(57)【要約】本発明の目的は、搭載される映像表示素子のサイズが変動しても効率的な製造が可能な斜投写光学系投写レンズの組み立て方法およびそれを用いた投写型映像表示装置を提供することである。本発明は、球面レンズのブロックと非球面レンズブロックとを含んでいる傾斜型の投写映像表示装置のための斜投写光学系における投写レンズの組み立て方法であって、当該投写映像表示装置に組み込まれる異なるサイズの映像表示素子に対して適合するサイズの球面レンズのブロックと、共通の非球面レンズブロックを予め用意しておき、当該組み込まれた映像表示素子のサイズに応じて選択された前記球面レンズのブロックと前記共通の非球面レンズブロックとを組み立てて前記投写レンズを組み立てる、投写レンズの組み立て方法である。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
球面レンズを含むブロックと非球面レンズを含むブロックとを含んでいる傾斜型の投写映像表示装置のための斜投写光学系における投写レンズの組み立て方法であって、  前記投写映像表示装置に組み込まれる異なるサイズの映像表示素子に対して適合するサイズの球面レンズを含むブロックと、共通の非球面レンズを含むブロックとを予め用意しておき、  前記組み込まれた映像表示素子のサイズに応じて選択された前記球面レンズを含むブロックと前記共通の非球面レンズを含むブロックとを組み立てて前記投写レンズを組み立てる、投射レンズの組み立て方法。
【請求項２】
請求項１記載の投射レンズの組み立て方法において、  さらに、前記投写映像表示装置に組み込まれる異なるサイズの映像表示素子に対して適合するサイズのミラーを予め用意しておき、  前記組み込まれた映像表示素子のサイズに応じて選択された前記球面レンズを含むブロックと前記共通の非球面レンズを含むブロックと前記ミラーとを組み立て、もって、前記投写レンズを組み立てる、投射レンズの組み立て方法。
【請求項３】
請求項１または２記載の投射レンズ系の組み立て方法において、前記球面レンズを含むブロックは、内部に開口絞りを有しており、  前記球面レンズを含むブロックは、光軸に沿って前記開口絞りの前に組み込まれる前群レンズブロックと、前記開口絞りの後に組み込まれる中群レンズブロックとから構成されており、  前記映像表示素子のサイズに応じて選択される球面レンズのブロックは、前記前群レンズブロックと前記中群レンズブロックのいずれか一方、または双方である、投射レンズ系の組み立て方法。
【請求項４】
光源と、前記光源からの光の強度を映像信号に応じて変調する映像表示素子と、前記映像表示素子からの変調された映像光を投写面に斜め方向から投影する投写レンズとを筐体内に備えた傾斜型の投写映像表示装置であって、  前記投写レンズは、  映像表示素子に最も近い位置に球面レンズを配置し、前記球面レンズの開口絞り側に非球面を有するプラスチックレンズと、  投写面に最も近い位置に配置したミラーと、を含み、前記プラスチックレンズは、前記投写レンズの開口絞りの前後に光軸に沿って組み込まれる複数のレンズブロックとして組み合わせて構成されており、  前記投写レンズは、請求項１〜３のいずれか１項に記載された投射レンズの組み立て方法によって組み立てられる、投写映像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、斜投写光学系を備えた投写映像表示装置に関し、特に、その斜投写光学系における投写レンズの組み立て方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  表示画面を大きくした大型の投写型映像表示装置として、透過型の液晶パネルや反射型の液晶パネルなどの映像表示素子に映し出された映像を、投写レンズにより、投写面であるスクリーンに投写する投写型映像表示装置が知られている。【０００３】  近年、スクリーンから投写型映像表示装置までの距離が短い、所謂、短投写距離の投写レンズを用いた投写型映像表示装置が普及してきた。例えば、特許文献１には、透過型屈折素子を含む第一光学系と反射型屈折素子を含む第二光学系からなる投写レンズからなり、第一光学系の一部のレンズが第二光学系の下端を下限とする下方スペース内に収納された装置が開示されている。また、特許文献２には、レンズ系と凹面鏡との組み合わせで短い全長でありながら、大画面で良質な投写画像を投写しうる投写光学系が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−８６３１５号公報
