WO2001086340A1

WO2001086340A1 - Affichage d'image et methode de reglage de l'alignement

Info

Publication number: WO2001086340A1
Application number: PCT/JP2001/002304
Authority: WO
Inventors: Hiroshi Suzuki; Kohei Teramoto; Jiro Suzuki; Shinsuke Shikama
Original assignee: Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha
Priority date: 2000-05-10
Filing date: 2001-03-22
Publication date: 2001-11-15
Also published as: CA2377245A1; JP3727543B2; US6824274B2; US6994437B2; CN1380989A; EP1203977A1; US20060098294A1; US20040046944A1; JP2002207168A; IL147035A0; US7572014B2; CA2377245C; US7230774B2; US20010050758A1; US20050083491A1; KR100449133B1; US20070201009A1; KR20020041803A; EP1203977A4; US6631994B2

Description

明細書画像表示装置およびァライメント調整方法技術分野

この発明は、画像情報が与えられた光画像信号を表示手段に投影して画像を表示する画像表示装置に関するものであり、また、この画像表示装置に用いる光学系構成要素のァライメント調整方法に係るものである

背景技術

第 1図は従来の画像表示装置の構成を示す図である。 1は光を出力する発光体、 2は発光体 1から出力された光が概ね平行になるように反射する放物面リフレクタ、 3は放物面リフレクタ 2に反射された光を集光する集光レンズである。発光体 1、放物面リフレクタ 2および集光レンズ 3から照明光源系が構成されている。

4は集光レンズ 3によって集光された光を画像情報に基づいて空間的に強度変調するライトバルブ、 5 ライトバルブ 4によって強度変調された光をスクリーン 6に投影する投影光学レンズ、 6は投影光学レンズ 5から投影された光を画像として表示するスクリーンである。光路は矢印で表示してある。

次に動作について説明する。

発光体 1から出力された光は、放物面リフレクタ 2によって反射され、集光レンズ 3によってライトバルブ 4へ集光される。ライトバルブ 4 は画像情報に基づいて集光された光を空間的に強度変調する。強度変調された光は投影光学レンズ 5によってスクリーン 6に後方（第 1図の左方）から投影されて、画像として表示される。画像表示装置の利用者は

、第 1図のスクリーン 6の前方（第 1図の右方）から画像を視認する。第 1図の画像表示装置の奥行は、発光体 1、放物面リフレクタ 2、集光レンズ 3からなる照明光源系からスクリーン 6までの距離に相当する。同じ大きさの画像を表示できる画像表示装置であれば、この奥行をなるべく薄く構成したものの方が好ましい。このような理由で、第 1図に示した従来の画像表示装置では、画像表示装置の奥行を極力抑えて薄型化できるように、広角の投影光学レンズ 5を用いてスクリーン 6に画像を表示している。

しかしながら、投影光学レンズ 5の広角には限界があるため、'第 1図の画像表示装置をさらに薄型化するために、第 2図に示すように、水平方向に対して 4 5 ° 傾いた平面鏡 7を設けて、投影光学レンズ 5からの光路を折り曲げてスクリーン 6に投影するように構成している。

第 2図の画像表示装置では、照明光源系やライトバルブ 4、投影光学レンズ 5の各構成要素を画像表示装置の高さ方向（第 2図の上下方向）に配置し、画像表示装置の薄型化を可能にしている。この場合の画像表示装置の奥行は、平面鏡 7からスクリーン 6までの距離に相当する。水平方向に対する平面鏡 7の傾きを 4 5 ° よりも大きくすれば画像表示装置をさらに薄型化することができるが、ライトバルブ 4および光源部分が投影光と干渉し、光がけられてしまってスクリーン 6から光路が外れてしまう。

また、特開平 6— 1 1 7 6 7号公報には、第 2図の平面鏡 7の代わりに凸面鏡を用いて光を反射してスクリーン 6に画像を拡大表示する画像表示装置が開示されているが、スクリーン 6には歪んだ画像が表示されてしまう。

従来の画像表示装置は以上のように構成されているので、画像表示装置の薄型化には限界があり、これ以上の薄型化をすることができないという課題があった。

この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、画像を歪ませることなく拡大表示することができるとともに、従来と比較してさらに薄型化することができる画像表示装置を得ることを目的とするまた、この発明は、上記の画像表示装置の光学系構成要素をァライメント調整するァライメント調整方法を得ることを目的とする。発明の開示

この発明に係る画像表示装置は、光画像信号を反射する反射部と、反射部が歪曲収差を有する場合には歪曲収差を補正するとともに、光画像信号を反射部へ投影する屈折光学部とから構成される投影光学手段を備え、投影光学手段を介して光画像信号を表示手段が受光するようにしたものである。

このことによって、画像情報が与えられた光画像信号が反射部から受ける歪曲収差を補正して表示装置に拡大画像を表示することができるようになり、画像表示装置の薄型化に最適な位置に表示手段を配置することができ、従来と比較してより薄型化した画像表示装置を構成することができるようになるという効果が得られる。

この発明に係る画像表示装置は、光画像信号を反射する反射面を有する反射部と、光画像信号を反射部へ投影する屈折面を有する屈折光学部とから構成される投影光学手段を備え、投影光学手段を介して光画像信号を表示手段が受光するとともに、反射面および屈折面の少なくとも 1 面は非球面形状に形成されるようにしたものである。

このことによって、画像表示装置を薄型化して、表示手段へ投影する光の歪曲収差を補正することができるという効果が得られる。

この発明に係る画像表示装置は、照明光を発する照明光源部と、照明光源部から発せられた照明光を受けるとともに、照明光に画像情報を与えて光画像信号として反射する反射型画像情報付与部とから送信手段が構成されるようにしたものである。

このことによって、光画像信号が出射される反射型画像情報付与部の反射面側に照明光源部を配置できるようになり、液晶などの透過型の光空間変調素子を用いた従来の画像表示装置と比較して、より薄型化した画像表示装置を構成することができるという効果が得られる。

この発明に係る画像表示装置は、照明^を発する照明光源部と、照明光源部から発せられた照明光を受けるとともに、照明光に画像情報を与えて光画像信号として反射する反射型画像情報付与部とから送信手段が構成されるようにしたものである。

この発明に係る画像表示装置は、送信手段から送信された光画像信号を反射する回転非球面を反射部が備えるようにしたものである。

このことによって、鏡面旋盤によって反射部を容易に製作することができるようになり、製造コストを大幅に削減することができるという効果が得られる。

この発明に係る画像表示装置は、負のパワーを有する凸面鏡を反射部とするようにしたものである。

このことによって、反射部の製造が容易になるという効果が得られるこの発明に係る画像表示装置は、負のパワーを有する凸面鏡を反射部とするようにしたものである。

このことによって、反射部の製造が容易になるという効果が得られるこの発明に係る画像表示装置は、負のパワーを有するフレネルミラ一を反射部とするようにしたものである。

このことによって、屈折光学部によつて歪曲収差を補正することなく画像を拡大することができるようになり、画像表示装置の設計、製造を容易にすることができるという効果が得られるとともに、更に薄型化した画像表示装置を構成することができるという効果が得られる。

この発明に係る画像表示装置は、負のパヮ一を有するフレネルミラーを反射部とするようにしたものである。

このことによって、屈折光学部によって歪曲収差を補正することなく画像を拡大することができるようになり、画像表示装置の設計、製造を容易にすることができるという効果が得られるとともに、更に薄型化した画像表示装置を構成することができるという効果が得られる。

この発明に係る画像表示装置は、送信手段から送信された光画像信号が透過する方向に積層された低分散媒質および高分散媒質から反射部が構成され、負のパワーを有し、低分散媒質および高分散媒質を透過した光画像信号を反射する反射面を反射部が備えるようにしたものである。

このことによって、緩やかな凸面形状で光信号を広角に投影できるとともに、低分散媒質や高分散媒質の厚さを調整して反射面で生じる歪曲収差を光学素子の内部で補正することができるようになり、歪曲収差の補正が容易になるという効果が得られる。

この発明に係る画像表示装置は、光軸の周りでは大き,な凸の曲率を有し、周辺になるにしたがって曲率が小さくなるように形成された反射面を反射部が有するようにしたものである。

このことによって、表示手段へ投影する光の歪曲収差をより補正することができるという効果が得られる。

この発明に係る画像表示装置は、光軸の周りでは大きな凸の曲率を有し、周辺になるにしたがって曲率が小さくなるように形成された反射面を反射部が有するようにしたものである。

この発明に係る画像表示装置は、偶数次の項から成る多項式に奇数次の項を加えて求められる奇数次非球面形状の反射面を反射部が有するようにしたものである。

このことによって、歪曲収差の補正と軸外の投影光の良好な結像特性を両立した投影光学系を実現することができるという効果が得られる。この発明に係る画像表示装置は、偶数次の項から成る多項式に奇数次の項を加えて求められる奇数次非球面形状の反射面を反射部が有するようにしたものである。

このことによって、歪曲収差の補正と軸外の投影光の良好な結像特性を両立した投影光学系を実現することができるという効果が得られる。この発明に係る画像表示装置は、偶数次の項から成る多項式に奇数次の項を加えて求められる奇数次非球面形状の屈折面を屈折光学部が有するようにしたものである。

このことによって、屈折面の形状を局部的に変えられ、歪曲収差を容易に軽減でき、さらに軸外の結像性能の改良が可能になるという効果が得られる。

この発明に係る画像表示装置は、偶数次の項から成る多項式に奇数次の項を加えて求められる奇数次非球面形状の屈折面を屈折光学部が有するようにしたものである。

この発明に係る画像表示装置は、反射部または屈折光学部の光軸付近を避けて反射部または屈折光学部が光画像信号を導くようにしたものでめる。

このことによって、良好な結像性能を実現することができるという効果が得られる。

この発明に係る画像表示装置は、反射部または屈折光学部の光軸付近を避けて反射部または屈折光学部が光画像信号を導くようにしたものである。

この発明に係る画像表示装置は、反射部の像面湾曲を相殺する像面湾曲補償レンズを屈折光学部が備えるようにしたものである。

このことによって、歪曲収差を補正するとともに、像面湾曲を補正した画像を表示できるという効果が得られる。

この発明に係る画像表示装置は、正のパワーを有する正レンズと、負のパヮ一を有し、正レンズの屈折率よりも小さな屈折率を持つ負レンズとから構成され、反射部のぺッヅバール和寄与成分を補償するぺッヅパ —ル和補償レンズを屈折光学部が備えるようにしたものである。

