況により区々である。   As described above, the function of the projection optical system POS is to “image the projection image, which is the real image of the display image displayed on the light valve LB, on the projection surface such as a screen”. The size of the projected image to be displayed and the distance from the projector device to the projection surface vary depending on the specific usage of the projector device.

被投射面上に投射画像を結像させるためには「ピント合わせ」が必要である。
図2(a)に示す「通常のプロジェクタ装置」では、投射光学系POS1は「共軸回転対称」であり、被投射面であるスクリーンSC上の投射画像のピント合わせは、投射光学系POS1全体を動かしてピントを合わせる「全体繰り出し方式」や、レンズ系中の1枚以上のレンズをセットとしたフォーカス群を移動させるフォーカシング方式が一般的である。なお、図2以下の各図において、投射光学系の共軸回転対称なレンズ系部分の光軸を符号「AX」で表す。
“Focusing” is required to form a projection image on the projection surface.
In the “normal projector device” shown in FIG. 2A, the projection optical system POS1 has “coaxial rotational symmetry”, and the projection image on the screen SC, which is the projection surface, is focused by the entire projection optical system POS1. A "whole extension method" for moving the subject to focus and a focusing method for moving a focus group in which one or more lenses in the lens system are set are common. In each of FIG. 2 and the subsequent figures, the optical axis of the lens system portion of the projection optical system which is coaxially rotationally symmetric is represented by the symbol “AX”.

図2(b)に示す「複数枚レンズにより構成される屈折光学系POSL1と、この屈折光学系POSL1とは光軸を共有しない、非共軸の反射面により構成されるミラー光学系POSM1(図の例では1枚の凹面ミラーにより構成されている。)により構成される投射光学系を用いるプロジェクタ装置」が知られ、広く普及しつつある。   As shown in FIG. 2B, "a refractive optical system POSL1 composed of a plurality of lenses and a mirror optical system POSM1 composed of a non-coaxial reflecting surface that does not share an optical axis with the refractive optical system POSL1 (see FIG. In the above example, a projector device using a projection optical system constituted by one concave mirror is known and is becoming widespread.

このようなプロジェクタ装置で、従来よりもさらに至近距離(超至近距離)での投射を可能とするものが提案され、実施されつつある。   In such a projector device, a projector device capable of projecting at a closer distance (ultra-shorter distance) than ever has been proposed and is being implemented.

スクリーンSCに対して「至近距離あるいは超至近距離で画像を投射」する場合、通常「投射画像が見やすい」ように、投射画像の投射位置を「プロジェクタ装置よりも上方」に設定する必要がある。
このため一般に、図2に示すように画像表示素子LB(ここではDMD)の中心を、投射光学系の光軸AX上からずらし、偏心して配置する。
そして「投射光学系の性能保障範囲を広く取る」ために投射光学系を広角レンズにすることにより画像品位を保つ。
しかし、共軸回転対称なレンズ系による投射光学系の広角化には限界があり、「スクリーンSCにより近接した超至近位置」から投射画像を投射するには、ミラー光学系により「光路をかせぐ」必要がある。
When "projecting an image at a close range or an ultra close range" on the screen SC, it is usually necessary to set the projection position of the projected image to "above the projector device" so that the projected image is easy to see.
Therefore, generally, as shown in FIG. 2, the center of the image display element LB (DMD in this case) is deviated from the optical axis AX of the projection optical system and arranged eccentrically.
Then, the image quality is maintained by using a wide-angle lens as the projection optical system in order to "take a wide range of performance guarantee of the projection optical system".
However, there is a limit to the widening of the projection optical system by the coaxial rotationally symmetric lens system, and in order to project the projection image from the "super close position closer to the screen SC", the mirror optical system "makes an optical path". There is a need.

レンズ系による投射光学系の光路を平面ミラーで折り返すようにし、投射光学系の光軸をスクリーンに対して斜めに傾け、近距離での投射を行なう「斜め投射」方式もあるが、近距離投射は可能であるが、表示画面が台形状に歪む「台形歪み」の問題がある。   There is also a "diagonal projection" method in which the optical path of the projection optical system by the lens system is folded back by a plane mirror and the optical axis of the projection optical system is tilted with respect to the screen to project at a short distance, but short-distance projection However, there is a problem of “trapezoidal distortion” in which the display screen is distorted into a trapezoidal shape.

図2(b)に示す投射方式では、ミラー光学系POSM1を構成する凹面ミラーの鏡面形状を「自由曲面」とすることにより、投射画像の「台形歪み」を効果的に補正できる。
このような「自由曲面をもつミラーによる台形歪みの補正」に関しては、非特許文献1に詳しい説明がある。
In the projection method shown in FIG. 2B, the "trapezoidal distortion" of the projected image can be effectively corrected by setting the mirror surface shape of the concave mirror which constitutes the mirror optical system POSM1 to "free curved surface".
Non-Patent Document 1 has a detailed description of such “correction of trapezoidal distortion by a mirror having a free-form surface”.

図2(b)に示すような、屈折光学系POSL1とミラー光学系POSM1を用い、ミラー光学系POSM1に「自由曲面形状のミラー」を用いて台形歪みの補正を行なうプロジェクタ装置において、上述の「ピント合わせ」を行なうのに適したフォーカシング方式として「フローティングフォーカス方式」が考えられる。   In the projector device as shown in FIG. 2B, in which the refraction optical system POSL1 and the mirror optical system POSM1 are used, and the trapezoidal distortion is corrected by using the “free-form curved mirror” in the mirror optical system POSM1, A "floating focus method" is conceivable as a focusing method suitable for "focusing".

この場合の「フローティングフォーカス方式」は、ライトバルブLB(DMD)に最も近い「1枚以上のレンズ」を固定し、他の2以上のレンズやレンズ群、ミラーを光軸方向に移動させてピントを合わせするフォーカシング方式である。   In this case, the "floating focus method" fixes the "one or more lenses" closest to the light valve LB (DMD) and moves the other two or more lenses, lens groups, and mirrors in the optical axis direction to focus. This is a focusing method that combines the two.

特に、至近距離や超至近距離でのピント合わせを「複数のレンズ群を、浮き木のように移動させてピントを合わせる」ところからフローティングフォーカス方式と呼ばれ、特に「一眼レフカメラの交換レンズ」で広く使われている。   In particular, focusing at very close and ultra close distances is called "floating focus" because it "moves multiple lens groups like floating trees to focus", especially "interchangeable lenses for single-lens reflex cameras". Widely used in.

全体繰り出し方式や「単一のレンズやレンズ群」によるフォーカシングでは、スクリーンSCに対して至近距離から投射画像の投射を行なったときの台形歪みの補正が不足しがちであり、像面湾曲の補正も不十分となって、表示画面の中心と周辺のピントがずれる問題も生じる。   In focusing by the whole extension method or “single lens or lens group”, the trapezoidal distortion tends to be insufficient when the projection image is projected on the screen SC from a close range, and the curvature of field is corrected. Also becomes insufficient, and there is a problem that the center and the periphery of the display screen are out of focus.

フローティングフォーカス方式では、スクリーンSCに対して至近距離から投射画像の投射を行なったときに発生する画像の歪みを、主には「非共軸の曲面ミラー」で補正するため、台形歪みの補正や像面湾曲の補正も良好に行なうことが可能である。   In the floating focus method, image distortion that occurs when a projected image is projected from a close distance to the screen SC is mainly corrected by a “non-coaxial curved mirror”, so that trapezoidal distortion correction and It is also possible to excellently correct the field curvature.

より具体的に説明する。
図3(a)は「斜め投射」のプロジェクタ装置を示している。図示の簡単のために、光路を折り返す平面ミラーは図示を省略している。
This will be described more specifically.
FIG. 3A shows a “diagonal projection” projector device. For simplicity of illustration, the plane mirror that folds the optical path is omitted in the figure.

投射光学系POS0によりスクリーンSC上に投射画像を投射表示する。   The projection image is projected and displayed on the screen SC by the projection optical system POS0.

ライトバルブLBは「DMD」であり、その画像表示面は、図3(b)の上図のようにスクリーンSCの上下方向(Y方向)が短い「横長の長方形形状」であるが、スクリーンSC上に投射された投射画像は、図3(b)の下図のように「台形形状」である。   The light valve LB is a “DMD”, and its image display surface is a “horizontally long rectangular shape” in which the vertical direction (Y direction) of the screen SC is short as shown in the upper diagram of FIG. The projected image projected on top is "trapezoidal" as shown in the lower diagram of FIG.