【特許文献２】特開２００８−２５０２９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  しかしながら、上記特許文献１および特許文献２を含めた従来技術では、一般的には、装置で使用する映像表示素子のサイズに対し、複数のブロックに分割された単レンズを、ブロック毎にその外形寸法を含めて夫々に設計・変更することが行われている。そのため、効率的に装置を組み立てることが困難となる。このため、各レンズブロックの設計工程や組み立て費用が嵩み、映像表示装置の製造コストが上昇してしまうという問題点があった。【０００６】  特に、自由曲面ミラーを含む投写レンズ系（第二光学系）は、当該自由曲面ミラーを含め、非軸対称形状のレンズを含むことから、複数の映像表示素子のサイズに対応して必要なレンズブロックをそれぞれ用意する場合には、その製造過程において、その表面形状を所望の成形精度と面粗さに保つことが難しくなる。【０００７】  そこで、本発明は、上述した従来技術における問題点に鑑みたなされたものであり、映像表示素子に映し出された映像を傾斜拡大投写する投写レンズを複数のレンズブロックごとに分割して構成された鏡筒部品を組合せて構成される傾斜型の投写映像表示装置における斜投写光学系の投射レンズ系の組み立て方法と、それを利用した投写型映像表示装置に関わり、より詳細には、映像表示素子のサイズによってブロック毎の単レンズの外形寸法を変更し、レンズ仕様に合わせて必要な光束が通過するように、鏡筒と単レンズを設定し、そして、これらの鏡筒をレンズ仕様によってブロック毎に組み替えが可能であり、もって、効率的な製造を可能とする斜投写光学系における投写レンズの組み立て方法およびそれを用いた投写型映像表示装置を提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】  上述した目的を達成するため、本発明によれば、その望ましい態様の一つは次の通りである。球面レンズのブロックと非球面レンズブロックとを含んでいる傾斜型の投写映像表示装置のための斜投写光学系における投写レンズの組み立て方法であって、当該投写映像表示装置に組み込まれる異なるサイズの映像表示素子に対して適合するサイズの球面レンズのブロックと、共通の非球面レンズブロックを予め用意しておき、当該組み込まれた映像表示素子のサイズに応じて選択された前記球面レンズのブロックと前記共通の非球面レンズブロックとを組み立てて前記投写レンズ系を組み立てる投射レンズ系の組み立て方法である。【０００９】  また、同様に、本発明によれば、やはり上述した目的を達成するため、光源と、前記光源からの光の強度を映像信号に応じて変調する映像表示素子と、前記映像表示素子からの変調された映像光を投写面に斜め方向から投影する投写レンズを筐体内に備えた傾斜型の投写映像表示装置であって、前記投写レンズは、球面のレンズ面を有するプラスチックレンズと非球面のレンズ面を有するプラスチックレンズと、さらには、投写面に最も近い位置に光軸に沿って組み込まれる複数のレンズブロックとして組み合わせて構成されており、前記投写レンズは、前記に記載された投写レンズ系の組み立て方法によって組み立てられたものである投写映像表示装置が提供される。
【発明の効果】
【００１０】  上述した本発明によれば、装置に搭載される映像表示素子のサイズが変動しても効率的な製造を可能とする斜投写光学系における投写レンズの組み立て方法およびそれを用いた投写型映像表示装置が提供されるという、実用的にも優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施の形態になる投写型映像表示装置の外観を示した全体斜視図である。
【図２】図１の写型映像表示装置における斜投写光学系のための投写レンズの一例を説明するレンズ配置図である。