このことによって、歪曲収差を補償するとともに、ペッツパール条件を満たすようにして像面湾曲を補償することができるようになり、結像性能を向上することができるという効果が得られる。この発明に係る画像表示装置は、正のパワーを有する正レンズと、負のパワーを有し、正レンズの屈折率よりも小さな屈折率を持つ負レンズとから構成され、反射部のぺッヅバール和寄与成分を補償するぺッヅバ —ル和補償レンズを屈折光学部が備えるようにしたものである。

このことによって、歪曲収差を補償するとともに、ぺッヅパール条件を満たすようにして像面湾曲を補償することができるようになり、結像性能を向上することができるという効果が得られる。

この発明に係る画像表示装置は、正のパワーを有する正レンズと、負のパワーを有し、正レンズの屈折率よりも小さな屈折率を持つ負レンズとから構成され、反射部のぺッヅバール和寄与成分を補償するぺッヅバール和補償レンズを屈折光学部が備えるようにしたものである。

このことによって、歪曲収差を補償するとともに、ぺヅッパール条件を満たすようにして像面湾曲を補償することができるようになり、結像性能を向上することができるという効果が得られる。

この発明に係る画像表示装置は、送信手段から反射部へ投影される光画像信号の主光線のパラけた所および/または主光線のまとまった所に. 非球面形状光学面を投影光学手段が備えるようにしたものである。

このことによって、主光線のまとまった所では像面湾曲を、主光線のバラけた所では歪曲収差を効果的に軽減できるという効果が得られる。

この発明に係る画像表示装置は、送信手段から反射部へ投影される光画像信号の主光線のバラけた所およびまたは主光線のまとまった所に非球面形状光学面を投影光学手段が備えるようにしたものである。

この発明に係る画像表示装置は、屈折光学部から反射部へ光画像信号を反射する光路折曲手段を投影光学手段が備え、反射部の光軸を含む水平面内で屈折光学部の光軸方向を適切な角度に折り曲げるようにしたものである。

このことによって、さらに薄型化し、かつスクリーン下部高さを低く抑えた画像表示装置を構成することができるという効果が得られる。

この発明に係る画像表示装置は、第 1のレンズ手段から第 2のレンズ手段へ光画像信号を反射する光路折曲手段を屈折光学部が備えるようにしたものである。

この発明に係る画像表示装置は、合成樹脂によって製造された少なくとも 1枚のレンズを屈折光学部が有するようにしたものである。

このことによって、屈折光学部の生産性が向上し、画像表示装置のコストを低減することができるという効果が得られる。

この発明に係る画像表示装置は、合成樹脂によって製造された少なくとも 1枚のレンズを屈折光学部が有するようにしたものである。このことによって、屈折光学部の生産性が向上し、画像表示装置のコストを低減することができるという効果が得られる。

この発明に係る画像表示装置は、光軸を共通化して回転対称形で屈折光学部および反射部が構成されるようにしたものである。

このことによって、屈折光学部や反射部を回転成形によって容易に製造することができ、ァライメントも容易に調整することができるという効果が得られる。

この発明に係る画像表示装置は、投影光学手段からの光画像信号を表示手段へ反射する平面鏡を備えるようにしたものである。

このことによって、画像表示装置の空間を最大限に利用して、画像表示装置を薄型化することができるという効果が得られる。

この発明に係る画像表示装置は、表示手段の受光面と平面鏡の反射面とを平行の関係にするようにしたものである。

このことによって、画像表示装置を薄型化して構成することができるという効果が得られる。

この発明に係る画像表示装置は、表示手段の受光面と平面鏡の反射面とを平行の関係にするようにしたものである。このことによって、画像表示装置を薄型化して構成することができるという効果が得られる。

この発明に係る画像表示装置は、正のパワーを有する正レンズ群および負のパワーを有する負レンズ群から構成されるレトロ光学系と、レト口光学系からの光画像信号の反射部への出射角度を微調整する屈折光学レンズとから屈折光学部が構成されるようにしたものである。

このことによって、歪曲収差や像面湾曲を抑制し、薄型化した画像表示装置を構成できるという効果が得られる。

この発明に係る画像表示装置は、 2つの正レンズ群および 1つの負レンズ群からレト口光学系が構成されるようにしたものである。

このことによって、歪曲収差や像面湾曲を抑制し、薄型化した画像表示装置をより具体的に構成できるという効果が得られる。

この発明に係る画像表示装置は、 2つの正レンズ群および 1つの負レンズ群からレトロ光学系が構成されるようにしたものである。

この発明に係る画像表示装置は、 1つの正レンズ群および 1つの負レンズ群からレトロ光学系が構成されるようにしたものである。

このことによって、歪曲収差や像面湾曲を抑制し、薄型化した画像表示装置をより具体的に構成できるという効果が得られる。この発明に係る画像表示装置は、 1つの正レンズ群および 1つの負レンズ群からレト口光学系が構成されるようにしたものである。

この発明に係る画像表示装置は、 1. 4 5以上 1. 72 2以下の屈折率の平均値を有し、負のパヮ一を持つ負レンズと、 1. 7 22より大きく 1. 9以下の屈折率の平均値を有し、正のパヮ一を持つ正レンズとから屈折光学部のレト口光学系が構成されるようにしたものである。

この発明に係る画像表示装置は、 1. 4 5以上 1. 7 2 2以下の屈折率の平均値を有し、負のパワーを持つ負レンズと、 1. 7 2 2より大きく 1. 9以下の屈折率の平均値を有し、正のパワーを持つ正レンズとから屈折光学部のレト口光学系が構成されるようにしたものである。

この発明に係る画像表示装置は、 1. 4 5以上 1. 72 2以下の屈折率の平均値を有し、負のパワーを持つ負レンズと、 1. 7 22より大きく 1. 9以下の屈折率の平均値を有し、正のパヮ一を持つ正レンズとから屈折光学部のレト口光学系が構成されるようにしたものである。

この発明に係る画像表示装置は、 1. 4 5以上 1. 72 2以下の屈折率の平均値を有し、負のパヮ一を持つ負レンズと、 1. 7 22より大きく 1. 9以下の屈折率の平均値を有し、正のパワーを持つ正レンズとから屈折光学部のレト口光学系が構成されるようにしたものである。このことによって、歪曲収差や像面湾曲を抑制し、薄型化した画像表示装置をより具体的に構成できるという効果が得られる。

この発明に係る画像表示装置は、 1 . 4 5以上 1 . 7 2 2以下の屈折率の平均値を有し、負のパワーを持つ負レンズと、 1 . 7 2 2より大きく 1 . 9以下の屈折率の平均値を有し、正のパワーを持つ正レンズとから屈折光学部のレト口光学系が構成されるようにしたものである。

この発明に係る画像表示装置は、 2 5以上 3 8以下のアッベ数の平均値を有し、負のパヮ一を持つ負レンズと、 3 8より大きく 6 0以下のァッべ数の平均値を有し、正のパヮ一を持つ正レンズとから屈折光学部のレト口光学系が構成されるようにしたものである。

この発明に係る画像表示装置は、 2 5以上 3 8以下のアッベ数の平均値を有し、負のパヮ一を持つ負レンズと、 3 8より大きく 6 0以下のァッべ数の平均値を有し、正のパワーを持つ正レンズとから屈折光学部のレトロ光学系が構成されるようにしたものである。

このことによって、歪曲収差や像面湾曲を抑制し、薄型化した画像表示装置をより具体的に構成できるという効果が得られる。この発明に係る画像表示装置は、 2 5以上 3 8以下のアッベ数の平均値を有し、負のパワーを持つ負レンズと、 3 8より大きく 6 0以下のァッぺ数の平均値を有し、正のパワーを持つ正レンズとから屈折光学部のレト口光学系が構成されるようにしたものである。

この発明に係る画像表示装置は、 2 5以上 3 8以下のアッペ数の平均値を有し、負のパワーを持つ負レンズと、 3 8より大きく 6 0以下のァッぺ数の平均値を有し、正のパワーを持つ正レンズとから屈折光学部のレト口光学系が構成されるようにしたものである。

この発明に係る画像表示装置は、正レンズを構成する硝材の屈折率の平均値と負レンズを構成する硝材の屈折率の平均値との差分が 0 . 0 4 以上 1以下のレンズ硝材から屈折光学部のレト口光学系が構成されるようにしたものである。

この発明に係る画像表示装置は、正レンズを構成する硝材のアッペ数の平均値と負レンズを構成する硝材のアッベ数の平均値との差分が 0以上 1 6以下のレンズ硝材から屈折光学部のレトロ光学系が構成されるようにしたものである。

この発明に係る画像表示装置は、正レンズを構成する硝材のアツぺ数の平均値と負レンズを構成する硝材のアッベ数の平均値との差分が 0以上 1 6以下のレンズ硝材から屈折光学部のレト口光学系が構成されるようにしたものである。このことによって、歪曲収差や像面湾曲を抑制し、薄型化した画像表示装置をより具体的に構成できるという効果が得られる。

この発明に係る画像表示装置は、正レンズを構成する硝材のアッベ数の平均値と負レンズを構成する硝材のアツベ数の平均値との差分が 0以上 1 6以下のレンズ硝材から屈折光学部のレトロ光学系が構成されるようにしたものである。

この発明に係る画像表示装置は、正レンズを構成する硝材のアッペ数の平均値と負レンズを構成する硝材のアツベ数の平均値との差分が 0以上 1 6以下のレンズ硝材から屈折光学部のレトロ光学系が構成されるようにしたものである。