図4(a)は、屈折光学系POSL1とミラー光学系POSM1により構成された投射光学系による投射方式のプロジェクタ装置を示す。ミラー光学系POSM1は凹面ミラーである。   FIG. 4A shows a projection-type projector device having a projection optical system configured by a refractive optical system POSL1 and a mirror optical system POSM1. The mirror optical system POSM1 is a concave mirror.

このプロジェクタ装置では、ライトバルブLB(DMD)の画像表示面は、図4(b)の上図のように長方形形状であり、屈折光学系POSL1により、この画像表示面の実像を、中間像Im0として、屈折光学系POSL1とミラー光学系POSM1との間に結像させ、ミラー光学系POSM1により、中間像Im0を物体像とする投射画像をスクリーンSC上に結像投射する。   In this projector device, the image display surface of the light valve LB (DMD) has a rectangular shape as shown in the upper diagram of FIG. 4B, and the dioptric system POSL1 converts the real image of the image display surface into the intermediate image Im0. As an image, an image is formed between the refractive optical system POSL1 and the mirror optical system POSM1, and the mirror optical system POSM1 forms and projects a projection image having the intermediate image Im0 as an object image on the screen SC.

屈折光学系POSL1により結像する中間像Im0は、図4(b)の中段の図のように「上部が狭い台形形状」で、このような歪曲収差を与えられて結像する。そして、この歪曲収差を、ミラー光学系POSM1により補正して、図4(b)の下図に示すように「長方形形状に補正された投射画像」をスクリーンSC上に結像する。   The intermediate image Im0 formed by the refraction optical system POSL1 has a “trapezoid shape with a narrow upper portion” as shown in the middle diagram of FIG. 4B, and is imaged with such distortion. Then, this distortion aberration is corrected by the mirror optical system POSM1 to form a "rectangularly corrected projection image" on the screen SC as shown in the lower diagram of FIG. 4 (b).

図4のプロジェクタ装置で、スクリーンSC上に「より小さい投射画像」を表示するために、図5(a)に示すように、スクリーンSCを(図4(a)の位置よりも)Z方向の右側に移動させ、共軸系である屈折光学系POSL1の「Z方向への全体繰り出し」によりピント合わせを行なう場合を考える。   In the projector device of FIG. 4, in order to display a “smaller projection image” on the screen SC, as shown in FIG. 5A, the screen SC is moved in the Z direction (from the position of FIG. 4A). Consider a case where the lens is moved to the right side and the focusing is performed by the "whole extension in the Z direction" of the refractive optical system POSL1 which is a coaxial system.

この場合、屈折光学系POSL1の全体繰出しの前後で、中間像Im0の歪曲は殆ど変化しないので、中間像Im0の形状は、図5(b)の中段の図のように、図4(b)の下図の場合と同様であり、スクリーンSC上での投射画像には、図5(b)の下段の図のように「上辺が短くなる台形歪み」が発生してしまう。   In this case, since the distortion of the intermediate image Im0 hardly changes before and after the entire extension of the refractive optical system POSL1, the shape of the intermediate image Im0 is as shown in the middle diagram of FIG. As in the case of the lower diagram of FIG. 5, “the trapezoidal distortion in which the upper side is shortened” occurs in the projected image on the screen SC as shown in the lower diagram of FIG.

この現象を、図6以下を参照してより詳しく説明する。
図6(a)は、図4(a)を上方から見た状態、即ち、図4(a)のXZ断面を示す。
This phenomenon will be described in more detail with reference to FIGS.
FIG. 6A shows a state of FIG. 4A viewed from above, that is, an XZ cross section of FIG. 4A.

図6(a)に示すように、凹面ミラーPOSM1を使った投射光学系は、スクリーンSC上の表示画面の、Y方向上方とY方向下方に向かう光の角度がXZ断面内で異なる。   As shown in FIG. 6A, in the projection optical system using the concave mirror POSM1, the angles of light traveling upward in the Y direction and downward in the Y direction on the display screen on the screen SC are different in the XZ section.

図6(c)は、図6(a)のように、適正な投射が行なわれている場合の投射画像の形状であり、長方形形状である。   FIG. 6C shows the shape of a projected image when proper projection is performed, as shown in FIG. 6A, and has a rectangular shape.

スクリーンSCを、図5(a)のように移動させると、この状態のXZ断面を示す図6(b)に示すように、表示画面の上と下で、スクリーンSCに到達するX方向の位置が異なり図6(d)に示すように「上辺が短い台形歪み」を発生する。   When the screen SC is moved as shown in FIG. 5A, the position in the X direction reaching the screen SC is different between the upper and lower parts of the display screen as shown in FIG. 6B showing the XZ cross section in this state. As shown in FIG. 6D, "trapezoidal distortion with a short upper side" is generated.

ライトバルブと屈折光学系の距離(ライトバルブ法線方向の距離)が適正である場合には、台形歪みの補正や、全述の像面湾曲の補正には「フローティングフォーカス方式」は大変有効である。   When the distance between the light valve and the refracting optical system (distance in the light valve normal direction) is appropriate, the "floating focus method" is very effective for correcting trapezoidal distortion and the above-mentioned field curvature correction. is there.

フローティングフォーカス方式によるピント合わせでは、像面湾曲補正が強く作用するため、例えば、図7に示すように、スクリーンSCを、スクリーン位置SC(1)(図4の(a)の状態である。)から、スクリーン位置SC(2)(図5(a)の状態である。)まで、曲面ミラーPOSM1に近づけたときのように「ピント調整量が、表示画面の上と下で大きく異なるような場合」に有効である。   In focusing by the floating focus method, field curvature correction has a strong effect, and therefore, for example, as shown in FIG. 7, the screen SC is set at the screen position SC (1) (the state of FIG. 4A). To the screen position SC (2) (the state of FIG. 5 (a)), as in the case of approaching the curved mirror POSM1, “when the focus adjustment amount is significantly different between the top and bottom of the display screen”. It is valid.

しかし、表示画面全体で「合わせたいピント調整量が同じ場合」にはフローティングフォーカス方式によるピント合わせは、有効に機能せず、このような場合には「全体繰り出し方式や前群繰り出し方式によるピント合わせ」が有効である。   However, if "the amount of focus adjustment you want to adjust is the same" on the entire display screen, the focus adjustment by the floating focus method does not work effectively. In such a case, "the focus adjustment by the whole extension method or the front group extension method" is performed. Is valid.

プロジェクタ装置のピント合わせに関しては、従来から、種々の方法が広く知られている(例えば、特許文献1〜3)。   Conventionally, various methods are widely known for focusing the projector device (for example, Patent Documents 1 to 3).

フローティングフォーカス方式によるピント合わせは、表示画面の「中心と周辺のピントずれ」を補正する機能が主であるが「屈折光学系とライトバルブとの距離のばらつき」や「屈折光学系の焦点距離ばらつき」により投射画像全体のピントが「ボケて」いるような場合に、これを補正するには不向きである。   Focusing by the floating focus method mainly has the function of correcting the "focus deviation between the center and the periphery" of the display screen, but "variation in the distance between the refractive optical system and the light valve" and "variation in the focal length of the refractive optical system" Is not suitable for correcting the case where the focus of the entire projected image is “blurred”.

この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、屈折光学系とミラー光学系を有し、表示画面の「上と下とで異なるフォーカス調整量」を補正する機能と、「投射画像全体のピントボケ」を補正する機能をもった投射光学系の製造方法の提供を課題とする。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and has a refraction optical system and a mirror optical system, and has a function of correcting "a different focus adjustment amount between upper and lower sides" of a display screen, and "a whole projection image. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a projection optical system having a function of correcting "out of focus".