【図３】図２の投写光学系のための投写レンズ構成を説明するレンズ配置図である。
【図４】図３の投写光学系のための投写レンズの動作原理を説明する図である。
【図５】図２に示した非球面レンズや球面レンズからなる前群レンズブロックを構成する非球面レンズの入射面における映像光束の通過領域を示した平面図である。
【図６】図２に示した中群レンズブロックを構成する非球面レンズの入射面における映像光束の通過領域を示した平面図である。
【図７】図２に示した後群レンズブロックを構成する自由曲面レンズの入射面における映像光束の通過領域の一例を示した平面図である。
【図８】図２に示した後群レンズブロックを構成する自由曲面レンズの入射面における映像光束の通過領域の他の例を示した平面図である。
【図９】図２に示した自由曲面ミラーの反射面における映像光束の通過領域を示した平面図である。
【図１０】図３に示す斜投写光学系のための投写レンズの組み立て工程を説明するための図である。
【図１１】図３に示す斜投写光学系のための投写レンズにおける前群レンズブロックと中群レンズブロックの組み立て構造の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】  以下、本発明になる実施の形態について、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１３】  図１は、投写型映像表示装置の外観を示した全体の斜視図である。同図において、参照符号１００は、当該投写型映像表示装置を示しており、参照符号１０１と１０２は、当該装置の上面カバー（筐体）と下面カバー（筐体）をそれぞれ示している。図からも明らかなように、上記上面カバー１０１の一部には、当該装置の使用時には開かれる窓部１０３が、開閉可能に取り付けられている。なお、この図では、窓部１０３が開いた状態が示されており、以下にも述べる投写光学系の一部を構成する自由曲面レンズが参照符号Ｌ１２により示されている。
【００１４】  また、ここでは図示しないが、上記上面カバー１０１と下面カバー１０２により形成される内部空間には、当該投写型映像表示装置を構成するための構成部品である、例えば、光源である固体光源またはランプ、当該光源からの光を外部からの映像信号などに基づいた映像光に変調する光変調部（例えば、ＤＬＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｌｉｇｈｔ  Ｐｒｏｃｅｓｉｎｇ），液晶パネル等の映像表示素子）、当該映像光を壁面に対して極めて近距離（大きな傾斜角度）からでも台形歪等を低減して投写することが可能であり、もって、優れた投写映像が得られる、所謂、自由曲面レンズや自由曲面ミラーを含む傾斜投写光学系が、さらには、上記構成部品に対して必要な電力や制御信号を供給する電源回路や制御回路を含む各種回路部品、その発熱を装置外部に導くための冷却ファン等が搭載されている。
【００１５】  次に、図２は、上記傾斜投写光学系における投写レンズの動作原理を説明するためのレンズ配置図であり、図からも明らかなように、符号Ｌ１〜Ｌ１２で示す計１２枚のレンズと、符号Ｍ１３で示す１枚のミラーから構成されている。ここで、ミラーＭ１３の反射面、および符号Ｌ１１とＬ１２で示されたレンズのレンズ面は、それぞれ、自由曲面形状を形成している。このため、極めて大きな傾斜角度で映像を投写する傾斜投写光学系であっても、台形歪を低減した投写映像を得ることができる。上述した自由曲面レンズ形状は非球面レンズ形状に対して設計自由度が約５倍程度と大きく、良好な収差補正が可能となる。
【００１６】  また、図中に符号ＰＬで示したプリズム光学素子の対向面に配置された光源（本例では、一例として、半導体光源。但し、図示せず）からの光はプリズム面で全反射し、符号Ｐ１で示す映像表示素子に入射し映像表示素子により映像光束に変換され、プリズム面を透過して投写レンズに入射する。当該映像表示素子Ｐ１（反射型映像表示素子）からの映像光束（全体をφ０で示す）は、投影面の結像位置に対して、投写レンズ内ではそれぞれのレンズの異なった場所を通過する。自由曲面ミラーＭ１３と自由曲面レンズＬ１１とＬ１２は、その他の殆どのレンズが共有する光軸よりも上部に位置しており、そのため不要なレンズ有効領域をなくして小型化が出来る。そのため、装置全体のコスト低減が可能となる。