この発明に係る画像表示装置は、正レンズを構成する硝材のアッペ数の平均値と負レンズを構成する硝材のアツベ数の平均値との差分が 0以上 1 6以下のレンズ硝材から屈折光学部のレト口光学系が構成されるようにしたものである。

この発明に係る画像表示装置は、屈折光学部を構成する複数のレンズのうちで、送信手段光出射面に最も近いレンズから送信手段光出射面までの後側焦点距離と、送信手段光出射面から屈折光学部の入射瞳位置までの距離とを一致させるようにしたものである。

このことによって、レンズの大きさ、つまり径を最小化できるとともに、光のけられを最小化して、照明効率を向上することができるという効果が得られる。

この発明に係る画像表示装置は、マ一ジナルレイの低い所に負のパヮ一を有する負レンズを投影光学手段が備えるようにしたものである。

このことによって、負レンズの透過光に対するレンズ効果を考慮することなく、投影光学系の正のぺッヅバール和寄与成分を相殺する負のぺッツバ一ル和寄与成分を作り出してぺッヅバール条件を容易に満たすことができるようになり、像面湾曲を低減した画像表示装置を構成することができるという効果が得られる。

この発明に係る画像表示装置は、マージナルレイの低い所に負のパヮ —を有する負レンズを投影光学手段が備えるようにしたものである。

このことによって、負レンズの透過光に対するレンズ効果を考慮することなく、投影光学系の正のぺッヅパ一ル和寄与成分を相殺する負のぺッヅバール和寄与成分を作り出してぺッヅバール条件を容易に満たすことができるようになり、像面湾曲を低減した画像表示装置を構成することができるという効果が得られる。

この発明に係る画像表示装置は、屈折光学部が光路折曲手段から反射部までの光路を遮らない範囲で光路に近づけるように、光軸方向の折曲角度を設定するようにしたものである。

このことによって、映像が投影できない影の部分を生じる事なく、厚さ制限値の制約を満足してスクリーン下部高さを低く抑えることができるという効果が得られる。

この発明に係る画像表示装置は、第 1のレンズ手段が光路折曲手段から第 2のレンズ手段までの光路を遮らない範囲で光路に近づけるように、光軸方向の折曲角度を設定するようにしたものである。

この発明に係る画像表示装置は、屈折光学部から反射部設置面までの最短距離を厚さ制限値以下の範囲で離すようにしたものである。

この発明に係る画像表示装置は、反射部設置面から光路折曲手段までの最長距離または反射部設置面から屈折光学部までの最長距離のうちで、より長い最長距離を厚さ制限値と等しくするようにしたものである。

この発明に係る画像表示装置は、反射部設置面から光路折曲手段までの最長距離または反射部設置面から屈折光学部までの最長距離のうちで

、より長い最長距離を厚さ制限値と φしくするようにしたものである。

、より長い最長距離を厚さ制限値と等しくするようにしたものである。

この発明に係る画像表示装置は、反射部設置面から光路折曲手段までの最長距離と、反射部設置面から屈折光学部までの最長距離とを等しくするようにしたものである。

このことによって、スクリーン下部高さを最も低く抑えることができるという効果が得られる。

この発明に係る画像表示装置は、光画像信号の通過しない非透過部分を屈折光学部から削除した形状とするようにしたものである。

このことによって、光路折曲反射鏡から反射部までの光路に対して屈折光学部をより近づけることができるようになり、厚さ制限値の制約をさらに満足してスクリーン下部高さをさらに低く抑えることができるという効果が得られる。

このことによって、光路折曲反射鏡から反射部までの光路に対して屈折光学部をより近づけることができるようになり、厚さ制限値の制約をさらに満足してスクリーン下部高さをさらに低く抑えることができるという効果が得られる。この発明に係る画像表示装置は、光画像信号の通過しない非透過部分を屈折光学部から削除した形状とするようにしたものである。

この発明に係る画像表示装置は、光画像信号の通過しない非透過部分を屈折光学部から削除した形状とするようにしたものである。 '

この発明に係る画像表示装置は、光画像信号の通過しない非透過部分を屈折光学部から削除した形状とするようにしたものである。このことによって、光路折曲反射鏡から反射部までの光路に対して屈折光学部をより近づけることができるようになり、厚さ制限値の制約をさらに満足してスクリーン下部高さをさらに低く抑えることができるという効果が得られる。

このことによって、光路折曲反射鏡から反射部までの光路に対して屈折光学部をより近づけることができるようになり、厚さ制限値の制約をさらに満足してスクリ一ン下部高さをさらに低く抑えることができるという効果が得られる。

この発明に係る画像表示装置は、表示手段へ光画像信号を反射しない非反射部分を反射部から切り取った形状とするようにしたものである。

このことによって、非反射部分を切り取った分だけ反射部を小さく構成することができ、画像表示装置のコストを削減することができ、また画像表示装置内部の構成スペースを有効に利用することができるという効果が得られ、さらに回転成型された 1つの凸面鏡を 2等分して 2台分の画像表示装置に適用することができるという効果が得られる。

この発明に係る画像表示装置は、屈折光学部および反射部を一体化して保持する保持機構を備えるようにしたものである。

このことによって、屈折光学部および反射部の相互の位置関係を固定して、構成要素間の光路を対応付けすることができるようになり、画像表示装置の性能をより安定化することができるという効果が得られる。

このことによって、屈折光学部および反射部の相互の位置関係を固定して、構成要素間の光路を対応付けすることができるようになり、画像表示装置の性能をより安定化することができるという効果が得られる。この発明に係る画像表示装置は、屈折光学部、光路折曲手段および反射部を一体化して保持する保持機構を備えるようにしたものである。

このことによって、屈折光学部、光路折曲手段および反射部の相互の位置関係を固定して、構成要素間の光路を対応付けすることができるようになり、画像表示装置の性能をより安定化することができるという効果が得られる。

この発明に係る画像表示装置は、屈折光学部、光路折曲手段および反射部を一体化して保持する保持機構を備えるようにしたものである。

この発明に係る画像表示装置は、マ一ジナルレイの高い所に正のパヮ —を有する正レンズを屈折光学部が備えるようにしたものである。このことによって、レンズ作用を効果的に利用して、投影光学系の正のペッツバール和寄与成分を抑制することができ、像面湾曲を低減した画像表示装置を構成することができるという効果が得られる。

この発明に係る画像表示装置は、マージナルレイの高い所に正のパヮ

—を有する正レンズを屈折光学部が備えるようにしたものである。

このことによって、レンズ作用を効果的に利用して、投影光学系の正のペッツバール和寄与成分を抑制することができ、像面湾曲を低減した画像表示装置を構成することができるという効果が得られる。

この発明に係る画像表示装置は、屈折光学部へ入射する光のマージナルレイの高さを h i、屈折光学部中央部に配置された正レンズにおけるマージナルレイの最大高さを ] m、屈折光学部から出射する光のマージナルレイの高さを h oとするとき、 1. 0 5 h iく hmく 3 h iおよび 0. 3 h i < h o < l h iの関係を屈折光学部が満たすようにしたものである。

このことによって、投影光学系の正のぺッヅバール和寄与成分を抑制することができ、像面湾曲を低減した画像表示装置を構成することができるという効果が得られるとともに、屈折光学部出射部分のレンズ径を小さくでき、光路折曲反射鏡の挿入範囲に余裕を持った画像表示装置を構成することができるという効果が得られる。

この発明に係る画像表示装置は、屈折光学部へ入射する光のマージナルレイの高さを h i、屈折光学部中央部に配置された正レンズにおけるマ一ジナルレイの最大高さを hm、屈折光学部から出射する光のマージナルレイの高さを h oとするとき、 1. 0 5 h i < hmく 3 h iおよび 0. 3 h i < h o < l h iの関係を屈折光学部が満たすようにしたものである。

この発明に係る画像表示装置は、投影光学手段が、使用しない光軸中心付近の光学性能を悪くして、使用する光軸外の範囲の結像性能を向上させるようにしたものである。

このことによって、ぺッヅバール条件から外れたレンズ構成が可能になり、屈折光学部を構成する光学材料の屈折率および分散の制限条件を緩和して設計の自由度を広げ、より高い結像性能を得ることができるという効果が得られる。

この発明に係る画像表示装置は、投影光学手段が、光軸中心の結像位置と光軸周辺の結像位置とが同一平面内に存在しないようにしたものである。

このことによって、屈折光学部の設計上の自由度が増加し、優れた結像性能を有する画像表示装置を構成することができるという効果が得られ。

このことによって、屈折光学部の設計上の自由度が増加し、優れた結像性能を有する画像表示装置を構成することができるという効果が得られる。

この発明に係る画像表示装置は、投影光学手段が、光軸中心付近の歪曲収差を許容して、使用する大半の部分の結像性能を向上させるようにしたものである。

このことによって、光軸に最も近い矩形画面の一辺以外の他辺に対する相対的な歪量を少なくすることができ、境界部が曲線になりにくいという効果が得られる。

この発明に係る画像表示装置は、投影光学手段が、光学性能を劣化させる範囲を画面底辺のみ関係する画角範囲に制限するようにしたものでめる。

このことによって、歪曲収差の影響を光軸中心付近の底辺のみに限定でき、他の 3辺は正しい矩形形状に画像形成できるという効果が得られるとともに、縦方向に 2面、横方向に多面のマルチディスプレイを構成する場合において、画面のつなぎ部分での絵の重なり、絵の隙間などが発生しないという効果が得られる。

この発明に係る画像表示装置は、投影光学手段が、光学性能を劣化させる範囲を画面底辺のみ関係する画角範囲に制限するようにしたものでこのことによって、歪曲収差の影響を光軸中心付近の底辺のみに限定でき、他の 3辺は正しい矩形形状に画像形成できるという効果が得られるとともに、縦方向に 2面、横方向に多面のマルチディスプレイを構成する場合において、画面のつなぎ部分での絵の重なり、絵の隙間などが発生しないという効果が得られる。この発明に係る画像表示装置は、投影光学手段が、光学性能を劣化させる範囲を画面底辺のみ関係する画角範囲に制限するようにしたものでめる。