この発明の投射光学系の製造方法は、物体側から順に、複数のレンズ群を含む屈折光学系と、曲面ミラーを有するミラー光学系と、を配し、前記屈折光学系の最も前記物体側の共役面側のレンズ面と前記物体側の共役面との距離を保ったまま前記屈折光学系中の一部のレンズ群を、前記物体側の共役面の法線方向に移動させて表示画面の上と下とで異なるフォーカス調整量を補正する第1のフォーカス調整部と、前記屈折光学系の最も前記物体側の共役面側のレンズ面と前記物体側の共役面との距離を所定の距離に維持する第2のフォーカス調整部とを有し、物体の像を拡大して投射する投射光学系を製造する方法であって、前記第2のフォーカス調整部により、前記屈折光学系のレンズを移動させて前記屈折光学系の最も前記物体側の共役面側のレンズ面と前記物体側の共役面との距離を変更して表示画面全体のピントを調整するフォーカス調整を行ったのち、前記屈折光学系の最も前記物体側の共役面側のレンズ面と前記物体側の共役面との前記所定の距離を固定することを特徴とする。   The method for manufacturing a projection optical system of the present invention includes, in order from the object side, a refracting optical system including a plurality of lens groups, and a mirror optical system having a curved mirror. While maintaining the distance between the conjugate surface on the conjugate surface side and the conjugate surface on the object side, a part of the lens group in the refractive optical system is moved in the normal direction of the conjugate surface on the object side to display the display screen. A first focus adjustment unit that corrects different focus adjustment amounts between upper and lower sides, and a distance between a lens surface on the most object-side conjugate surface side of the refractive optical system and the object-side conjugate surface is maintained at a predetermined distance. And a second focus adjusting section for producing a projection optical system for enlarging and projecting an image of an object, wherein the second focus adjusting section moves a lens of the refracting optical system. Conjugate of the refraction optical system closest to the object side After performing focus adjustment to adjust the focus of the entire display screen by changing the distance between the lens surface on the side and the conjugate surface on the object side, with the lens surface on the conjugate surface side of the most object side of the refractive optical system. It is characterized in that the predetermined distance from the conjugate plane on the object side is fixed.

上記の如く、この発明の製造方法で製造される投射光学系は、第1および第2のフォーカス調整部と言う、互いに別個の2つのフォーカス調整部を有し、第1のフォーカス調整部は、画像表示素子の実像を被投射面に投射してフォーカス合わせを行なうとき、フローティングフォーカス方式のピント合わせを可能とする。   As described above, the projection optical system manufactured by the manufacturing method of the present invention has two focus adjusting units, which are the first and second focus adjusting units, which are separate from each other, and the first focus adjusting unit is When the real image of the image display device is projected on the projection surface for focusing, floating focus type focusing is possible.

また、第2のフォーカス調整部により、屈折光学系の最も物体側の共役面側のレンズ面
と物体側の共役面との距離を変更し、「屈折光学系とライトバルブとの距離のばらつき」や「屈折光学系の焦点距離ばらつき」に起因する「投射画像全体のピントボケ」を有効に補正でき、投射画像全体のフォーカスを調整することができる。
In addition, the second focus adjustment unit changes the distance between the most object-side conjugate surface-side lens surface of the refraction optical system and the object-side conjugate surface, so as to "disperse the distance between the refraction optical system and the light valve". It is possible to effectively correct "out-of-focus blur of the entire projected image" caused by "variation of focal length of refraction optical system" and adjust the focus of the entire projected image.

第2のフォーカス調整部により投射光学系のフォーカス調整を行い、このフォーカス調整後に第2のフォーカス調整部を固定するので、第2のフォーカス調整部は、第1のフォーカス調整部の動作時には固定されている。   The focus adjustment of the projection optical system is performed by the second focus adjustment unit, and the second focus adjustment unit is fixed after this focus adjustment. Therefore, the second focus adjustment unit is fixed during the operation of the first focus adjustment unit. ing.

画像表示装置として一般的なプロジェクタ装置を説明するための図である。It is a figure for explaining a general projector device as an image display device. 投射画像のピント合わせを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the focus adjustment of a projection image. 投射画像の台形歪みを説明するための図である。It is a figure for explaining trapezoidal distortion of a projection image. 台形歪みの補正を説明するための図である。It is a figure for demonstrating correction of a trapezoidal distortion. ミラー光学系を用いる画像投射装置における台形歪みの補正が不十分な場合 を説明するための図である。FIG. 7 is a diagram for explaining a case where the trapezoidal distortion is not sufficiently corrected in the image projection apparatus using the mirror optical system. ミラー光学系を用いる画像投射装置における台形歪みの補正が不十分な場合 を説明するための図である。FIG. 7 is a diagram for explaining a case where the trapezoidal distortion is not sufficiently corrected in the image projection apparatus using the mirror optical system. ミラー光学系を用いる画像投射装置において、スクリーン位置が変化する場 合を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining a case where the screen position changes in an image projection device using a mirror optical system. 参考例1の主要部を示す図である。It is a figure which shows the principal part of the reference example 1. 参考例2を説明するための図である。FIG. 9 is a diagram for explaining Reference Example 2. 実施の形態を説明するための図である。It is a figure for explaining an embodiment. 参考例1、2および実施の形態で用いられる屈折光学系の具体的な例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the concrete example of the refractive optical system used in the reference examples 1 and 2 and embodiment. 屈折光学系の具体的な構成の1例を示す図である。It is a figure which shows an example of a concrete structure of a refraction optical system. 実施例1の投射光学系の屈折光学系部分のデータを示す図である。FIG. 6 is a diagram showing data of the refractive optical system portion of the projection optical system of Example 1. 実施例1のデータを示す図である。FIG. 3 is a diagram showing data of Example 1. 実施例1における凹面ミラーの鏡面形状のデータを示す図である。5 is a diagram showing data on the mirror surface shape of the concave mirror in Example 1. FIG. 投射光学系に外装OCを装荷したプロジェクタ装置を説明するための図である。It is a figure for explaining the projector device which loaded the exterior OC on the projection optical system. 投射光学系に外装OCを装荷したプロジェクタ装置を説明するための図である。It is a figure for explaining the projector device which loaded the exterior OC on the projection optical system.

以下、この発明の製造方法で製造される投射光学系、画像表示装置の実施の形態と具体的な実施例を説明する。   Hereinafter, embodiments and specific examples of the projection optical system and the image display device manufactured by the manufacturing method of the present invention will be described.

以下の説明において、画像表示素子であるライトバルブとして「DMD」を例示するが、この発明の製造方法で製造される画像表示装置における画像表示素子は、勿論、DMDに限るものではない。   In the following description, “DMD” is exemplified as the light valve which is the image display element, but the image display element in the image display device manufactured by the manufacturing method of the present invention is not limited to the DMD, of course.

即ち、この発明の製造方法で製造される画像表示装置には、DMD以外のライトバルブ、例えば、LDパネルやLCOSパネル等、公知の種々のライトバルブの使用が可能である。   That is, in the image display device manufactured by the manufacturing method of the present invention, it is possible to use various known light valves other than the DMD, such as LD panels and LCOS panels.

また、図の煩雑さを避けるため、以下の実施例の説明に用いる図面において、光源であるランプ光源や、ランプ光源からの照明光をライトバルブへ導光して照射する照明光学系の図示を省略する。   Further, in order to avoid complexity of the drawings, in the drawings used to describe the following embodiments, a lamp light source that is a light source and an illumination optical system that guides and illuminates illumination light from the lamp light source to a light valve are shown. Omit it.

実際には、図1に示したような、ランプ光源LSからの照明光を、インテグレータロッドIR、照明用レンズLN、ミラーM、曲面ミラーCMは曲面ミラーによる照明光学系で、ライトバルブLB(DMD)を照明する場合が想定されている。   Actually, the integrator rod IR, the illumination lens LN, the mirror M, and the curved mirror CM are illumination optical systems with curved mirrors as shown in FIG. 1, and the light valve LB (DMD ) Is assumed to be illuminated.

勿論、光源や照明光源の種類や構成は、この場合に限定されるものではなく、画像表示素子の種類や形態に応じて適宜のものが用いられることは言うまでもない。   Of course, the types and configurations of the light source and the illumination light source are not limited to this case, and it goes without saying that appropriate types are used according to the type and form of the image display element.

「実施の形態1」
この発明の製造方法で製造される投射光学系の実施の形態1の主要部を図8に示す。
"Embodiment 1"
FIG. 8 shows a main part of the first embodiment of the projection optical system manufactured by the manufacturing method of the present invention.

ライトバルブLBはDMDであり、光学ハウジングHSに保持されている。   The light valve LB is a DMD and is held by the optical housing HS.

光学ハウジングHSには、中間部材InAを介して鏡胴CLが連結され、この鏡胴CL内に投射光学系の「屈折光学系」をなす複数枚のレンズが配置されている。
形態1においては「屈折光学系」は、4つのレンズ群、即ち、ライトバルブLB側から第1レンズ群LI、第2レンズ群LII、第3レンズ群LIII、第4レンズ群LIVを配して構成されている。
A lens barrel CL is connected to the optical housing HS via an intermediate member InA, and a plurality of lenses forming a “refractive optical system” of a projection optical system are arranged in the lens barrel CL.
In the first embodiment, the “refractive optical system” includes four lens groups, that is, a first lens group LI, a second lens group LII, a third lens group LIII, and a fourth lens group LIV arranged from the light valve LB side. It is configured.

