[0001]【発明の属する技術分野】本発明は投影光学系とその光学調整方法に関するものであり、例えば液晶パネル等の2次元表示素子に表示された画像をスクリーンに拡大投影する、リアプロジェクション装置に好適な投影光学系とその光学調整方法に関するものである。[0002]【従来の技術】2次元表示素子の表示画像を投影光学系によってスクリーンに拡大投影する一般的なリアプロジェクション装置では、画面中心光線(すなわち2次元表示素子の表示画像の画面中心から絞り中心を通りスクリーン上の投影像の画面中心に到達する光線)がスクリーンに対して略垂直に入射する。装置全体を薄くするために、スクリーンの背面側に配置されスクリーンに対して大きく傾いた折り返しミラーで、投影光路が折り曲げられる。[0003]【発明が解決しようとする課題】スクリーンに対する画面中心光線の入射角度を大きくして、スクリーンに対する折り返しミラーの配置を平行に近づければ、装置全体の更なる薄型化が可能である。mirror,スクリーン等の傾きによって投影像に大きな歪曲(つまり台形歪み)が生じてしまう。occurs.【0004】本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであって、投影像の歪曲補正及び全系の薄型化が達成された投影光学系と、その光学調整を容易に行いうるようにする光学調整方法を提供することを目的とする。screen,反射面にパワーを有する第1ミラーと、前記2次元表示素子から前記第1ミラーの反射面までの光路中に反射面を有する第2ミラーと、が同一台板上に設置されており、前記第1ミラーが傾き調整可能に構成されていることを特徴とする。inclination.【0006】第2の発明の投影光学系は、上記第1の発明の構成において、前記第2ミラーが傾き調整可能に構成されていることを特徴とする。slope.【0007】第3の発明の光学調整方法は、上記第1の発明の投影光学系の光学調整方法であって、前記台板上に基準チャートを配置して前記第1ミラーの傾き調整を行った後、前記基準チャートを前記2次元表示素子に置き換えることを特徴とする。element.【0008】第4の発明の光学調整方法は、上記第2の発明の投影光学系の光学調整方法であって、前記台板上に基準チャートを配置して前記第1,第2ミラーの傾き調整を行った後、前記基準チャートを前記2次元表示素子に置き換えることを特徴とする。実施した投影光学系とその光学調整方法を、図面を参照しつつ説明する。drawings.図1に、本発明に係る投影光学系を備えたリアプロジェクション装置の光学構成及び投影光路を示す。1,(A)はスクリーン(Sb)の被投影面に対して垂直方向から見た正面図、(B)は左側面図、(C)は平面図である。1,2次元表示素子(P)の表示画像を斜め方向からスクリーン(Sb)に拡大投影する投影光学系を備えている。firstミラー(M1)及び折り返しミラー(M0)を有している。unit(U:図3,図4)としてリアプロジェクション装置に搭載されている。as.【0011】投影レンズ系(L)は複数枚のレンズ,絞り等で構成された正パワーの共軸光学系であり、その光軸からシフトした位置に2次元表示素子(P)が配置されている{図1(A)}。image(例えば透過型又は反射型の液晶パネル)である。2次元表示素子(P)が非発光型の場合、2次元表示素子(P)の表示面は照明光学系(不図示)により照明される。第1ミラー(M1)の反射面は、投影レンズ系(L)に対して偏心した負パワーの自由曲面で構成されている。(M2)と折り返しミラー(M0)の各反射面は平面で構成されており、折り返しミラー(M0)の反射面はスクリーン(Sb)に対して略平行に配置されている。(Sb).【0012】2次元表示素子(P),第2ミラー(M2),第1ミラー(M1)及び折り返しミラー(M0)は、傾き調整(つまり表示面や反射面が光軸に対して成す角度の調整)が可能に構成されている。2次元表示素子(P)は、更に表示面(光軸に対して垂直な平面)に沿った平行移動と回転移動とが可能に構成されている。is,一部のレンズ又は全体を光軸方向にフォーカス移動させて、そのフォーカシングによりスクリーン(Sb)に対するピント調整を行う構成になっている。focusing.【0013】以上のように構成されたリアプロジェクション装置において、2次元表示素子(P)から射出した投影光は、正パワーの投影レンズ系(L)を通過した後、第2ミラー(M2)で光路を略90度折り曲げられる。負パワーの第1ミラー(M1)で反射された後、折り返しミラー(M0)で反射されてスクリーン(Sb)に斜め投影される。(M0).【0014】次に、上記リアプロジェクション装置(図1)の光学調整方法を、2つの例を挙げて説明する。図3にリアプロジェクション装置の組立構成例1を模式的に示し、図5に組立構成例1における光学調整手順をフローチャートで示す。図4にリアプロジェクション装置の組立構成例2を模式的に示し、図6に組立構成例2における光学調整手順をフローチャートで示す。6.【0015】まず、図3及び図5を用いてリアプロジェクション装置の組立構成例1及びその光学調整手順を説明する。(D)上に設置して(#10)、第1投影系ユニット(V)を構成する。