この発明に係る画像表示装置は、投影光学手段が、光学性能を劣化させる範囲を画面底辺のみ関係する画角範囲に制限するようにしたものである。

この発明に係る画像表示装置は、投影光学手段が、光学性能を劣化させる範囲を画面底辺のみ関係する画角範囲に制限するようにしたもので

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この発明に係る画像表示装置は、投影光学手段の歪曲収差を補正する形状を投影光学手段から光画像信号を表示手段へ反射する平面鏡が有するようにしたものである。

このことによって、画像表示装置全体の歪曲収差を補正できるという効果が得られる。

この発明に係る画像表示装置は、投影光学手段の歪曲収差を補正する形状を投影光学手段から光画像信号を表示手段へ反射する平面鏡が有するようにしたものである。このことによって、画像表示装置全体の歪曲収差を補正できるという効果が得られる。

この発明に係る画像表示装置は、投影光学手段の歪曲収差を補正する形状を投影光学手段から光画像信号を表示手段へ反射する平面鏡が有するようにしたものである。 - このことによって、画像表示装置全体の歪曲収差を補正できるという効果が得られる。

このことによ.つて、画像表示装置全体の歪曲収差を補正できるという効果が得られる。

この発明に係る画像表示装置は、反射部の光軸近辺へ向う出射光の射出瞳と、反射部の周辺へ向う出射光の射出瞳とをずらして屈折光学部が構成され、反射部に対する出射光の入射位置および入射角を調整するようにしたものである。このことによって、反射部周辺部分での反り返りを抑制することができ、像面湾曲を抑制することができるという効果が得られる。

この発明に係る画像表示装置は、反射部の光軸近辺へ向う出射光の射出瞳と、反射部の周辺へ向う出射光の射出瞳とをずらして屈折光学部が構成され、反射部に対する出射光の入射位置および入射角を調整するようにしたものである。

このことによって、反射部周辺部分での反り返りを抑制することができ、像面湾曲を抑制することができるという効果が得られる。

この発明に係る画像表示装置は、光画像信号を反射する反射面としてのフロント面から、フロント面の背面に設けられたリァ面までの反射部の厚さを等厚に形成するようにしたものである。

このことによって、温度変化に対するフ口ント面の形状変化を抑制することができ、画像表示装置の環境特性を向上することができるという効果が得られる。

このことによって、温度変化に対するフロント面の形状変化を抑制することができ、画像表示装置の環境特性を向上することができるという効果が得られる。

この発明に係る画像表示装置は、光画像信号を反射しない非投影フロント面に反射部の光軸を中心として設けた平面形状の低反射面と、低反射面よりも小さな面積を有し、低反射面内部に光軸を中心として設けられた平面形状の高反射面とを反射部が備えるようにしたものである。

このことによって、検出器によるパワーモニタおよび演算処理によつて仮想光軸を作り出すことができるようになり、画像表示装置の組立ェ程において、反射部、屈折光学部のァライメント調整を容易に行うことができるという効果が得られる。

このことによって、検出器によるパヮ一モニタおよび演算処理によつて仮想光軸を作り出すことができるようになり、画像表示装置の組立ェ程において、反射部、屈折光学部のァライメント調整を容易に行うことができるという効果が得られる。

この発明に係る画像表示装置は、画像情報光の出射面を保護するカバ —ガラスと、カバーガラスの光学的厚さのバラヅキ増減に応じて、バラヅキを逆に減増した光学的厚さを有する補償ガラスとを送信手段が備え、カバ一ガラスおよび補償ガラスを介して送信手段が屈折光学部へ光を出射するようにしたものである。

このことによって、カバ一ガラスの厚さのバラヅキを相殺して、常に一定の光学的厚さを有するガラス媒質によって送信手段の出射面が保護されているようにみなすことができ、照明光源系や屈折光学部を設計変更することなく利用することができるという効果が得られる。

この発明に係る画像表示装置は、画像情報光の出射面を保護するカバ —ガラスと、カバーガラスの光学的厚さのバラヅキ増減に応じて、バラヅキを逆に減増した光学的厚さを有する補償ガラスとを送信手段が備え、カバーガラスおよび補償ガラスを介して送信手段が屈折光学部へ光を出射するようにしたものである。

この発明に係る画像表示装置は、送信手段からの照明光の入射側に補償ガラスを着脱する補償ガラス着脱機構を屈折光学部が備えるようにしたものである。

このことによって、カバ一ガラスの厚さ変更や厚さバラツキに対応して適宜最適な厚さの補償ガラスに取り替えることができるという効果が得られる。

このことによって、カバ一ガラスの厚さ変更や厚さパラヅキに対応して適宜最適な厚さの補償ガラスに取り替えることができるという効果が得られる。

この発明に係る画像表示装置は、平面鏡の反射面および表示手段の受光面と直交する底面を有し、表示手段に表示される 4角形の画像の底辺上に存在し、画像の中心から最も離れた第 1の点と、第 1の点へ向う光線が反射される平面鏡上の第 2の点と、第 2の点へ向う光線が反射される反射部上の第 3の点と、第 1の点を底面の法線方向から底面へ投影した第 1の投影点と、第 2の点を底面の法線方向から底面へ投影した第 2 の投影点と、第 3の点を底面の法線方向から底面へ投影した第 3の投影点とを線分で各々結ぶことによってできる配置空間に構成要素を配置するようにしたものである。

このことによって、平面鏡と表示手段とによって定められた画像表示装置の薄さの範囲で、スクリーン下部の高さを抑制することができるという効果が得られる。この発明に係る画像表示装置は、平面鏡の反射面および表示手段の受光面と直交する底面を有し、表示手段に表示される 4角形の画像の底辺上に存在し、画像の中心から最も離れた第 1の点と、第 1の点へ向う光線が反射される平面鏡上の第 2の点と、第 2の点へ向う光線が反射される反射部上の第 3の点と、第 1の点を底面の法線方向から底面へ投影した第 1の投影点と、第 2の点を底面の法線方向から底面へ投影した第 2 の投影点と、第 3の点を底面の法線方向から底面へ投影した第 3の投影点とを線分で各々結ぶことによってできる配置空間に構成要素を配置するようにしたものである。

このことによって、平面鏡と表示手段とによって定められた画像表示装置の薄さの範囲で、スクリーン下部の高さを抑制することができるという効果が得られる。

この発明に係る画像表示装置は、照明光を発する照明光源部と、照明光源部の出射光を順次着色するカラーホイールと、照明光源部からの照明光による出射端面の照度分布を均一化して出射するロッドインテグレ —夕と、ロッドインテグレー夕からの照明光をリレーするリレーレンズとから構成される集光光学系主要部と、リレ一レンズからの照明光の主光線方向をそろえるフィールドレンズと、フィ一ルドレンズからの照明光に画像情報を与えて光画像信号として反射する反射型画像情報付与部とから送信手段が構成され、構成要素として集光光学系主要部を配置空間に配置するとともに、集光光学系主要部からの照明光をフィールドレンズへ順次反射する第 2の光路折曲手段および第 3の光路折曲手段を備えるようにしたものである。

このことによって、反射型の光空間変調素子に対して配置空間に配置した集光光学系主要部によって光を集光することができるという効果が得られる。この発明に係る画像表示装置は、照明光を発する照明光源部と、照明光源部の出射光を順次着色するカラ一ホイールと、照明光源部からの照明光による出射端面の照度分布を均一化して出射する口ッドィンテグレ —夕と、ロッドィンテグレー夕からの照明光をリレ一するリレーレンズとから構成される集光光学系主要部と、リレーレンズからの照明光の主光線方向をそろえるフィールドレンズと、フィールドレンズからの照明光に画像情報を与えて光画像信号として反射する反射型画像情報付与部とから送信手段が構成され、構成要素として集光光学系主要部を配置空間に配置するとともに、集光光学系主要部からの照明光をフィールドレンズへ順次反射する第 2の光路折曲手段および第 3の光路折曲手段を備えるようにしたものである。

このことによって、反射型の光空間変調素子に対して配置空間に配置した集光光学系主要部によって光を集光することができるという効果が得られる。

この発明に係る画像表示装置は、集光光学系主要部の光軸を表示手段の受光面および底面に平行に設置するようにしたものである。

このことによって、照明光源部の寿命を短くすることなく、スクリ一ン下部の高さを抑制して種々の利用形態に対応できる画像表示装置を構成することができるという効果が得られる。

この発明に係る画像表示装置は、集光光学系主要部の光軸を表示手段の受光面に平行に設置するとともに、リレーレンズと光軸との交点よりも照明光源部と光軸との交点が鉛直方向において高くなるよう傾斜させるようにしたものである。

この発明に係る画像表示装置は、集光光学系主要部の光軸を表示手段の受光面に平行に設置するとともに、リレ一レンズと光軸との交点よりも照明光源部と光軸との交点が鉛直方向において高くなるよう傾斜させるようにしたものである。

このことによって、照明光源部の寿命を短くすることなく、スクリーン下部の高さを抑制して種々の利用形態に対応できる画像表示装置を構成することができるという効果が得られる。

この発明に係る画像表示装置は、集光光学系主要部およびフィールドレンズを設置する調整台を送信手段が備えるとともに、第 3の光路折曲手段を収納する収納孔を調整台に備えるようにしたものである。

このことによって、スクリーン下部の高さをさらに抑制した画像表示装置を構成することができるという効果が得られる。

この発明に係る画像表示装置は、集光光学系主要部は、第 2の光路折曲手段または第 3の光路折曲手段の少なくとも一方の光学面を曲面形状にするようにしたものである。

このことによって、その曲面形状を工夫することによって光線の制御に自由度を与えることができるようになり、種々の光学性能の改善を図ることができるという効果が得られる。

この発明に係る画像表示装置は、合成樹脂によって反射部が製造されるようにしたものである。

このことによって、その形状を容易に成形できるとともに、低コストで大量生産できるという効果が得られる。

この発明に係る画像表示装置は、その光軸の方向から見た正面形状が長方形になるように、表示手段へ光画像信号を反射しない非反射部分を反射部が切り取られるとともに、長方形の下辺上において所定の偏芯距離で光軸近傍に設けられ、第 1の反射部取付機構に対してピボット固定される第 1のネジ留部と、長方形の下辺以外の辺に設けられ、第 2の反射部取付機構に対してスライド保持される第 2のネジ留部と、長方形の下辺以外の辺に設けられ、第 3の反射部取付機構に対してスライド保持される第 3のネジ留部とを備えるようにしたものである。