また、符号RMは「折り返しミラー」、符号CNMは「ミラー光学系」をなす凹面ミラーを示す。   Reference numeral RM indicates a "folding mirror" and reference numeral CNM indicates a concave mirror forming a "mirror optical system".

図示されない光源からの照明光が、図示されない照明光学系によりライトバルブLBであるDMDの画像表示面に照射されると、画像表示面による反射光は、DMDに表示された表示画像により強度変調されて、投射光学系の「屈折光学系」に入射する。   When illumination light from a light source (not shown) is applied to the image display surface of the DMD that is the light valve LB by an illumination optical system (not shown), the reflected light from the image display surface is intensity-modulated by the display image displayed on the DMD. And enters the “refractive optical system” of the projection optical system.

屈折光学系から射出した光束は、折り返しミラーRMにより反射され、凹面ミラーCNMにより反射されると結像光束となって、図示されない被投射面(スクリーン)に向かい、被投射面上に表示画像を拡大した投射画像を結像する。   The light beam emitted from the refracting optical system is reflected by the folding mirror RM, and when it is reflected by the concave mirror CNM, it becomes an image-forming light beam, which is directed to a projection surface (screen) not shown and a display image is displayed on the projection surface. An image of the enlarged projection image is formed.

折り返しミラーRMは、ホルダHLに中間部材InBを介して取り付けられている。   The folding mirror RM is attached to the holder HL via the intermediate member InB.

このような「折り返しミラーRMを経由する光学系」では、折り返しミラーRMで反射した光の拡散度合いを低くできるように、「屈折光学系と凹面ミラーRMの間の光路上に「表示画像の実像」を中間像として結像させることにより、光束を1度絞ることが好ましい。   In such an "optical system passing through the folding mirror RM", "a real image of a display image is provided on the optical path between the refractive optical system and the concave mirror RM so that the degree of diffusion of the light reflected by the folding mirror RM can be reduced. It is preferable to focus the light flux once by forming “” as an intermediate image.

フォーカシングによるピント合わせを説明する。
図8には図示されていないが、スクリーンの位置を、図7のスクリーン位置SC(1)からスクリーン位置SC(2)のように近づけた場合に、投射画像の「画面の上と下」とで異なるフォーカス調整量を補正するため、フローティングフォーカス方式でピント合わせを行なう。
形態1においては、屈折光学系を構成する4つのレンズ群のうち、第2レンズ群LIIと第3レンズ群LIIIを光軸方向へ移動させて、ピントあわせを行なう。
Focusing by focusing will be described.
Although not shown in FIG. 8, when the screen position is brought close to the screen position SC (1) in FIG. 7 from the screen position SC (2), the difference between “up and down of the screen” of the projected image is different. In order to correct the focus adjustment amount, the focus is adjusted by the floating focus method.
In the form 1, the second lens unit LII and the third lens unit LIII out of the four lens units constituting the refracting optical system are moved in the optical axis direction to perform focusing.

図8は、鏡胴CLの構造について詳しく図示していないが、第2レンズ群LIIと第3レンズ群LIIIを移動させるには、例えば、鏡胴CLにカム溝を形成し、第2レンズ群LIIと第3レンズ群LIIIのそれぞれに、このカム溝に合うピンを取り付けて、カム溝にはめ込み、鏡胴CLを回転させることにより、第2レンズ群LIIと第3レンズ群LIIIをそれぞれ、異なる方向に移動させることができる。   Although the structure of the lens barrel CL is not shown in detail in FIG. 8, in order to move the second lens unit LII and the third lens unit LIII, for example, a cam groove is formed in the lens barrel CL and the second lens unit LII is moved. By attaching a pin that fits the cam groove to each of the LII and the third lens group LIII, fitting the pin into the cam groove, and rotating the lens barrel CL, the second lens group LII and the third lens group LIII are different from each other. Can be moved in any direction.

ここでは、鏡胴CLを1部品のように扱って説明を簡単化したが、実際には複数部品による「より複雑な構成」を採るのが一般的である。   Here, the lens barrel CL is treated as one component for simplification of the description, but in reality, it is general to adopt a “more complicated configuration” with a plurality of components.

このカム機構を「第1のフォーカス調整部」とする。   This cam mechanism is referred to as a "first focus adjustment section".

ところで、光学ハウジングHSを複数個作製すれば、製品には、当然に「寸法のばらつき」が生じる。
従って、鏡胴CLを光学ハウジングHSに直接組付けた場合、図8のライトバルブLBと第1レンズ群LIとの間の距離が「寸法ばらつき」に従って、ばらついてしまう。
また、形態1では、第1〜第4レンズ群LI〜LIVで構成される屈折光学系の各レンズも、凹面ミラーCNMも、複数個作製すれば、それぞれに「形状ばらつき」があり、特に「屈折光学系の焦点距離」のばらつきが発生し、ライトバルブLBと第1レンズ群LI間の「最適な距離」がばらついてしまう。
By the way, if a plurality of optical housings HS are manufactured, "dimensional variation" naturally occurs in the product.
Therefore, when the lens barrel CL is directly assembled to the optical housing HS, the distance between the light valve LB and the first lens group LI in FIG. 8 varies according to “dimensional variation”.
Further, in the first embodiment, when a plurality of lenses of the refractive optical system configured by the first to fourth lens groups LI to LIV and a plurality of concave mirrors CNM are manufactured, there are “shape variations”, and in particular, “ The “focal length of the refractive optical system” varies, and the “optimal distance” between the light valve LB and the first lens group LI varies.

これら2種の「ばらつき」があっても、ライトバルブLBと第1レンズ群LIとの間の距離を適正化できるように「中間部材InA」が配置される。   The "intermediate member InA" is arranged so that the distance between the light valve LB and the first lens group LI can be optimized even if these two types of "variation" occur.

中間部材InAとして、例えば、厚さ:0.1mm程度の薄い板を複数枚用い、光学ハウジングHSと鏡胴CLの間に介設する薄い板の枚数を変えることにより、中間部材InAの全厚みを調整するようにできる。このようにすると、ライトバルブLBと第1レンズ群LIとの間の距離を、0.1mm単位で調整することができる。   As the intermediate member InA, for example, a plurality of thin plates having a thickness of about 0.1 mm is used, and the total number of the intermediate members InA is changed by changing the number of thin plates interposed between the optical housing HS and the lens barrel CL. Can be adjusted. By doing so, the distance between the light valve LB and the first lens group LI can be adjusted in units of 0.1 mm.

あるいはまた別の方法として、厚みが0.1mm単位で異なる複数のアルミ等の板部材を中間部材InAとして用意し、光学ハウジングHSと屈折光学系の組み合わせごとに、「最適な厚さのアルミ板」を選択して挿入するようにすれば、ライトバルブLBと第1レンズ群LIとの間の距離を、0.1mm単位で調整することができる。   Alternatively, as another method, a plurality of plate members made of aluminum or the like having different thicknesses in units of 0.1 mm are prepared as the intermediate member InA, and an “aluminum plate having an optimum thickness is provided for each combination of the optical housing HS and the refractive optical system. By selecting “” and inserting it, the distance between the light valve LB and the first lens group LI can be adjusted in units of 0.1 mm.

中間部材InAにより、光学ハウジングHS・鏡胴CLの位置関係を調整したのちは、これらの位置関係を固定するために、これらを「ネジなどで相互に固定」するのが良い。 After the positional relationship between the optical housing HS and the lens barrel CL is adjusted by the intermediate member InA, it is preferable to “fix them to each other” with each other in order to fix these positional relationships.

上記の如く、中間部材InAで、ライトバルブLBと第1レンズ群LIの位置関係を最適化すると、この最適化の操作により、第4レンズ群LIVと凹面ミラーCNMの位置関係が「組付け当初の関係」からずれてしまう。   As described above, when the positional relationship between the light valve LB and the first lens group LI is optimized by the intermediate member InA, the positional relationship between the fourth lens group LIV and the concave mirror CNM is “initially assembled” by the optimizing operation. Relationship. ”

これを補正するために、折り返しミラーRMとホルダHLの間に介在する中間部材InBを用いて、第4レンズ群LIVと凹面ミラーCNMの間の光路長を調整する。   To correct this, the intermediate member InB interposed between the folding mirror RM and the holder HL is used to adjust the optical path length between the fourth lens group LIV and the concave mirror CNM.