【００１７】  また、図中に符号Ｌ１０で示したレンズは、そのレンズ面を非球面レンズとすることで、コマ収差と球面収差の補正を行っている。さらに、この符号Ｌ１０で示したレンズは、光束が偏って通過する位置に配置されていることから、そのレンズ面を非球面形状とすることで、レンズに対して光束が斜めに入射することで発生する高次のコマ収差の補正を行っている。
【００１８】  そして、この非球面レンズＬ１０に続き、上記傾斜投写光学系を形成する投写レンズの一部として、符号Ｌ１１およびＬ１２で示される、所謂、自由曲面のプラスチックレンズと、符号Ｍ１３で示される自由曲面のプラスチックミラーが取り付けられている。
【００１９】  ここでは、説明の都合上、投影面の上端部分で結像する光束φ２と、投影面のほぼ中央部分で結像する光束φ１が、投写レンズを構成する個々のレンズ（図中に符号Ｌ１〜Ｌ１２で表示）のどの部分を通過するかを示している。投影面の上端部分で結像する光束φ２の上限光と、投影面のほぼ中央部分で結像する光束φ１の下限光は、非球面レンズＬ１０および自由曲面レンズＬ１１とＬ１２では重なり合わないので、単独で収差補正が可能となり、補正能力が大幅に向上される。
【００２０】  この傾向は、自由曲面ミラーＭ１３ではさらに顕著となる。比較的光軸に近い領域での収差補正に寄与するレンズ（Ｌ１〜Ｌ１０）は、鏡筒Ｂ１内に組み込まれ、光軸から離れた領域での収差補正に寄与するレンズ（Ｌ１１、Ｌ１２）は、フォーカス調整のため、上記鏡筒とは別体をなす鏡筒Ｂ２内に組み込まれ、もって、レンズＬ１０とＬ１１およびレンズＬ１２とミラーＭ１３の間隔を調整すると共に、レンズＬ１１とＬ１２の間隔も同時に調整可能な構成としている。
【００２１】  一方、自由曲面ミラーＭ１３はミラーベースに取り付けられ、例えば、電動モータ（図示せず）により開閉可能な構造となっている。さらに、これら全てが投写レンズベースに高精度で固定されていることで、所定のフォーカス性能が得られるようになっている。
【００２２】＜投写レンズ系のレンズ構成と検討結果＞  そして、本発明では、図３にも示すように、上述した投写レンズを構成するレンズ１２枚のレンズＬ１〜Ｌ１２を、以下の三つの群、即ち、前群、中群、後群に分けて、それぞれ、個別の鏡筒内に組み込んで複数のレンズブロック（前群レンズブロックＧ１、中群レンズブロックＧ２、後群レンズブロックＧ３）とする。より具体的に上記の例では、非球面レンズＬ１１とＬ１２を後群レンズブロックＧ３とし、映像表示素子Ｐ１に最も近いレンズから絞りＳ１の直前までに配置された球面レンズＬ１〜Ｌ５を前群レンズブロックＧ１とし、そして、当該絞りＳ１から上記非球面レンズＬ１１の直前までに配置された球面レンズＬ６〜Ｌ１０を中群レンズブロックＧ２とした。なお、投写レンズを構成するこれらのレンズを、各レンズブロック（群）で示したレンズ配置構成を図４に示す。
【００２３】  複数のサイズの異なる映像表示素子Ｐ１（半導体光源Ｐ０を含む）を用意し、とそれぞれのサイズに対応して、上述したレンズブロック（前群レンズブロックＧ１、中群レンズブロックＧ２、後群レンズブロックＧ３）、さらには、自由曲面ミラーＭ１３（なお、図では、自由曲面ミラーＭ１３はレンズとして表示する）を設計・作成しておき、これらを、適宜、選択して組み立てることにより、映像表示素子Ｐ１のサイズの異なる投写型映像表示装置を製造してその性能を確認した。その結果、映像表示素子Ｐ１のサイズに合わせて上記の前群レンズブロックＧ１、中群レンズブロックＧ２、後群レンズブロックＧ３、さらには、自由曲面ミラーＭ１３を設計・作成しても、必ずしも所望の光学性能が得られず、そこで、発明者等は種々の検討を行った。その結果、以下のことが確認された。
【００２４】  まず、複数の球面レンズを組み合わせた前群レンズブロックＧ１と中群レンズブロックＧ２については、サイズの異なる映像表示素子Ｐ１に対応したレンズ径のレンズブロック（即ち、サイズの小さな映像表示素子Ｐ１に対してはレンズ径の小さなレンズのブロック、サイズの大きな映像表示素子Ｐ１に対してはレンズ径の大きなレンズブロックとする）を選択することによっても、映像表示素子Ｐ１からの光束φ１、φ２が球面レンズおよび非球面レンズの有効径内に収まるように設計することによれば、所望の光学性能が得られることが分かった。