このことによって、温度変化に起因する熱膨張 ·熱収縮によって、反射部の形状の変形や光軸のズレを抑制し、画像表示装置の光学性能の劣化を防く、ことができるという効果が得られる。

このことによって、温度変化に起因する熱膨張 ·熱収縮によって、反射部の形状の変形や光軸のズレを抑制し、画像表示装置の光学性能の劣化を防ぐことができるという効果が得られる。

この発明に係る画像表示装置は、第 1の反射部取付機構および第 1のネジ留部がテ一パネジによってネジ留されるとともに、テ一パネジのテ —パ部分と合致するテ一パ形状のネジ孔を有するようにしたものであるこのことによって、確実にピボット固定を行うことができるという効果が得られる。

この発明に係る画像表示装置は、その光軸の方向から見た正面形状が長方形になるように、表示手段へ光画像信号を反射しない非反射部分を反射部が切り取られるとともに、長方形の下辺上において所定の偏芯距離で光軸近傍に設けられた凹部と、凹部にその曲面を嵌る円柱支持体と、凹部の左右にその一端がそれそれ固定され、反射部に対して引っ張り力を与える 2つのスプリングと、長方形の下辺以外の辺に設けられ、第 2の反射部取付機構に対してスライド保持される第 2のネジ留部と、長方形の下辺以外の辺に設けられ、第 3の反射部取付機構に対してスラィド保持される第 3のネジ留部とを備えるようにしたものである。

この発明に係る画像表示装置は、その光軸の方向から見た正面形状が長方形になるように、表示手段へ光画像信号を反射しない非反射部分を反射部が切り取られるとともに、長方形の下辺上において所定の偏芯距離で光軸近傍に設けられた凸部と、その V溝に凸部を嵌る V溝支持体と、凸部の左右にその一端がそれそれ固定され、反射部に対して引っ張り力を与える 2つのスプリングと、長方形の下辺以外の辺に設けられ、第

2の反射部取付機構に対してスライド保持される第 2のネジ留部と、長方形の下辺以外の辺に設けられ、第 3の反射部取付機構に対してスラィド保持される第 3のネジ留部とを備えるようにしたものである。

このことによって、温度変化に起因する熱膨張 '熱収縮によって、反射部の形状の変形や光軸のズレを抑制し、画像表示装置の光学性能の劣化を防く、ことができるという効果が得られる。

この発明に係る画像表示装置は、第 1のネジ留部の左右にその一端がそれぞれ固定されるとともに、共通の一点で他端が固定され、反射部に対して引っ張り力を与える 2つのスプリングを反射部が備えるようにしたものである。

このことによって、画像表示装置を天地逆転して利用する際に第 1のネジ留部に集中する応力をスプリングへ分散することができるようになり、第 1のネジ留部の信頼性を向上することができる。

この発明に係る画像表示装置は、第 1のネジ留部の左右にその一端がそれそれ固定されるとともに、共通の一点で他端が固定され、反射部に対して引っ張り力を与える 2つのスプリングを反射部が備えるようにしたものである。

この発明に係る画像表示装置は、第 1の反射部取付機構、第 2の反射部取付機構および第 3の反射部取付機構に対して、第 1のネジ留部、第 2のネジ留部および第 3のネジ留部が光画像信号を反射する反射部のフロント面側をそれそれ接触保持するようにしたものである。

このことによって、反射部の反射面を精度良く配置することができるという効果が得られる。

この発明に係る画像表示装置は、第 1の反射部取付機構、第 2の反射部取付機構および第 3の反射部取付機構に対して、第 1のネジ留部、第 2のネジ留部および第 3のネジ留部が光画像信号を反射する反射部のフ口ント面側をそれそれ接触保持するようにしたものである。

この発明に係る画像表示装置は、保持機構上に設けられ、屈折光学部の全レンズ群または屈折光学部の一部のレンズ群をスライド支持する 2 本のスライド支持柱と、 2本のスライド支持柱の間に位置し、保持機構上に固定される第 1の取付板と、 2本のスライド支持柱の間に位置し、屈折光学部を構成する全レンズ群またはその一部レンズ群の下部に固定される第 2の取付板と、第 1の取付板および第 2の取付板によって挟むように接触保持され、印加される制御電圧の増減によって屈折光学部の光軸の方向へ伸縮する圧電素子とを備えるようにしたものである。

このことによって、温度変化で発生するピントの狂いを調整できるという効果が得られる。

この発明に係る画像表示装置は、保持機構上に設けられ、反射部、屈折光学部の全レンズ群または屈折光学部の一部レンズ群のうちいずれか一つを屈折光学部の光軸の方向へギア機構によって移動するギア支持柱を備えるようにしたものである。

このことによって、温度変化で発生するピントの狂いを調整できるという効果が得られる。この発明に係る画像表示装置は、保持機構に保持された屈折光学部または保持機構のうちの少なくとも一方を加熱冷却する加熱冷却器を備えるようにしたものである。

このことによって、使用環境下で発生する温度勾配を抑制してピントの狂いを調整できるという効果が得られる。

この発明に係る画像表示装置は、保持機構に保持された屈折光学部または保持機構のうちの少なくとも一方を加熱冷却する加熱冷却器を備えるようにしたものである。

この発明に係る画像表示装置は、屈折光学部の鏡筒温度をセンシングする温度センサと、保持機構の内部温度をセンシングする温度センサと、鏡筒温度および内部温度から求められるピント補償量にしたがって、圧電素子、ギア機構または加熱冷却器のうちの少なくとも一つを制御するコントロールュニヅトとを備えるようにしたものである。

この発明に係る画像表示装置は、屈折光学部の鏡筒温度をセンシングする温度センサと、保持機構の内部温度をセンシングする温度センサと、鏡筒温度および内部温度から求められるピント補償量にしたがって、圧電素子、ギア機構または加熱冷却器のうちの少なくとも一つを制御するコントロ ^"ルュニヅトとを備えるようにしたものである。

この発明に係る画像表示装置は、屈折光学部の鏡筒温度をセンシングする温度センサと、保持機構の内部温度をセンシングする温度センサと、鏡筒温度および内部温度から求められるピント補償量にしたがって、圧電素子、ギア機構または加熱冷却器のうちの少なくとも一つを制御するコントロールユニットとを備えるようにしたものである。

このことによって、温度変化で発生するピントの狂いを調整できるという効果が得られる。この発明に係る画像表示装置は、環境温度をセンシングする温度センザと、少なくとも 2つ以上の異なるピント調整点から得られた線形補間式へ上記環境温度を与えて求められるピント補償量にしたがって、圧電素子、ギア機構または加熱冷却器のうちの少なくともいずれか一つを制御するコントロールュニヅトとを備えるようにしたものである。

このことによって、環境温度とピントとの関係を一対一に対応付けして、より正確なピント調整を行うことができるという効果が得られる。

この発明に係る画像表示装置は、環境温度をセンシングする温度センザと、少なくとも 2つ以上の異なるピント調整点から得られた線形補間式へ上記環境温度を与えて求められるピント補償量にしたがって、圧電素子、ギア機構または加熱冷却器のうちの少なくともいずれか一つを制御するコントロ一ルュニッ卜とを備えるようにしたものである。

この発明に係る画像表示装置は、環境温度をセンシングする温度センザと、少なくとも 2つ以上の異なるピント調整点から得られた線形補間式へ上記環境温度を与えて求められるピント補償量にしたがって、圧電素子、ギア機構または加熱冷却器のうちの少なくともいずれか一つを制御するコントロールユニットとを備えるようにしたものである。

この発明に係る画像表示装置は、環境温度をセンシングする温度センザと、少なくとも 2つ以上の異なるピント調整点から得られた線形補間式へ上記環境温度を与えて求められるピント補償量にしたがって、圧電素子、ギア機構または加熱冷却器のうちの少なくともいずれか一つを制御するコントロールユニットとを備えるようにしたものである。このことによって、環境温度とピントとの関係を一対一に対応付けして、より正確なピント調整を行うことができるという効果が得られる。

この発明に係る画像表示装置は、環境温度をセンシングする温度センザと、少なくとも 2つ以上の異なるピント調整点から得られた線形補間式へ上記環境温度を与えて求められるピント補償量にしたがって、圧電素子、ギア機構または加熱冷却器のうちの少なくともいずれか一つを制御するコントロールュニットとを備えるようにしたものである。

このことによって、環境温度とビントとの関係を一対一に対応付けして、より正確なピント調整を行うことができるという効果が得られる。

この発明に係る画像表示装置は、環境温度をセンシングする温度センザと、少なくとも 2つ以上の異なるビント調整点から得られた線形補間式へ上記環境温度を与えて求められるピント補償量にしたがって、圧電素子、ギア機構または加熱冷却器のうちの少なくともいずれか一つを制御するコントロールユニットとを備えるようにしたものである。

この発明に係る画像表示装置は、表示手段の非画像表示領域へ入射する光を受光して、ピント情報を検出する C C D素子と、ピント情報の解析結果に応じて、圧電素子、ギア機構または加熱冷却器のうちの少なくとも一つを制御するコントロールュニットとを備えるようにしたものである。

このことによって、温度などの 2次的な情報を用いることなく、ピントの狂いを直接反映してピント調整できるという効果が得られる。

この発明に係る画像表示装置は、表示手段の非画像表示領域へ入射する光を受光して、ピント情報を検出する C C D素子と、ピント情報の解析結果に応じて、圧電素子、ギア機構または加熱冷却器のうちの少なくとも一つを制御するコントロールュニヅトとを備えるようにしたものである。

この発明に係る画像表示装置は、表示手段の非画像表示領域へ入射する光を受光して、ピント情報を検出する C C D素子と、ピント情報の解析結果に応じて、圧電素子、ギア機構または加熱冷却器のうちの少なくとも一つを制御するコントロールュニッ卜とを備えるようにしたものである。