中間部材InBも、中間部材InAと同様に、複数枚の薄板や、厚みの異なるアルミ板を用いれば、上記光路長の調整を容易に高精度で実施することができる。   Similarly to the intermediate member InA, if the intermediate member InB is made of a plurality of thin plates or aluminum plates having different thicknesses, the optical path length can be easily adjusted with high accuracy.

また、中間部材InA、InBとして、薄板を使用する場合、中間部材InAと光学ハウジングHS、あるいは中間部材InBとホルダHLの位置固定点(例えばネジで止める点)を複数個形成すれば、各位置固定点に挿入する薄板の枚数を変えることで「ライトバルブLBと屈折光学系の傾き誤差」や「曲面ミラーCNMと屈折光学系の傾き誤差」を補正することが可能である。   Further, when thin plates are used as the intermediate members InA and InB, if a plurality of position fixing points (for example, screws fixing points) are formed between the intermediate member InA and the optical housing HS, or between the intermediate member InB and the holder HL, each position can be formed. By changing the number of thin plates to be inserted at the fixed points, it is possible to correct the "tilt error between the light valve LB and the refracting optical system" or the "tilt error between the curved mirror CNM and the refracting optical system".

上に説明した中間部材InA、InBは「第2のフォーカス調整部」をなす。   The intermediate members InA and InB described above form a “second focus adjustment unit”.

鏡胴CLと光学ハウジングHSの間に、中間部材InAをはさむだけで調整可能なので、特別な構造体が不要であり、ライトバルブLBに近くて熱を持つ光学ハウジングHSと鏡胴CLを直接接触させないことで、鏡胴CLに熱が移りにくくなり、レンズの熱膨張によるピントずれが発生しない。   Since the intermediate member InA can be adjusted only by sandwiching the intermediate member InA between the lens barrel CL and the optical housing HS, no special structure is required, and the optical housing HS and the lens barrel CL, which have heat near the light valve LB, are in direct contact with each other. By not doing so, it becomes difficult for heat to transfer to the lens barrel CL, and focus shift due to thermal expansion of the lens does not occur.

即ち、形態1の画像表示装置は上記の如く、第1および第2のフォーカス調整部を有する。
第1のフォーカス調整部では、被投射面と凹面ミラーCNMとの距離を変えたような場合に、屈折光学系における第2レンズ群LII、第3レンズ群LIIIを「異なる移動量で変位」させるフローティングフォーカス方式でピント合わせを行なう。
That is, the image display device of mode 1 has the first and second focus adjustment units as described above.
In the first focus adjusting unit, when the distance between the projection surface and the concave mirror CNM is changed, the second lens unit LII and the third lens unit LIII in the refracting optical system are “displaced by different movement amounts”. Focusing is performed with the floating focus method.

これに対し、第2のフォーカス調整部では、画像表示装置の光学系を組み付ける工程において、ライトバルブ・屈折光学系・凹面ミラー(ミラー光学系)の位置関係を適切にすることにより、基準状態で投射画像のピントが合うようにする。そして、前記位置関係の調整後に、第2のフォーカス調整部を固定する。   On the other hand, in the second focus adjustment unit, in the process of assembling the optical system of the image display device, by adjusting the positional relationship of the light valve, the refraction optical system, and the concave mirror (mirror optical system) appropriately, Make sure the projected image is in focus. Then, after adjusting the positional relationship, the second focus adjustment unit is fixed.

「実施の形態2」
実施の形態2を、図9を参照して説明する。
"Second Embodiment"
The second embodiment will be described with reference to FIG.

形態2は、上に説明した形態1の変形例であり、第2のフォーカス調整部のうち「ライトバルブLBと第1レンズ群LIの間の距離を調整する構造」を、形態1における中間部材InAに代えて「ネジ構造(図中に符号「BS」で示す。)」とした例である。   The form 2 is a modification of the form 1 described above, and is the intermediate member in the form 1 in which the “structure for adjusting the distance between the light valve LB and the first lens group LI” of the second focus adjustment unit is used. In this example, InA is replaced with a “screw structure (indicated by a symbol“ BS ”in the drawing)”.

ネジ構造BSによりライトバルブLBと第1レンズ群LIとの間隔を調整する。ネジ構造BSは、中間部材InBとともに「第2のフォーカス調整部」を成すものであるから、ネジ構造BSによる間隔調整は、光学系の組み付け工程で行い、調整後はネジ構造BSを固定し、ユーザによる調整が簡単にはできないようにする。   The screw structure BS adjusts the distance between the light valve LB and the first lens group LI. Since the screw structure BS forms a “second focus adjustment section” together with the intermediate member InB, the interval adjustment by the screw structure BS is performed in the optical system assembling step, and after the adjustment, the screw structure BS is fixed. Make it difficult for users to make adjustments.

なお、第2のフォーカス調整部は、上記中間部材InA、InBやネジ構造BSなどに限定されるものではなく、上記と同じ機能を達成可能であればどのような構造でもよい。   The second focus adjusting section is not limited to the intermediate members InA and InB and the screw structure BS, but may have any structure as long as it can achieve the same function as described above.

「参考例」
参考例を、図10を参照して説明する。なお、繁雑を避けるため、混同の恐れがないと思われるものについては、各部の符号を共通化する。
"Reference example"
A reference example will be described with reference to FIG. In addition, in order to avoid complication, the reference numerals of the respective parts are made common to those which are not considered to be confused.

図10に構成を示す実施の形態では、屈折光学系は第1レンズ群LI〜第4レンズ群LIVにより構成される。   In the embodiment having the configuration shown in FIG. 10, the refractive optical system is composed of the first lens unit LI to the fourth lens unit LIV.

参考例では「第2レンズ群LIIと第3レンズ群LIIIの移動によりフローティングフォーカス方式のピント合わせ」を行なう。このとき、第4レンズ群LIVは固定されている。即ち、第2レンズ群LIIと第3レンズ群LIIIと、これらを変位させる機構は「第1のフォーカス構造」を構成する。   In the reference example, “focusing by the floating focus method by moving the second lens unit LII and the third lens unit LIII” is performed. At this time, the fourth lens unit LIV is fixed. That is, the second lens unit LII, the third lens unit LIII, and the mechanism for displacing them constitute the “first focus structure”.

一方「第2のフォーカス構造」は、第4レンズ群LIVとこれを光軸方向に移動させる構造により構成される。   On the other hand, the "second focus structure" is composed of the fourth lens unit LIV and a structure for moving the fourth lens unit LIV in the optical axis direction.

第4レンズ群LIVの光軸方向への移動により、上述の形態1、2の「全体繰り出しによるフォーカシング」と略同じ効果が得られる。
第4レンズ群LIVの移動は、第2、第3レンズ群LII、LIIIを行なうカム構造とは異なるカム構造で行うようにし、光学系の組み付け工程で実施し、調整後は固定してユーザによる操作が簡単には出来ないようにする。
By moving the fourth lens unit LIV in the optical axis direction, substantially the same effect as the above-described “focusing by the entire extension” of the first and second embodiments can be obtained.
The movement of the fourth lens group LIV is performed by a cam structure different from the cam structure for performing the second and third lens groups LII and LIII, and is performed in the optical system assembling process. Do not allow easy operation.

投射画像の投射中には、第1のフォーカス構造で、第2、第3レンズ群LII、LIIIを変位させてピント合わせを行なう。第1のフォーカス構造と、第2のフォーカス構造は、互いに別個のカム機構とすることにより、フォーカシングのために動かすレンズ単位が小さく、調整で発生する傾きなどの誤差の影響を小さく抑えられるため、全体繰り出しよりも好ましい面がある。   During the projection of the projected image, the first focus structure is used to displace the second and third lens groups LII and LIII for focusing. Since the first focus structure and the second focus structure are separate cam mechanisms from each other, the lens unit that is moved for focusing is small, and the influence of errors such as tilt that occurs during adjustment can be minimized. There are some aspects that are preferable to the total payout.

しかし、第4レンズ群LIVを図10に示すように、ライトバルブLBから離れる方向に動かす場合、図8や図9に示すような「折り返しミラーRMを用いる光学構造」では、折り返しミラーRMで反射した光が、凹面ミラーCNMに向かう途中で、第4レンズ群IVによって遮られないようにする必要がある。   However, when the fourth lens group LIV is moved in the direction away from the light valve LB as shown in FIG. 10, in the “optical structure using the folding mirror RM” as shown in FIGS. 8 and 9, the reflection is reflected by the folding mirror RM. It is necessary to prevent the generated light from being blocked by the fourth lens group IV on the way to the concave mirror CNM.