【００２５】  自由曲面レンズから構成される後群レンズブロックＧ３については、その表面形状の複雑さから、異なる製造工程において所望の加工精度を維持することが難しく、そのため、非球面レンズと球面レンズからなる前群レンズブロックＧ１や中群レンズブロックＧ２と同様に、そのサイズを変更するだけでは、所望の光学性能が得られないことが分かった。
【００２６】  本発明は、上述した検討結果に基づいて達成したものであり、即ち、サイズの異なる映像表示素子Ｐ１に対しても、そのサイズに対応した前群レンズブロックＧ１や中群レンズブロックＧ２を選択し、他方、後群レンズブロックＧ３については、異なるサイズの映像表示素子Ｐ１に対して共通のブロックとすることにより、所望の形状精度と面粗さを維持することができ、効率的に、所望の光学性能が得られる投写レンズ系を組み立てられることが分かった。なお、この後群レンズブロックＧ３については、共通のブロックとすることから、最も大きなサイズの映像表示素子Ｐ１からの光束φ１、φ２がその自由曲面レンズ内に収まるように設計される。
【００２７】  さらに、自由曲面ミラーＭ１３に関しても、球面レンズからなる前群レンズブロックＧ１や中群レンズブロックＧ２と同様に、そのサイズを変更するだけで所望の光学性能が得られることが分かった。一方、ミラーＭ１３の反射面は上述した自由曲面レンズのレンズ面よりも要求される面荒さが半分以下と小さく、そのため、上記後群レンズブロックＧ３と同等の形状精度が要求される。さらに、反射膜を蒸着により成膜する場合にはミラーＭ１３の大きさにより蒸着コストが大きく変化し投写レンズの価格影響が大きい。このため小型の映像表示素子を使用する場合には必要最小限のミラー外形寸法とするとよい。
【００２８】  より具体的な実施例について、以下に詳細に示す。まず、対角寸法の異なる映像表示素子として、対角寸法が０．３インチ（アスペクト比１６：９）の反射型映像表示素子と、対角寸法が０．４５インチ（アスペクト比１６：９）の反射型映像表示素子を用意し、これら対角寸法が０．３インチ（アスペクト比１６：９）の反射型映像表示素子に表示された映像からの映像光束と、対角寸法が０．４５インチ（アスペクト比１６：９）の反射型映像表示素子に表示された映像からの映像光束が、図２に示した投写レンズを構成する非球面レンズおよび自由曲面レンズ、自由曲面ミラーのどの領域を通過または反射するかについて、検討した結果を、以下の図５〜９および表１〜５において、ＸＹ座標の値で示す。
【００２９】  図５は、図２に示した非球面レンズや球面レンズからなる前群レンズブロックＧ１を構成する非球面レンズＬ２の入射面（映像表示素子側面）における映像光束の通過領域を示した平面図であり、図にＡ１で示した領域は（映像表示素子のサイズが０．４５インチに対応し、他方、Ａ２で示した領域は（映像表示素子のサイズが０．３インチに対応している。また、以下の表１では、具体的な通過領域のＹ軸に対して片面即ち、＋Ｘ軸に対応した点列を光軸基準（Ｘ：Ｙ軸共にゼロ）の絶対値で示す。【表１】
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【００３０】  以上の図および表からも明らかなように、前群レンズブロックＧ１を構成するレンズについては、映像表示素子のサイズに適合して、適宜、レンズ径の異なる（即ち、レンズ径を縮小した）レンズ（図の破線の円を参照）を採用することが出来ることが分かる。
【００３１】  同様に、図６は、図２に示した中群レンズブロックＧ２を構成する非球面レンズＬ１０の入射面（映像表示素子側面）における映像光束の通過領域を示した平面図であり、図にＡ１で示した領域は（映像表示素子のサイズが０．４５インチに対応し、他方、Ａ２で示した領域は（映像表示素子のサイズが０．３インチに対応している。また、以下の表２では、具体的な通過領域のＹ軸に対して片面即ち、＋Ｘ軸に対応した点列を光軸基準（Ｘ：Ｙ軸共にゼロ）の絶対値で示す。【表２】