このことによって、温度などの 2次的な倩報を用いることなく、ピントの狂いを直接反映してピント調整できるという効果が得られる。

この発明に係る画像表示装置は、表示手段の非画像表示領域へ入射する光を受光して、ピント情報を検出する C C D素子と、ピント情報の解析結果に応じて、圧電素子、ギア機構または加熱冷却器のうちの少なくとも一つを制御するコント口一ルュニットとを備えるようにしたものでめ o

この発明に係る画像表示装置は、表示手段の非画像表示領域へ入射する光を受光して、ピント情報を検出する C C D素子と、ピント情報の解析結果に応じて、圧電素子、ギア機構または加熱冷却器のうちの少なくとも一つを制御するコントロールュニヅトとを備えるようにしたものでめ^ ) o

この発明に係る画像表示装置は、表示手段の非画像表示領域へ入射する光を受光して、ピント情報を検出する C C D素子と、ピント情報の解析結果に応じて、圧電素子、ギア機構または加熱冷却器のうちの少なくとも一つを制御するコントロールュニットとを備えるようにしたものでめる。

このことによって、温度などの 2次的な情報を用いることなく、ピン卜の狂いを直接反映してピント調整できるという効果が得られる。

この発明に係る画像表示装置は、表示手段の非画像表示領域へ入射する光を C C D素子へ反射する小型反射鏡を備えるようにしたものであるこのことによって、画像表示装置領域ぎりぎりに筐体が制限されている場合でもピント情報を検出できるという効果が得られる。

この発明に係る画像表示装置は、表示手段の非画像表示領域へ入射する光を C C D素子へ反射する小型反射鏡を備えるようにしたものである ο

このことによって、画像表示装置領域ぎりぎりに筐体が制限されている場合でもピント情報を検出できるという効果が得られる。

このことによって、画像表示装置領域ぎりぎりに筐体が制限されている場合でもピント情報を検出できるという効果が得られる。この発明に係る画像表示装置は、表示手段の非画像表示領域へ入射する光を C C D素子へ反射する小型反射鏡を備えるようにしたものであるこのことによって、画像表示装置領域ぎりぎりに筐体が制限されている場合でもピント情報を検出できるという効果が得られる。

この発明に係る画像表示装置は、 C C D素子で受光された光強度分布をピント情報として、ピント情報のビーク値をコントロールュニットが解析して、ビーク値を大きくするように制御を行うようにしたものである。

このことによって、ビントの狂いを直接反映してピント調整できるという効果が得られる。

この発明に係る画像表示装置は、 C C D素子で受光された光強度分布をピント情報として、ピント情報のピーク値をコントロールュニヅ卜が解析して、ピーク値を大きくするように制御を行うようにしたものであ o

このことによって、ピントの狂いを直接反映してピント調整できるという効果が得られる。

この発明に係る画像表示装置は、 C C D素子で受光された光強度分布をピント情報として、ピント情報のビーク値をコントロールユニットが解析して、ピーク値を大きくするように制御を行うようにしたものであるこのことによって、ピントの狂いを直接反映してピント調整できるという効果が得られる。

この発明に係る画像表示装置は、 C C D素子で受光された光強度分布をピント情報として、ピント情報のピーク値をコントロールュニヅトが解析して、ピーク値を大きくするように制御を行うようにしたものであ ο

この発明に係る画像表示装置は、 C C D素子で受光された光強度分布をピント情報として、ピント情報のピーク値をコント口ールュニヅトが解析して、ピーク値を大きくするように制御を行うようにしたものであ

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この発明に係る画像表示装置は、 C C D素子で受光された光強度分布をピント倩報として、ピント情報のピーク値をコントロールユニットが解析して、ビーク値を大きくするように制御を行うようにしたものである。

この発明に係る画像表示装置は、 C C D素子で受光された光強度分布をピント情報として、ピント情報の所定レベルの幅をコントロールュニットが解析して、所定レベルの幅を小さくするように制御を行うようにしたものである。

このことによって、ピントの狂いを直接反映してピント調整できるという効果が得られる。この発明に係る画像表示装置は、 C C D素子で受光された光強度分布をピント情報として、ピント情報の所定レベルの幅をコントロールュニットが解析して、所定レベルの幅を小さくするように制御を行うようにしたものである。

この発明に係る画像表示装置は、 C C D素子で受光された光強度分布をピント情報として、ピント倩報の所定レベルの幅をコント口一ルュニットが解析して、所定レベルの幅を小さくするように制御を行うようにしたものである。

この発明に係る画像表示装置は、 C C D素子で受光された光強度分布をピント情報として、ピント情報の肩部の傾きをコントロールユニットが解析して、傾きを大きくするように制御を行うようにしたものであるこのことによって、ピン卜の狂いを直接反映してピント調整できるという効果が得られる。

この発明に係る画像表示装置は、 C C D素子で受光された光強度分布をピント情報として、ピント情報の肩部の傾きをコントロールュニットが解析して、傾きを大きくするように制御を行うようにしたものである ο

このことによって、ピン卜の狂いを直接反映してピント調整できるという効果が得られる。

この発明に係る画像表示装置は、 C C D素子で受光された光強度分布をピント情報として、ピント情報の肩部の傾きをコントロールュニヅトが解析して、傾きを大きくするように制御を行うようにしたものであるこのことによって、ピントの狂いを直接反映してピント調整できるという効果が得られる。

この発明に係る画像表示装置は、 C C D素子で受光された光強度分布をピント情報として、ピント情報の肩部の傾きをコントロールュニットが解析して、傾きを大きくするように制御を行うようにしたものであるこのことによって、ビントの狂いを直接反映してピント調整できるという効果が得られる。

この発明に係る画像表示装置は、 C C D素子で受光された光強度分布をピント情報として、ピント情報の肩部の傾きをコントロールユニットが解析して、傾きを大きくするように制御を行うようにしたものであるこのことによって、ピントの狂いを直接反映してピント調整できるという効果が得られる。

この発明に係る画像表示装置は、屈折光学部および反射部をそれそれ支持する複数の支持柱を保持機構が備え、その鉛直方向の高さと線膨張率との積が支持柱で全て等しくするようにしたものである。

このことによって、鉛直方向における光軸のズレを防く、ことができるという効果が得られる。

この発明に係る画像表示装置は、屈折光学部および反射部をそれぞれ支持する複数の支持柱を保持機構が備え、その鉛直方向の高さと線膨張率との積が支持柱で全て等しくするようにしたものである。

このことによって、鉛直方向における光軸のズレを防ぐことができるという効果が得られる。

この発明に係る画像表示装置は、高反射面および低反射面もしくは全面高反射面を有する反射凸部または反射凹部を反射部が備えるようにしたものである。

このことによって、光学系構成要素のァライメント調整を容易に行うことができるという効果が得られる。

この発明に係る画像表示装置は、光画像信号を反射する反射面としてのフロント面にレンズ層を反射部が備えるようにしたものである。

このことによって、光路設計の自由度を増加させ、より緻密な光線制御を行うことができるという効果が得られる。

この発明に係る画像表示装置は、筐体の底面上に設けられ、表示手段を有する前部筐体と、底面上に設けられる後部筐体と、前部筐体から後部筐体までの間に設けられ、底面とともに収納空間を形成する上部斜面、左部斜面および右部斜面とを備え、左部斜面および右部斜面が、表示手段と平行な平行面を前部筐体の裏面に残すとともに、表示手段と垂直な垂直面を後部筐体の側面に残すようにしたものである。

このことによって、画像表示装置を精度良くマルチ構成することができ、設置作業効率を向上することができるという効果が得られる。

この発明に係る画像表示装置は、画像表示装置の左右いずれか片側の平行面に接続される第 1の端面と、平行面と同じ片側にある垂直面に接続される第 2の端面と、第 2の端面に平行な接続面とを有する接続部材とを備え、この接続面が他の接続部材の接続面と連結されるようにしたものである。

このことによって、直方体の筐体に収納された画像表示装置をマルチ構成するのと同様に、画像表示装置を精度良くマルチ構成することができ、設置作業効率を向上することができるという効果が得られる。

この発明に係る画像表示装置は、画像表示装置と同一の高さを接続部材が有するとともに、第 1の端面および第 2の端面に対してそれそれ直交し、他の接続部材と連結される第 3の端面を接続部材が備えるようにしたものである。

このことによって、上下方向に画像表示装置をマルチ構成できるという効果が得られる。

この発明に係る画像表示装置は、左部斜面および右部斜面を介して、排気 ·排熱またはケーブル類を筐体の内部から外部へ通すようにしたものである。

このことによって、部屋の壁面などに画像表示装置を完全に密着させることができるという効果が得られる。

この発明に係るァライメント調整方法は、反射部へ直進光を入射するとともに、反射部の姿勢調整を行って、高反射面へ入射する直進光の往路と、高反射面で反射する直進光の復路とを一致させるステップと、屈折光学部を介した往路の直進光を高反射面へ入射するとともに、高反射面で反射した復路の直進光を屈折光学部から出射して、屈折光学部の姿勢調整を行って、屈折光学部から出射した復路の直進光のパワーを最大にするステップとを備えるようにしたものである。

このことによって、光学系構成要素のァライメント調整を系統的かつ容易に行うことができるという効果が得られる。この発明に係るァライメント調整方法は、治具表示手段へ垂直に入射して第 1の透過孔を透過した平行光束を高反射面で反射し、高反射面と第 1の透過孔との間において平行光束の往路と復路とを一致させるステップと、屈折光学部の理想的な光軸を中心とする平行光束を光路折曲反射鏡から高反射面へと順次反射し、高反射面と光路折曲反射鏡との間において平行光束の往路と復路とを一致させるステツプと、屈折光学部の光軸と対応して設けられた第 2の透過孔を有する孔空反射鏡をレンズ保持フランジに設置して、屈折光学部の理想的な光軸を中心とする平行光束を第 2の透過孔を介して光路折曲反射鏡から高反射面へと順次反射し、孔空反射鏡で反射した平行光束と、高反射面から光路折曲反射鏡へと順次反射した復路の平行光束との進行方向を一致させるステップと、レンズ保持フランジから孔空反射鏡を取り外して屈折光学部を設置するステツプと、照明光源部および画像情報付与部を設置し、照明光源部から発した光を画像情報付与部によって光画像信号として、屈折光学部、光路折曲反射鏡および反射部を介して、治具表示手段上の正規の位置に光画像信号を結像させるステップとを備えるようにしたものである。