上に説明した形態1、2や参考例で用いられる屈折光学系の具体的な例を、図11以下を参照して説明する。   A specific example of the refractive optical system used in the above-described modes 1 and 2 and the reference example will be described with reference to FIG.

図11(a)、(b)において、符号2〜5は「照明光学系の部品」、符号1は光源である「ランプ光源」、符号2は「インテグレータロッド」、符号3は「照明用レンズ」、符号4は「ミラー」、符号5は「曲面ミラー」を示す。曲面ミラー5は「球面形状の反射面を有する凹面鏡」である。   In FIGS. 11A and 11B, reference numerals 2 to 5 are “illumination optical system components”, reference numeral 1 is a “lamp light source” that is a light source, reference numeral 2 is an “integrator rod”, and reference numeral 3 is an “illumination lens”. , Reference numeral 4 indicates a “mirror”, and reference numeral 5 indicates a “curved surface mirror”. The curved mirror 5 is a “concave mirror having a spherical reflecting surface”.

符号6〜10は「投射光学系の部品」であって、符号6はライトバルブの防塵カバーガラス、符号7はライトバルブ本体、符号8は「投射光学系」を示す。   Reference numerals 6 to 10 are "projection optical system components", reference numeral 6 is a dustproof cover glass of the light valve, reference numeral 7 is the light valve main body, and reference numeral 8 is a "projection optical system".

図11(b)における符号8−1は「屈折光学系」、符号9は「自由曲面である凹面ミラー(上の説明における凹面ミラーCNM)」を保護する防塵ガラスを示し、符号10は、第1〜第4レンズ群を保持する「鏡胴」を示す。   Reference numeral 8-1 in FIG. 11B indicates a "refractive optical system", reference numeral 9 indicates a dustproof glass for protecting "a concave mirror which is a free-form surface (concave mirror CNM in the above description)", and reference numeral 10 indicates the The "lens barrel" holding the 1st-4th lens groups is shown.

鏡胴10は、4つのレンズ群中の3つのレンズ群が「別個に移動できる」ように、3本の異なるカム溝が彫ってある。なお「最もライトバルブ7寄りのカム溝」は移動量が0なのでフォーカスには無関係である。   The lens barrel 10 is engraved with three different cam grooves so that three of the four lens groups can be "moved separately". Note that "the cam groove closest to the light valve 7" has no movement amount and is irrelevant to focusing.

屈折光学系8−1の具体的な構成を図12に示す。
屈折光学系8−1は、図12に示すように「4群11枚」構成である。
「実施例1」
図12に構成を示す屈折光学系の具体例の1例を実施例1とし、そのデータを図13〜図15に示す。
図13は、各面の曲率半径、面間隔を「mm単位」で示し、材質の屈折率とアッベ数を示す。開口絞りについては開口半径を示す。また、曲率半径:0.000は、曲率半径:∞大、即ち平面を表す。
「偏芯Y」は、屈折光学系POSLの光軸の「Y方向(図5(a)に示す上下方向)のマイナス側(図5(a)の下方側)」へのシフト量を「mm」単位で示す。
FIG. 12 shows a specific configuration of the refracting optical system 8-1.
The refracting optical system 8-1 has a “four-group, eleven-element” configuration as shown in FIG.
"Example 1"
One specific example of the refractive optical system having the configuration shown in FIG. 12 is designated as Example 1, and the data thereof are shown in FIGS. 13 to 15.
FIG. 13 shows the radius of curvature of each surface and the surface interval in “mm unit”, and shows the refractive index and Abbe number of the material. The aperture radius indicates the aperture radius. Further, the radius of curvature: 0.000 represents a large radius of curvature: ∞, that is, a plane.
The “eccentricity Y” is the shift amount of the optical axis of the refractive optical system POSL to the “minus side (the lower side in FIG. 5A) in the Y direction (vertical direction shown in FIG. 5A)” in “mm. Indicated in units.

「偏芯α」は、投射光学系の凹面ミラーCNMおよび防塵ガラスGの、上記光軸(Z方向)とライトバルブLBの短手方向を含む面に対するシフト量を「mm」単位で示す。   “Eccentricity α” indicates the shift amount in units of “mm” with respect to the concave mirror CNM of the projection optical system and the dustproof glass G with respect to the plane including the optical axis (Z direction) and the lateral direction of the light valve LB.

また、非球面の欄において「黒丸」を付した面は非球面である。   In addition, the surface marked with "black circle" in the column of aspherical surfaces is an aspherical surface.

面番号の欄において、「LB(0)」は、ライトバルブLB(DMD)の画像表示面、面番号「1、2」はカバーガラスCGの両面である。面番号「4、5」は、屈折光学系の最も画像表示面側のレンズの入射側および射出側のレンズ面であり、これらは共に非球面である。   In the field of surface number, “LB (0)” is the image display surface of the light valve LB (DMD), and surface numbers “1, 2” are both surfaces of the cover glass CG. The surface numbers “4, 5” are the lens surfaces on the incident side and the exit side of the lens closest to the image display surface of the refractive optical system, and these are aspherical surfaces.

なお、曲率半径の欄において「1.0E+18」は「1×1018」を意味し、これらの曲率半径を持つ面は「実質的な平面」である。曲率半径の値は、非球面については「近軸曲率半径」である。 In the curvature radius column, “1.0E + 18” means “1 × 10 18 ”, and a surface having these curvature radii is a “substantially flat surface”. The value of the radius of curvature is the "paraxial radius of curvature" for aspherical surfaces.

図14(a)は、非球面データである。
非球面は、近軸曲率(近軸曲率半径の逆数):C、楕円定数(コーニック定数):K、高次の非球面係数:E2j(j=2、3、4、5、6、7、8)、光軸直交方向の座標:H、光軸方向のデプス:Dにより、周知の式、
D=CH/[1+√{1−(1+K)C}]
+ΣE2j2j(j=1〜8)
で表現される。
FIG. 14A shows aspherical surface data.
The aspherical surface has paraxial curvature (reciprocal of paraxial radius of curvature): C, elliptic constant (conic constant): K, high-order aspherical coefficient: E 2j (j = 2, 3, 4, 5, 6, 7). , 8), the coordinate in the direction orthogonal to the optical axis: H, and the depth in the optical axis direction: D, a well-known equation,
D = CH 2 / [1 + √ {1- (1 + K) C 2 H 2}]
+ ΣE 2j H 2j (j = 1 to 8)
It is expressed by.

実施例1の屈折光学系に用いられている非球面では、何れも楕円定数:Kは0である。   In each of the aspherical surfaces used in the refractive optical system of Example 1, the elliptic constant: K is 0.

図14(b)は、「第1ミラー(折り返しミラー)に最も近いレンズ面の面頂点」を基準とする、第1ミラー、第2ミラー(凹面ミラーCNM)、防塵ガラスの第1、第2面、スクリーン距離1(前記スクリーン位置SC(1))、スクリーン距離2(スクリーン距離(2))のX、Y、Z方向の位置のデータである。   FIG. 14B shows the first mirror, the second mirror (concave mirror CNM), the first and second dust-proof glass, which are based on the “vertex of the lens surface closest to the first mirror (folding mirror)”. This is data of the position of the surface, the screen distance 1 (the screen position SC (1)), and the screen distance 2 (the screen distance (2)) in the X, Y, and Z directions.

図14(c)は、スクリーン距離が、スクリーン距離1、2であるときの、各レンズ群の具体的な移動量データを「mm単位」で示している。   FIG. 14C shows specific movement amount data of each lens group in “mm unit” when the screen distance is the screen distances 1 and 2.

図15は、凹面ミラーCNMの「鏡面形状のデータ」である。   FIG. 15 is “mirror surface shape data” of the concave mirror CNM.

凹面ミラーCNMの鏡面形状は「自由曲面」であり、光軸上の近軸曲率半径:c、コーニック定数:k、高次の係数:Cj(j=2〜72)、光軸直交方向の距離:r、光軸に平行な「面のサグ量:z」、図5におけるX方向の座標:x、Y方向の座標:yを用いて、以下の式で与えられる。   The mirror surface shape of the concave mirror CNM is a “free curved surface”, and the paraxial radius of curvature on the optical axis is c, the conic constant is k, the higher-order coefficient is Cj (j = 2 to 72), and the distance in the direction orthogonal to the optical axis. : R, “sag amount of surface: z” parallel to the optical axis, X-direction coordinate: x, Y-direction coordinate: y in FIG.

z=cr/[1+√{1−(1+k)c}]
+ΣC・x(j=2〜72)
図15で、例えば、C40を係数とする「x**4*y**7」は「x×y」を表す。
z = cr 2 / [1 + √ {1- (1 + k) c 2 r 2}]
+ ΣC j · x m y n (j = 2 to 72)
In Figure 15, for example, "x ** 4 * y ** 7" to coefficient C40 represents "x 4 × y 7".