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【００３２】この場合にも、上記前群レンズブロックＧ１と同様に、中群レンズブロックＧ２を構成する非球面レンズについても、映像表示素子のサイズに適合して、適宜、そのレンズ径の異なるレンズ（図の破線の円を参照）を採用することが出来ることが分かる。
【００３３】  図７は、図２に示した後群レンズブロックＧ３を構成する自由曲面レンズＬ１１の入射面における映像光束の通過領域を示しており、図にＡ１で示した領域は（映像表示素子のサイズが０．４５インチに対応し、他方、Ａ２で示した領域は（映像表示素子のサイズが０．３インチに対応している。また、以下の表３では、具体的な通過領域のＹ軸に対して片面即ち、＋Ｘ軸に対応した点列を光軸基準（Ｘ：Ｙ軸共にゼロ）の絶対値で示す。【表３】
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【００３４】  図８も同様に、図２に示した後群レンズブロックＧ３を構成する自由曲面レンズＬ１２の入射面における映像光束の通過領域を示しており、図にＡ１で示した領域は（映像表示素子のサイズが０．４５インチに対応し、他方、Ａ２で示した領域は（映像表示素子のサイズが０．３インチに対応している。また、以下の表４では、具体的な通過領域のＹ軸に対して片面即ち、＋Ｘ軸に対応した点列を光軸基準（Ｘ：Ｙ軸共にゼロ）の絶対値で示す。【表４】
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【００３５】  なお、これら図７および図８からは、後群レンズブロックＧ３を構成する自由曲面レンズＬ１１およびＬ１２については、その表面形状の複雑さから、映像表示素子のサイズが減少しても、必ずしも、当該レンズ径の縮小につながらないことが分かる。これら自由曲面レンズＬ１１およびＬ１２は、その表面形状の複雑さからサイズを変更（レンズ径の縮小）だけで所望の特性を得るのは難しく、また、上記にも述べたが、異なる製造工程において所望の加工精度を維持することが難しく、そのため、単なるレンズ径の縮小だけでは、所望の光学性能が得られない。
【００３６】  図９は、図２に示した自由曲面ミラーＭ１３の反射面における映像光束の通過領域を示した平面図である。図中のＡ１、Ａ２で示した領域についても上記と同じであるので、ここではその説明を割愛する。また、以下の表５では、具体的な通過領域のＹ軸に対して片面即ち、＋Ｘ軸に対応した点列を光軸基準（Ｘ：Ｙ軸共にゼロ）の絶対値で示す。【表５】
2017013705.tif 000007
【００３７】  なお、この場合にも、映像表示素子のサイズに適合して、適宜、そのサイズが異なる（即ち、全体のサイズを縮小した）ミラー（図の破線を参照）を採用することが出来ることが分かる。
【００３８】  以上に述べたことからは、サイズの異なる映像表示素子Ｐ１に対しては、上述した前群レンズブロックＧ１や中群レンズブロックＧ２だけでなく、さらには、当該自由曲面ミラーＭ１３についても、適宜に選択を行うことにより、投写レンズ系を組み立てられることが、効率的かつ経済的に投写レンズ系を組み立てられるためには、有効であることが分かった。なお、このミラーＭ１３の製造では、その反射面に蒸着する反射膜の面積も、サイズの小さな映像表示素子Ｐ１に対してはそのサイズに合わせて、適宜、縮小することが可能であることから、製造コストの低減に大きく影響することとなり、経済的な効果が得られることとなる。
【００３９】＜投写レンズ系の組み立て方法＞  上記からも明なように、本発明になる投写レンズ系の組み立て方法によれば、製造される投写型映像表示装置に組み込まれるサイズ（対角線の寸法）の異なる複数の映像表示素子Ｐ１に対し、そのサイズに適合して設計・製造した複数の種類のレンズブロック、即ち、前群レンズブロックＧ１や中群レンズブロックＧ２を予め用意しておく。また、自由曲面ミラーＭ１３についても、同様に、予め複数の種類のものを用意しておく。なお、上述した後群レンズブロックＧ３については、共通の部品として用意しておく。