(Sa)と台板(D)との正確な位置決めを行う(#20)。20).【0016】図2に、基準チャート(T)の一例を示す。(T).この基準チャート(T)は2次元表示素子(P)の代わりとなるチャートであり、取付け部(Tb)でステージ(Ha)上に設置される。基準チャート(T)は、画枠(Ta)内に形成されたチャートパターン(t0,t1)により、画面中心位置の測定と画面周辺の歪曲の測定とが可能な構成になっている。したがって、画面中心位置が測定されることにより投影像の投影位置調整が可能となり、画面周辺の歪曲が測定されることにより投影像の歪曲補正が可能となる。measured.【0017】ステップ#30では、第2ミラー(M2)の傾き調整を行う。secondミラー(M2)を傾けることにより投影位置調整を行う。ステップ#40では、第1ミラー(M1)の傾き調整を行う。(M1)を傾けることにより歪曲補正を行う。amount〜#50を繰り返す。2次元表示素子(P)に置き換えて{図3(B)}、第2投影系ユニット(U)を構成する。2次元表示素子(P)を表示面に沿って平行移動させ、また表示面に沿って回転移動させることにより、基準スクリーン(Sa)上での投影位置の調整を行う。ステップ#80で2次元表示素子(P)の傾き調整を行う。2次元表示素子(P)を傾けることにより基準スクリーン(Sa)上での片ボケ補正を行う。(U)を組み込む{図3(C)}。このハウジング(Hb)には、実際のスクリーン(Sb)と平面反射面の折り返しミラー(M0)とが取り付けられている。第2投影系ユニット(U)の組み込みが完了したら、投影レンズ系(L)でのフォーカシングによりピント調整を行う(#100)。このピント調整により、第2投影系ユニット(U)をハウジング(Hb)に組み込んだときの位置誤差が補正される。(P)をフォーカス移動させてピント調整を行うようにしてもよい。2次元表示素子(P)に関しては第2投影系ユニット(U)内での調整(#70,#80)で既に完了しているので、投影レンズ系(L)でのフォーカシングを行う方が好ましい。(M0)(Sb)上での投影像の歪曲を補正する。on.【0020】以上のようにして、簡単な光学調整により歪曲のない良好な投影像を得ることができる。第2ミラー(M2)をメカ精度のみで正確に台板(D)に組み付けることができるならば、ステップ#30での第2ミラー(M2)の傾き調整とステップ#50での投影位置の適正判定とを省略してもよく、それにより光学調整時間を短縮することが可能である。time.【0021】次に、図4及び図6を用いてリアプロジェクション装置の組立構成例2及びその光学調整手順を説明する。(D)上に設置して($10)、第1投影系ユニット(V)を構成する。(Sa)と台板(D)との正確な位置決めを行う($20)。基準チャート(T)に関しては組立構成例1の場合と同様である(図2)。2).【0022】ステップ$30では、第2ミラー(M2)の傾き調整を行う。secondミラー(M2)を傾けることにより投影位置調整を行う。ステップ$40では、第1ミラー(M1)の傾き調整を行う。(M1)を傾けることにより歪曲補正を行う。amount〜$50を繰り返す。50.【0023】投影像の歪曲及び投影位置が所定量以内におさまったら、ステップ$60でリアプロジェクション装置のハウジング(Hb)に第1投影系ユニット(V)を組み込む{図4(B)}。このハウジング(Hb)には、実際のスクリーン(Sb)と平面反射面の折り返しミラー(M0)とが取り付けられている。second投影系ユニット(U)を構成する。90で、2次元表示素子(P)を表示面に沿って平行移動させ、また表示面に沿って回転移動させることにより、スクリーン(Sb)上での投影位置の調整を行う。次に、投影レンズ系(L)でのフォーカシングによりピント調整を行う($100)。device(P)を基準チャート(T)と置換したときの位置誤差が補正される。このとき、投影レンズ系(L)でフォーカシングを行う代わりに2次元表示素子(P)をフォーカス移動させてピント調整を行うようにしてもよい。最後のステップ$110では、2次元表示素子(P)の傾き調整を行う。2次元表示素子(P)を傾けることによりスクリーン(Sb)上での片ボケ補正を行う。(P).【0025】以上のようにして、簡単な光学調整により歪曲のない良好な投影像を得ることができる。(M2),それにより光学調整時間を短縮することが可能である。surface1)と、2次元表示素子(P)から第1ミラー(M1)の反射面までの光路中に反射面を有する第2ミラー(M2)と、が同一台板(D)上に設置されることが望ましい。(D),2つのミラー反射面の相対位置誤差を小さくすることができ各ミラー調整も簡単になる。4),第1ミラー(M1)が傾き調整可能に構成されることが望ましく、第2ミラー(M2)も傾き調整可能に構成されることが更に望ましい。第1,第2ミラー(M1,M2)は折り返しミラー(M0)等に比べて小さい反射面を有するため、それらの傾き調整を可能に構成することは容易である。(Sb)(図1)、全系の薄型化を達成することが可能である。パワーを有する第1ミラー(M1)は歪曲に対する感度が高いため、第1ミラー(M1)を傾き調整可能に構成することは歪曲を補正する上で有利である。