6枚構成の第1レンズ群LIは、画像表示装置の使用中におけるフォーカス時に固定であり、第2〜第3レンズ群LII〜LIIIの「間隔が変化する変位」によってフローティングフォーカス方式のピント合わせが行なわれる。
図12ないし図15に示す投射光学系の具体的なデータに示されているように、実施例1の投射光学系は「物体側に非テレセントリック」である。
The first lens group LI, which is composed of six lenses, is fixed during focusing while the image display device is in use, and the focus of the floating focus system is adjusted by the “displacement in which the interval changes” of the second to third lens groups LII to LIII. Done.
As shown in the concrete data of the projection optical system shown in FIGS. 12 to 15, the projection optical system of Example 1 is “non-telecentric on the object side”.

図16、図17に、この投射光学系に外装OCを装荷したプロジェクタ装置を示す。
ライトバルブLB、屈折光学系POSL、ミラー光学系RM、CNMを外装OCに内装し、カバーガラスCGを介して結像光束を射出させ、スクリーンSC上に結像させる。
16 and 17 show a projector device in which the exterior OC is loaded on the projection optical system.
The light valve LB, the refraction optical system POSL, the mirror optical systems RM, CNM are incorporated in the exterior OC, and an imaging light flux is emitted through the cover glass CG to form an image on the screen SC.

フローティングフォーカス方式のピント合わせを行なう第1のフォーカス調整部の「操作部(フォーカスレバー)」が、外装OCの外側に露出するように「鏡胴メカ構造」を設定し、例えば、図16で、スクリーンSCを上下(Y)方向に動かした場合には、第1のフォーカス調整部のフォーカスレバーを動かすことにより、フローティングフォーカス方式のピント合わせを実施すれば「投射画面全体で好適な解像感」を得ることができる。   A “lens barrel mechanical structure” is set so that the “operation unit (focus lever)” of the first focus adjustment unit that performs the focus of the floating focus system is exposed to the outside of the exterior OC, and, for example, in FIG. When the screen SC is moved in the up-down (Y) direction, the focus lever of the first focus adjustment unit is moved to perform the floating focus type focusing, whereby “a suitable resolution feeling is obtained for the entire projection screen”. Can be obtained.

「第2のフォーカス調整部」は、外装OCの内部に収納固定し、外部に露呈させず、ユーザが第2のフォーカス調整部を簡単には操作することができないようにする。   The “second focus adjustment unit” is housed and fixed inside the exterior OC and is not exposed to the outside so that the user cannot easily operate the second focus adjustment unit.

第2のフォーカス調整部は、折り返しミラーを用いない場合は「屈折光学系全体をライトバルブの法線方向に移動させる全体繰り出し機構」であることができる。   The second focus adjustment unit may be an “entire feeding mechanism that moves the entire refracting optical system in the normal direction of the light valve” when the folding mirror is not used.

全体繰り出し機構は、屈折光学系を保持する鏡胴に設けられたネジ構造の、ネジ回転によって行なわれることができる。   The entire feeding mechanism can be performed by screw rotation of a screw structure provided on the lens barrel that holds the refractive optical system.

全体繰り出し機構は、屈折光学系を保持する鏡胴と、ライトバルブを保持する光学ハウジングの間に設けられる1以上の中間部材として構成され、前記鏡胴と光学ハウジングが前記中間部材を介して組みつけられることができる。   The entire extension mechanism is configured as one or more intermediate members provided between a lens barrel holding a refracting optical system and an optical housing holding a light valve, and the lens barrel and the optical housing are assembled via the intermediate member. Can be found.

参考例の場合は、第2のフォーカス構造は、屈折光学系内部のレンズ群のうち、ライトバルブから最も遠いレンズ群を、ライトバルブの法線方向に移動させる、前群フォーカス機構である。   In the case of the reference example, the second focus structure is a front group focus mechanism that moves the lens group farthest from the light valve among the lens groups inside the refractive optical system in the normal direction of the light valve.

画像表示装置は、被投射面に投射画像を投射表示するとき、ライトバルブを出た光が屈折光学系を介してミラー光学系に入射し、ミラー光学系で反射された後に前記被投射面に向かうように、屈折光学系とミラー光学系が配置され、投射光学系は、屈折光学系とミラー光学系の間に光路折り曲げ用の折り返しミラーを有し、該折り返しミラーが、設置位置を調整可能な構造体で保持されていることができる。   The image display device, when projecting and displaying a projection image on a projection surface, causes light emitted from a light valve to enter a mirror optical system through a refracting optical system, and is reflected by the mirror optical system, and then reflected on the projection surface. A refracting optical system and a mirror optical system are arranged to face each other, and the projection optical system has a folding mirror for bending the optical path between the refracting optical system and the mirror optical system, and the folding mirror can adjust the installation position. Can be held by various structures.

折り返しミラーの設置位置調整を行なう構造体は、折り返しミラーを保持する保持部品と、折り返しミラーの間に配置された1以上の中間部材で構成されることができる。
ミラー光学系の曲面ミラーは凹面ミラーで、屈折曲光学系により、屈折光学系とミラー光学系の間の光路に、画像表示素子の実像を中間像として形成することが好ましい。
以上、発明の好ましい実施の形態について説明したが、この発明は上述した特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
この発明の実施の形態に記載された効果は、発明から生じる好適な効果を列挙したに過ぎず、発明による効果は「実施の形態に記載されたもの」に限定されるものではない。
The structure for adjusting the installation position of the folding mirror can be composed of a holding component for holding the folding mirror and one or more intermediate members arranged between the folding mirrors.
It is preferable that the curved mirror of the mirror optical system is a concave mirror, and the real image of the image display element is formed as an intermediate image on the optical path between the refractive optical system and the mirror optical system by the refractive bending optical system.
The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the above-described specific embodiments, and unless otherwise specified in the above description, the invention described in the claims. Various modifications and changes can be made within the scope of the above.
The effects described in the embodiments of the present invention are merely enumeration of the suitable effects resulting from the invention, and the effects according to the invention are not limited to "the effects described in the embodiments".

LB ライトバルブ
LI 第1レンズ系
LII 第2レンズ系
LIII 第3レンズ系
LIV 題4レンズ系
RM 折り返しミラー
CNM 曲面ミラー
InA 中間部材
InB 中間部材
SC スクリーン
LB light valve
LI first lens system
LII Second lens system
LIII Third lens system
LIV theme 4 lens system
RM folding mirror
CNM curved mirror
InA intermediate member
InB intermediate member
SC screen

特開2009−251457JP, 2009-251457, A 特開2009−229738JP 2009-229738 A 特開2008−165187JP 2008-165187 A

光技術コンタクト Vol.39,No.9(2001)Optical Technology Contact Vol. 39, No. 9 (2001)

この発明の投射光学系の製造方法は、物体側から順に、複数のレンズ群を含む屈折光学系と、曲面ミラーを有するミラー光学系と、を配し、前記屈折光学系の最も前記物体側の共役面側のレンズ面と前記物体側の共役面との距離を保ったまま前記屈折光学系中の一部のレンズ群を、前記屈折光学系の光軸方向に移動させて表示画面の上と下とで異なるフォーカス調整量を補正する第1のフォーカス調整部と、前記屈折光学系の最も前記物体側の共役面側のレンズ面と前記物体側の共役面との距離を所定の距離に維持する第2のフォーカス調整部とを有し、物体の像を拡大して投射する投射光学系を製造する方法であって、前記第2のフォーカス調整部により、前記屈折光学系のレンズを移動させて前記屈折光学系の最も前記物体側の共役面側のレンズ面と前記物体側の共役面との距離を変更して表示画面全体のピントを調整するフォーカス調整を行ったのち、前記屈折光学系の最も前記物体側の共役面側のレンズ面と前記物体側の共役面との前記所定の距離を固定することを特徴とする。 The method for manufacturing a projection optical system of the present invention includes, in order from the object side, a refracting optical system including a plurality of lens groups, and a mirror optical system having a curved mirror. While maintaining a distance between the conjugate surface side conjugate surface and the object side conjugate surface, a part of the lens group in the refracting optical system is moved in the optical axis direction of the refracting optical system to display the top and bottom of the display screen. A first focus adjustment unit that corrects different focus adjustment amounts, and a first focus adjustment unit that maintains a distance between the object-side conjugate surface-side lens surface of the dioptric system and the object-side conjugate surface at a predetermined distance. A method of manufacturing a projection optical system, comprising: a second focus adjusting unit; and enlarging and projecting an image of an object, wherein the second focus adjusting unit moves a lens of the refractive optical system. The conjugate surface side of the refraction optical system closest to the object side After performing focus adjustment for adjusting the focus of the entire display screen by changing the distance between the lens surface and the conjugate surface on the object side, the lens surface on the conjugate surface side of the most object side of the refractive optical system and the object It is characterized in that the predetermined distance from the side conjugate surface is fixed.