このことによって、光学系構成要素のァライメント調整を系統的かつ容易に行うことができるという効果が得られる。図面の簡単な説明

第 1図は従来の画像表示装置の構成を示す図である。

第 2図は平面鏡を追加した従来の画像表示装置の構成を示す図である ο

第 3図はこの発明の実施の形態 1による画像表示装置の構成を示す図 ¾る。

第 4図は屈折光学レンズの樽型歪曲収差が凸面鏡の糸卷型歪曲収差を補正する動作を概念的に説明する図である。

第 5図は無収差の屈折光学レンズを介して凸面鏡または平面鏡によつて光を反射したときの像を光路追跡で求める方法を概念的に示した図である。

第 6図は平面鏡を追加したこの発明の実施の形態 1による画像表示装置の構成を示す図である。

第 7図はこの発明の実施の形態 2による画像表示装置の構成を示す図である。

第 8図は凸面鏡とフレネルミラ一とを拡大した図である。

第 9図は凸面鏡とフレネルミラーとの歪曲収差の違いを比較する図である。

第 1 0図はこの発明の実施の形態 3による画像表示装置の構成を示す図である。

第 1 1図は光学素子を拡大した図である。

第 1 2図は光学素子の内部において、入射した光路を示す図である。第 1 3図は反射面で折り返された光学素子内の光路を一方向に展開した図である。

第 1 4図は光学素子を拡大した図である。

第 1 5図はこの発明の実施の形態 4による画像表示装置の構成を示す図である。

第 1 6図はこの発明の実施の形態 4による画像表示装置の構成を示す図である。

第 1 7図はこの発明の実施の形態 4による画像表示装置の構成を示す図である。

第 1 8図はこの発明の実施の形態 4による画像表示装置の構成を示す図である。第 1 9図はこの発明の実施の形態 5による画像表示装置の構成を示す図である。

第 2 0図は正レンズ、負レンズのアッベ数の比に対するパワーの変化の様子を示す図である。

第 2 1図は非球面凸面鏡で発生するアンダーな像面湾曲を説明する図である。

第 2 2図はこの発明の実施の形態 6による画像表示装置の構成を示す図である。

第 2 3図は光のまとまった所や光のパラけた所に非球面を適用した図である。

第 2 4図は第 2 3図の数値計算結果の一例を示す図である。

第 2 5図はこの発明の実施の形態 Ίによる画像表示装置の構成を示す図である。

第 2 6図は第 2 5図の画像表示装置の効果を説明するための図である第 2 7図は第 2 5図の画像表示装置の効果を説明するための図である ο

第 2 8図はこの発明の実施の形態 8による画像表示装置の構成を示す図である。

第 2 9図はレト口光学系の構成を示す図である。

第 3 0図は数値実施例 8 Aの数値デ一夕を示す図である。

第 3 1図は数値実施例 8 Aの構成を示す図である。

第 3 2図は数値実施例 8 Bの数値デ一夕を示す図である。

第 3 3図は数値実施例 8 Bの構成を示す図である。

第 3 4図は数値実施例 8 Cの数値デ一夕を示す図である。

第 3 5図は数値実施例 8 Cの構成を示す図である。第 3 6図は数値実施例 4 Aの数値データを示す図である。第 3 7図は数値実施例 4 Aの構成を示す図である。

第 3 8図は数値実施例 4 Bの数値データを示す図である。

第 3 9図は数値実施例 4 Bの構成を示す図である。

第 4 0図は数値実施例 7 Aの数値データを示す図である。

第 4 1図は数値実施例 Ί Aの構成を示す図である。

第 4 2図は後側焦点距離、入射瞳位置および屈折光学レンズの関係を示す図である。

第 4 3図はこの発明の実施の形態 9による画像表示装置の構成を示す図である。

第 4 4図は光路折曲反射鏡の配置条件を説明するための図である。第 4 5図は屈折光学レンズ、光路折曲反射鏡および凸面鏡を保持する保持機構を示す図である。

第 4 6図は光路折曲反射鏡の配置条件を説明するための図である。第 4 7図はこの発明の実施の形態 1 1による画像表示装置の構成を示す図である。

第 4 8図はこの実施の形態 1 1の数値実施例 1 1 Aを示す図である。第 4 9図は一般の光学系の結像関係を示す図である。

第 5 0図は像面が湾曲した光学系の例を示す図である。

第 5 1図はこの発明の実施の形態 1 3による画像表示装置の構成を示す図である。

第 5 2図はこの発明の実施の形態 1 4による画像表示装置の構成を示す図である。

第 5 3図はマルチ構成で用いた場合の画像表示装置を示す図である。第 5 4図は数値実施例 1 4 Aの数値データを示す図である。

第 5 5図は数値実施例 1 4 Aの構成を示す図である。第 5 6図は数値実施例 1 4 Aにおける歪曲収差の数値計算結果を示す図である。

第 5 7図は数値実施例 4 Aにおける歪曲収差の数値計算結果を示す図である。

第 5 8図はこの発明の実施の形態 1 5による画像表示装置の構成を示す図である。

第 5 9図は温度変化に対する凸面鏡の厚さ方向の形状変化を説明するための図である。

第 6 0図は凸面鏡を用いたァライメント調整方法を示す図である。第 6 1図はこの発明の実施の形態 1 6による画像表示装置の構成を示す図である。

第 6 2図はカバ一ガラスの厚さと補償ガラスの厚さとの関係を示す図である。

第 6 3図は数値実施例 1 6 Aの数値デ一夕を示す図である。

第 6 4図は数値実施例 1 6 Aの構成を示す図である。

第 6 5図は平面鏡、光路折曲反射鏡を用いた画像表示装置の構成を示す図である。

第 6 6図はこの発明の実施の形態 1 Ίによる画像表示装置の構成を示す図である。

第 6 7図はスクリーンと直交する A— A ' ， B - B ' 平面による画像表示装置の断面をそれそれ示す図である。

第 6 8図は光軸が傾いた照明光源系の状態を示す図である。

第 6 9図は画像表示装置の種々の利用形態を示す図である。

第 7 0図はこの発明の実施の形態 1 7による画像表示装置の構成を示す図である。

第 7 1図は第 3の光路折曲反射鏡を収納する収納孔を設けた調整台を示す図である。

第 7 2図はこの発明の実施の形態 1 8による画像表示装置に適用する非球面凸面鏡の構成を示す図である。

第 7 3図は温度変化によって熱膨張する凸面鏡の動作を説明するための図である。

第 7 4図は偏芯距離 E X Cの第 1のネジ留部を中心として凸面鏡が角度 0だけ回転した際の光軸のズレ厶（6> ) を説明するための図である。第 7 5図は温度変化対策を施した凸面鏡の構成バリエーシヨンを示す図である。

第 7 6図は天地逆転した場合の画像表示装置に適用するための温度変化対策用凸面鏡の構成バリエーシヨンを示す図である。

第 7 7図はこの発明の実施の形態 1 9による画像表示装置の構成を示す図である。

第 7 8図はこの発明の実施の形態 1 9による画像表示装置の構成を示す図である。

第 7 9図はこの発明の実施の形態 1 9による画像表示装置の構成を示す図である。

第 8 0図はコントロールュニットのビント情報の解析方法を示す図である。

第 8 1図はこの発明の実施の形態 1 9による画像表示装置の構成を示す図である。

第 8 2図は屈折光学レンズの一部レンズ群を移動してピントズレを補償する一例を示す図である。

第 8 3図はこの発明の実施の形態 1 9による画像表示装置の構成を示す図である。

第 8 4図はこの発明の実施の形態 2 0による画像表示装置に適用する凸面鏡の構成を示す図である。

第 8 5図はこの発明の実施の形態 2 0によるァライメント調整方法のフローチャートを示す図である。

第 8 6図はァライメント調整方法にしたがって光学系構成要素が順次配置されていく様子を示す図である。

第 8 7図はァライメント調整方法にしたがって光学系構成要素が順次配置されていく様子を示す図である。

第 8 8図はァライメント調整方法にしたがって光学系構成要素が順次配置されていく様子を示す図である。

第 8 9図はァライメント調整方法にしたがって光学系構成要素が順次配置されていく様子を示す図である。

第 9 0図はァライメント調整方法にしたがって光学系構成要素が順次配置されていく様子を示す図である。

第 9 1図はこの発明の実施の形態 2 1による画像表示装置の構成を示す図である。

第 9 2図は各実施の形態で示した画像表示装置を従来の筐体に収納した場合の概観を示す図である。

第 9 3図はこの発明の実施の形態 2 2による画像表示装置の筐体の概観を示す図である。

第 9 4図は画像表示装置を 2台でマルチ構成した場合を示す図である ο

第 9 5図は画像表示装置を 2台でマルチ構成した場合を示す図である ο

第 9 6図は画像表示装置を 4台でマルチ構成した場合を示す図である発明を実施するための最良の形態

以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための最良の形態について添付の図面に従って説明する。

実施の形態 1.