したがって、第2ミラー(M2)を台板(D)に取り付ける際の組立誤差によって歪曲(つまり台形歪み)が発生しても、傾き調整可能に構成された第1ミラー(M1)でその歪曲を容易に補正することができる。第1,第2ミラー(M1,M2)を共に傾き調整可能に構成することにより、スクリーン(Sb)に対する表示画像の投影位置調整と歪曲補正との2つを行うことが可能になるため、より良好な投影像を得ることができる。image.【0028】各ミラー(M1,M2)の機能を更に詳しく説明する。第1ミラー(M1)は、投影の広角化と全系の薄型化のために負パワーを有しており、その負パワーによって入射光線の角度を広げるため、歪曲に対する感度が高い。第2ミラー(M2)は、第1ミラー(M1)よりもスクリーン(Sb)までの距離が遠いため、スクリーン(Sb)上での投影位置に対する感度が高い。この感度の違いを利用して、図5(#30〜#50)や図6($30〜$50)のように、第1,第2ミラー(M1,M2)の傾き調整を交互に繰り返し行うことが望ましい。第1ミラー(M1)で歪曲を補正し、第2ミラー(M2)で投影位置を調整することによって、投影位置,歪曲とも良好に補正することができる。4),第1ミラー(M1)の反射面からスクリーン(Sb)までの光路中に平面反射面を有する折り返しミラー(M0)が配置され、その折り返しミラー(M0)が傾き調整可能に構成されることが望ましい。折り返しミラー(M0)を傾き調整可能に構成することにより、台板(D)で一体化された投影系ユニット(V,U)とスクリーン(Sb)との相対位置の誤差を、最も軽量な折り返しミラー(M0)で補正することができる。したがって、調整のための機構が簡単になりコストが安くなる。cheaper.【0030】2次元表示素子(P),第2ミラー(M2),第1ミラー(M1)及び折り返しミラー(M0)の各傾き調整機構のうちの少なくとも1つについて、表示面や反射面を傾けるときの中心となる回転軸が投影画面の短辺方向にのみ平行であることが望ましい。(Sb)に対する入射角度が大きいため、角度誤差に対する投影像の歪みは長辺方向の方が大きくなり問題になりやすい。目立つ方の歪曲を補正する方が光学調整の効果が大きく、目立たない方の歪曲補正は省略しても問題は少ない。目立つ歪曲を補正するためには、各調整機構について傾き角度調整の回転軸を投影画面の短辺方向と平行にすればよい。回転機構の方向を限定することで、調整時間の短縮や調整機構の簡便化を達成することができ、したがってコストを安くすることができる。cost.【0031】各組立構成例(図3,図4)における光学調整手順(図5,図6)のように、台板(D)上に基準チャート(T)を配置して第1,第2ミラー(M1,M2)の傾き調整を行った後、基準チャート(T)を2次元表示素子(P)に置き換えることが望ましい。2次元表示素子(P)の代わりに基準チャート(T)を台板(D)上に配置してミラー調整を行えば、2次元表示素子(P)が本来あるべき位置に基準チャート(T)が正確に配置されているため、第1,第2ミラー(M1,M2)の傾き調整時における2次元表示素子(P)の位置誤差(例えばパネルホルダー位置に含まれる誤差)を排除することができる。mirror(M1,M2)の傾き調整が容易になる。[0032]【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、反射面にパワーを有する第1ミラーが傾き調整可能に構成されているため、投影光学系において投影像の歪曲補正と全系の薄型化を達成することができる。第2ミラーも傾き調整可能に構成した場合には、スクリーンに対する表示画像の投影位置調整も可能になるため、より一層良好な投影像を得ることができる。2次元表示素子の代わりに基準チャートを配置してミラーの傾き調整を行うことにより、投影光学系の光学調整を容易に行うことが可能となる。DRAWINGS【図1】リアプロジェクション装置の光学構成及び投影光路を示す図。apparatus.【図2】光学調整に用いられる基準チャートを示す平面図。adjustment.【図3】リアプロジェクション装置の組立構成例1を示す模式図。apparatus.【図4】リアプロジェクション装置の組立構成例2を示す模式図。device.【図5】組立構成例1における光学調整手順を示すフローチャート。1.【図6】組立構成例2における光学調整手順を示すフローチャート。elementミラーの反射面までの光路中に反射面を有する第2ミラーと、が同一台板上に設置されており、前記第1ミラーが傾き調整可能に構成されていることを特徴とする投影光学系。前記第2ミラーが傾き調整可能に構成されていることを特徴とする請求項1記載の投影光学系。請求項1記載の投影光学系の光学調整方法であって、前記台板上に基準チャートを配置して前記第1ミラーの傾き調整を行った後、前記基準チャートを前記2次元表示素子に置き換えることを特徴とする光学調整方法。請求項2記載の投影光学系の光学調整方法であって、前記台板上に基準チャートを配置して前記第1,第2ミラーの傾き調整を行った後、前記基準チャートを前記2次元表示素子に置き換えることを特徴とする光学調整方法。