Claims (9)

物体側から順に、複数のレンズ群を含む屈折光学系と、曲面ミラーを有するミラー光学系と、を配し、前記屈折光学系の最も前記物体側の共役面側のレンズ面と前記物体側の共役面との距離を保ったまま前記屈折光学系中の一部のレンズ群を、前記物体側の共役面の法線方向に移動させて表示画面の上と下とで異なるフォーカス調整量を補正する第1のフォーカス調整部と、前記屈折光学系の最も前記物体側の共役面側のレンズ面と前記物体側の共役面との距離を所定の距離に維持する第2のフォーカス調整部とを有し、物体の像を拡大して投射する投射光学系を製造する方法であって、
前記第2のフォーカス調整部により、前記屈折光学系のレンズを移動させて前記屈折光学系の最も前記物体側の共役面側のレンズ面と前記物体側の共役面との距離を変更して表示画面全体のピントを調整するフォーカス調整を行ったのち、前記屈折光学系の最も前記物体側の共役面側のレンズ面と前記物体側の共役面との前記所定の距離を固定することを特徴とする投射光学系の製造方法。
In order from the object side, a refracting optical system including a plurality of lens groups and a mirror optical system having a curved mirror are arranged, and a lens surface on the conjugate surface side of the refraction optical system closest to the object side and the object side. A part of the lens group in the refracting optical system is moved in the normal direction of the conjugate plane on the object side while maintaining the distance from the conjugate plane to correct different focus adjustment amounts on the upper and lower sides of the display screen. And a second focus adjusting unit for maintaining a distance between a lens surface on the conjugate surface side closest to the object side of the refracting optical system and the conjugate surface on the object side at a predetermined distance. A method for manufacturing a projection optical system for enlarging and projecting an image of an object, comprising:
The second focus adjustment unit moves the lens of the refracting optical system to change and display the distance between the lens surface on the object-side conjugate surface side of the refracting optical system and the object-side conjugate surface. After performing focus adjustment for adjusting the focus of the entire screen, the predetermined distance between the lens surface on the conjugate surface side of the object side and the conjugate surface on the object side of the refractive optical system is fixed. Method of manufacturing projection optical system.
請求項1記載の投射光学系の製造方法において、
前記所定の距離が変化しないように、第2のフォーカス調整部によるフォーカス構造を固定することを特徴とする投射光学系の製造方法。
The method for manufacturing a projection optical system according to claim 1,
A method of manufacturing a projection optical system, characterized in that a focus structure is fixed by a second focus adjusting section so that the predetermined distance does not change.
請求項1または2記載の投射光学系の製造方法において、
前記第2のフォーカス調整部は、屈折光学系全体を物体側の共役面の法線方向に移動させることを特徴とする投射光学系の製造方法。
The method for manufacturing a projection optical system according to claim 1,
The said 2nd focus adjustment part is a manufacturing method of the projection optical system characterized by moving the whole refractive optical system to the normal direction of the conjugate plane by the side of an object.
請求項3記載の投射光学系の製造方法において、
前記第2のフォーカス調整部は、屈折光学系を保持する鏡胴に設けられたネジ構造であることを特徴とする投射光学系の製造方法。
The method for manufacturing a projection optical system according to claim 3,
The method for manufacturing a projection optical system, wherein the second focus adjustment unit has a screw structure provided on a lens barrel that holds a refractive optical system.
請求項1ないし4の何れか1項に記載の投射光学系の製造方法において、
屈折光学系とミラー光学系の間に光路折り曲げ用の折り返しミラーを有し、該折り返しミラーが、設置位置を調整可能な構造体で保持されていることを特徴とする投射光学系の製造方法。
The method for manufacturing a projection optical system according to any one of claims 1 to 4,
A method of manufacturing a projection optical system, comprising: a folding mirror for folding an optical path between a refracting optical system and a mirror optical system, the folding mirror being held by a structure whose installation position can be adjusted.
請求項5記載の投射光学系の製造方法において、
折り返しミラーの設置位置調整を行なう構造体は、折り返しミラーを保持する保持部品と、折り返しミラーの間に配置された1以上の中間部材で構成されることを特徴とする投射光学系の製造方法。
The method for manufacturing a projection optical system according to claim 5,
The method for manufacturing a projection optical system, wherein the structure for adjusting the installation position of the folding mirror is composed of a holding component for holding the folding mirror and one or more intermediate members arranged between the folding mirrors.
請求項1〜6の何れか1項に記載の投射光学系の製造方法において、
ミラー光学系の曲面ミラーは凹面ミラーで、屈折光学系により、屈折光学系とミラー光学系の間の光路に、物体の実像を中間像として形成することを特徴とする投射光学系の製造方法。
The method for manufacturing a projection optical system according to claim 1, wherein
The curved mirror of the mirror optical system is a concave mirror, and a real image of an object is formed as an intermediate image on the optical path between the refractive optical system and the mirror optical system by the refractive optical system, which is a method for manufacturing a projection optical system.
物体側から順に、複数のレンズ群を含む屈折光学系と、曲面ミラーを有するミラー光学系と、が配され、前記屈折光学系の最も画像表示素子側のレンズ面と前記画像表示素子との距離を保ったまま前記屈折光学系中の一部のレンズ群を、前記画像表示素子の法線方向に移動させて表示画面の上と下とで異なるフォーカス調整量を補正する第1のフォーカス調整部と、前記屈折光学系の最も前記物体側の共役面側のレンズ面と前記物体側の共役面との距離を所定の距離に維持する第2のフォーカス調整部とを有し、前記画像表示素子に表示された画像を拡大して投射する投射光学系を有する画像表示装置を製造する方法であって、
前記第2のフォーカス調整部により、前記屈折光学系のレンズを移動させて前記屈折光学系の最も前記物体側の共役面側のレンズ面と前記物体側の共役面との距離を変更して表示画面全体のピントを調整するフォーカス調整を行ったのち、前記屈折光学系の最も前記物体側の共役面側のレンズ面と前記物体側の共役面との前記所定の距離を固定することを特徴とする画像表示装置の製造方法。
A refracting optical system including a plurality of lens groups and a mirror optical system having a curved mirror are arranged in order from the object side, and a distance between a lens surface closest to the image display element of the refracting optical system and the image display element. A first focus adjustment unit that moves a part of the lens group in the refractive optical system in the normal direction of the image display element while maintaining the above, to correct different focus adjustment amounts on the upper and lower sides of the display screen, A second focus adjusting unit for maintaining a distance between the object-side conjugate surface-side lens surface of the refraction optical system closest to the object-side conjugate surface, and displaying on the image display device. A method for manufacturing an image display device having a projection optical system for enlarging and projecting the formed image,
The second focus adjustment unit moves the lens of the refracting optical system to change and display the distance between the lens surface on the object-side conjugate surface side of the refracting optical system and the object-side conjugate surface. After performing focus adjustment for adjusting the focus of the entire screen, the predetermined distance between the lens surface on the conjugate surface side of the object side and the conjugate surface on the object side of the refractive optical system is fixed. Image display device manufacturing method.
請求項8記載の画像表示装置の製造方法において、
前記第2のフォーカス調整部は、前記屈折光学系を保持する鏡胴と、前記画像表示素子を保持する光学ハウジングの間に設けられる少なくとも1つの中間部材であることを特徴とする画像表示装置の製造方法。
The method for manufacturing an image display device according to claim 8,
The second focus adjustment unit is at least one intermediate member provided between a lens barrel holding the refraction optical system and an optical housing holding the image display element. Production method.
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