【００４０】  その後、投写レンズの組み立てに際しては、図１０にも示すように、像表示装置に選択的に組み込まれた映像表示素子Ｐ１に対し適合する前群レンズブロックＧ１と中群レンズブロックＧ２を選択してこれらを組み立て、さらには、共通の後群レンズブロックＧ３と組み合わせてレンズ群を構成する。このように構成されたレンズ群を、投写型映像表示装置を構成する各種の部品と共に、上面カバー１０１と下面カバー１０２により形成される内部空間に搭載し、さらには、上記と同様に選択された自由曲面ミラーＭ１３をミラーベースに取り付けて投写レンズの組み立てを完了する。
【００４１】  なお、この時、前群レンズブロックＧ１と中群レンズブロックＧ２を組み立てる際には、図１１にも示すように、絞りＳ１（２０）の前後には鏡筒２１、２２が一体に延長して形成された部材を使用することにより、その前部２１には上記前群レンズブロックＧ１の後方の鏡筒が、他方、その後部２２には上記中群レンズブロックＧ２の前方の鏡筒が、それぞれ、羅合または挿入される。即ち、かかる組み立て構造によれば、絞りＳ１に対して前群レンズブロックＧ１と中群レンズブロックＧ２を、同一光軸上の所定の位置に、容易に固定して組み立てることが可能となる。なお、この鏡筒２１、２２を含む図１０に示す絞り２０も、上記前群レンズブロックＧ１や中群レンズブロックＧ２と同様に、選択的に組み込まれた映像表示素子Ｐ１に対し適合するように、予め複数のサイズのものを用意しておく。
【００４２】  即ち、上述した投写レンズの組み立て方法によれば、特に、所望の加工精度を維持することが難しい後群レンズブロックＧ３を、映像表示素子Ｐ１のサイズによらず、共通化することによって所望の光学性能が得られる投写レンズ系を組み立てられることが可能となる。他方、前群レンズブロックＧ１や中群レンズブロックＧ２については、こられを映像表示素子Ｐ１のサイズに応じて選択して組み立てることにより、特に、サイズの小さな映像表示素子Ｐ１に対しては、これら前群レンズブロックＧ１や中群レンズブロックＧ２および自由曲面ミラーＭ１３の外形サイズを縮小することが可能であることから、その製造コストを低減することが出来る。さらに、前群レンズブロックＧ１や中群レンズブロックＧ２の外形サイズを縮小する第二の効果として投写型映像表示装置内においても十分な冷却通路を確保することができ、外気による自然空冷を実現することが可能となり、装置性能の向上にも資することとなる。  以上、絞り２０、中群レンズブロックＧ２、前群レンズブロックＧ１がそれぞれ別体となった実施形態について説明したが、他方構造上の制約から絞り２０が中群レンズブロックＧ２或いは前群レンズブロックＧ１と一体化され他方のレンズブロックが取替え可能な構造となっても同様の効果を得ることが可能となることは言うまでもない。
【００４３】  具体的には、製造される投写型映像表示装置に組み込まれる異なるサイズ（対角線の寸法など）の映像表示素子Ｐ１に対しは、そのサイズの変動に応じて、レンズブロック群の一部、例えば、前群レンズブロックＧ１だけを可変としてもよく、具体的には、サイズの異なる複数の前群レンズブロックを用意しておく、またはその全部を可変としても、即ち、サイズの異なる複数の前群レンズブロックＧ１、中群レンズブロックＧ２、さらには、自由曲面ミラーＭ１３を用意しておいてもよい。
【００４４】  なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するためにシステム全体を詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【００４５】  １００…投写型映像表示装置、１０１…上面カバー、１０２…下面カバー、Ｌ１〜Ｌ１２…レンズ、Ｐ１…映像表示素子、ＰＬ…プリズム光学素子、Ｇ１…前群レンズブロック、Ｇ２…中群レンズブロック、Ｇ３…後群レンズブロック、Ｍ１３…自由曲面ミラー、Ｓ１（２０）…絞り、２１、２２…鏡筒
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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