第 3図はこの発明の実施の形態 1による画像表示装置の構成を示す図である。 1 1は光（照明光）を発する発光体、 1 2は発光体 1 1から発した光が概ね平行になるように反射する放物面リフレクタ、 1 3は放物面リフレクタ 1 2から反射された光を集光する集光レンズである。発光体 1 1、放物面リフレク夕 1 2および集光レンズ 1 3から照明光源系（送信手段、照明光源部）が構成されている。

14は反射型の光空間変調素子であるマイクロミラ一デパイス (送信手段、反射型画像情報付与部、デジタルマイクロミラ一デバイス、略は D M D , T e x a s I n s t r ume n t s I n c o rp o r a t e d ( T I ) の登録商標）であり、マイクロミラ一デバイス 14は集光レンズ 1 3によって集光された光をその反射面によって空間的に強度変調し、画像情報が与えられた光画像信号として強度変調光を反射する。この発明はあらゆる光空間変調素子を備えた画像表示装置に適用することができるが、以下では、マイクロミラ一デバイス 14を用いて説明を行う。 1 5は樽型歪曲収差（補正収差）を有する屈折光学レンズ（屈折光学部）、 1 6は糸卷型歪曲収差を有する凸面鏡（反射部）、 1 7は屈折光学レンズ 1 5と凸面鏡 1 6とから構成される投影光学系（投影光学手段）である。投影光学系 1 7はマイクロミラ一デバイス 14によって空間的に強度変調された光をスクリーン 1 8に投影するものであり、マイク口ミラ一デバイス 14によって強度変調された光は屈折光学レンズ 1 5によつて凸面鏡 1 6へ投影されて反射する。凸面鏡 1 6の反射面は負のパワーを有しており、入射光の像をスクリーン 1 8に拡大して投影する。 1 8は投影光学系 1 7から投影された光を受光して画像を表示するスクリーン（表示手段）である。光路は矢印で表示してある。

この実施の形態 1では、マイクロミラ一デバイス 1 4の反射面とスクリーン 1 8の受光面とを平行にして、画像表示装置の奥行が最小になるように設置している。また、投影する光のけられがないように、高さ方向においてマイクロミラ一デバイス 1 4とスクリーン 1 8との重なりがないように配置している。さらに、上記のマイクロミラ一デバイス 1 4 とスクリーン 1 8 との配置条件を満たしつつ、マイクロミラ一デバイス 1 4の像とスクリーン 1 8の像との共役関係が保たれるように投影光学系 1 Ίを配置している。

次に動作について説明する。

発光体 1 1から出力された光は、放物面リフレクタ 1 2によって反射され、集光レンズ 1 3を介してマイクロミラーデバィス 1 4の反射面に対して斜めの方向から入射する。マイクロミラ一デバイス 1 4は画像情報に基づいて入射した光を空間的に強度変調する。強度変調された光は投影光学系 1 7によってスクリーン 1 8に投影されて画像が表示される。画像表示装置の利用者は、第 3図のスクリーン 1 8の左方から画像を視認する。

ここで、マイクロミラ一デバイス 1 4について説明する。

マイクロミラ一デバイス 1 4は 1 6 m角の小ミラ一が 1 7〃mピヅチで 2次元ァレ一状に配置された反射面を有しており、この小ミラーと画像フォーマツトとは通常一対一に対応している。例えば図示しないコントローラから印加される電圧によって各小ミラーの傾きを個々に変化させ、各小ミラ一からの反射光の方向をそれそれ変化させることができる ο

つまり、ある小ミラーからの反射光をスクリーン 1 8に投影する場合には、投影光学系 1 7の開口の方向に光が反射するように、該当する小ミラ一の傾きを変化させる。また、ある小ミラ一からの反射光をスクリーン 1 8に投影しない場合には、投影光学系 1 7の開口から外れる方向に光が反射するように、該当する小ミラーの傾きを制御する。小ミラ一の傾きを変化させるのに要する時間は 1 0 s e c以下であり、マイク口ミラーデバイス 1 4は光を高速に強度変調できる。

マイクロミラ一デバイス 1 4は反射型の光空間変調素子であるため、その反射面に対して斜めの方向から入射した光を強度変調して反射することが可能である。光空間変調素子として例えば液晶を用いた場合には、液晶の裏面からほぼ垂直に光を入射しなければならないため、裏面に配置される照明光源系によって画像表示装置の薄型化が制約されることを考えると、マイクロミラ一デバイス 1 4の有効性が明らかになる。この実施の形態 1のようにマイクロミラ一デバイス 1 4を用いることによつて、マイクロミラーデバイス 1 4が光を出射する側に照明光源系を配置して、光空間変調素子とスクリーン 1 8への光路折り曲げを行う凸面鏡 1 6の間に照明光源系を配置することが可能になり、画像表示装置の高さ方向の空間を有効利用でき、照明光源系の張り出しを防く、ことがでさる

次に投影光学系 1 7について説明する。 ' マイクロミラ一デバイス 1 4によって強度変調された光は、投影光学系 1 7へ反射される。第 3図に示すように、屈折光学レンズ 1 5の光軸はマイクロミラ一デバイス 1 4の反射面およびスクリーン 1 8の受光面に対して垂直であり、かつ、マイクロミラ一デバイス 1 4の中心およびスクリーン 1 8の中心からオフセヅトして設置している。したがって、屈折光学レンズ 1 5の画角の一部のみをマイクロミラーデバイス 1 4からの光の投影に使用していることになる。第 3図では、屈折光学レンズ 1 5の下方から光が入射しているため、上方に光が出射する。第 4図は屈折光学レンズ 1 5の樽型歪曲収差が凸面鏡 1 6の糸卷型歪曲収差を補正する動作を概念的に説明する図である。第 4図に示すように、屈折光学レンズ 1 5は榑型歪曲収差を有するように設計されており、マイクロミラ一デバイス 1 4から格子状の像（第 4図（ a ) ) を示す光を屈折光学レンズ 1 5へ投影すると、この格子状の像が樽型状に変形する（第 4図（ b ) ) 。この樽型歪曲収差は、凸面鏡 1 6で生じる糸巻型歪曲収差（第 4図（ c ) ) を補正する特性（補正収差）であり、凸面鏡 1 6の糸卷型歪曲収差をもとにして設計したものである。

したがって、歪みが補正された光をスクリーン 1 8に投影すると、拡大された格子状の像（第 4図（ d ) ) が歪むことなく表示されるようになる。一般に、光学系で生じた画像の歪みを信号処理によって補正することも可能であるが、画像の精細度は劣化してしまうので、この実施の形態 1では、光学的に歪曲収差を補正するようにしている。

ここで凸面鏡 1 6の糸卷型歪曲収差について説明する。

第 5図は無収差の屈折光学レンズ 1 9を介して凸面鏡 1 6または平面鏡 2 1によってマイクロミラーデバイス 1 4からの光を反射したときの像を光路追跡で求める方法を概念的に示した図である。第 5図では、平面鏡 2 1で反射した光路は実線で、凸面鏡 1 6で反射した光路は破線でしめ。

マイクロミラ一デバイス 1 4から格子状の像（第 5図（ a ) ) を有する光を出射した場合、無収差の屈折光学レンズ 1 9を透過した光の像は歪みを生じない（第 5図（b ) ) 。したがって、無収差の屈折光学レンズ 1 9を透過した光を平面鏡 2 1で反射させて、屈折光学レンズ 1 9の光軸 2 0に垂直な A— A ' 断面上で観察すると、黒点（眷）が等間隔に存在するようになる（第 5図（ d ) ) 。つまり、無収差の屈折光学レンズ 1 9 と平面鏡 2 1 とから構成される投影光学系の場合には、格子状の像を保ったままで歪曲収差を示さない。

一方、無収差の屈折光学レンズ 1 9を透過した光を凸面鏡 1 6で反射した場合には、凸面鏡 1 6の反射面における光軸方向の反射位置が各光路毎に異なるために、 A— A，断面上では白丸（〇）で示すようになつて糸卷型歪曲収差（第 5図（ c ) ) が生じる。この糸卷型歪曲収差は凸面鏡 1 6の形状を決めると光路追跡によって計算できるため、この計算結果をもとに第 3図の屈折光学レンズ 1 5の歪曲収差を設計すれば良い。歪曲設計方法に関しては従来の屈折光学系の設計に基づき行えば良いためここでは省略する。

このように、凸面鏡 1 6の糸卷型歪曲収差を補正する樽型歪曲収差を有するように屈折光学レンズ 1 5を用いるようにしたので、スクリーン 1 8に歪みのない画像を拡大表示できるようになり、画像表示装置の各構成要素に対するスクリーン 1 8の位置を薄型化に適するように構成することができる。

なお、凸面鏡 1 6は、 2次曲線を軸の周りに回転して得られる回転非球面をその反射面の形状とすることによって、鏡面旋盤によつて容易に製作することができ、製造コストを大幅に削減できる。凸面鏡 1 6は画像表示装置の仕様に応じて自由に設計することが可能であり、設計された凸面鏡 1 6の糸卷型歪曲収差を補正する樽型歪曲収差を持つ屈折光学レンズ 1 5を設計すれば良い。

また、従来の技術では、第 2図の平面鏡 7のように投影光学系 1 7 とは別に光路を折り曲げる手段が必要であつたが、この実施の形態 1では投影光学系 1 7の一部が光路を折り曲げる作用も持っているため、光学部品の点数が少なくなり、スクリーン 1 8 と凸面鏡 1 6 との間の距離を短くすることができる。また、第 6図に示すように、照明光源系が大きく突出してしまうような場合には、投影光学系 1 7からの光を反射する平面鏡 2 2を追加して、スクリーン 1 8へ光路を折り曲げるようにすることで、画像表示装置の空間を最大限に利用することができる。なお、平面鏡 2 2 と投影光学系 1 Ί とを入れ替えるようにしても良く、また、平面鏡 2 2の代わりに投影光学系 1 7とは別の投影光学系を用いるようにしても良い。

以上のように、この実施の形態 1によれば、照明光源系およびマイク口ミラ一デバイス 1 4から構成され、画像情報に基づいて強度変調された光画像信号を出射する送信手段と、光画像信号を受光して画像情報に基づく画像を表示するスクリーン 1 8と、負のパワーを有し、画像情報に基づいて強度変調された光をスクリーン 1 8へ反射する凸面鏡 1 6 と、凸面鏡 1 6が有する糸卷型歪曲収差を補正する樽型歪曲収差を有し、送信手段からの光を凸面鏡 1 6へ投影するように設置される屈折光学レンズ 1 5 とを備えるようにしたので、画像情報に基づいて変調された光が凸面鏡 1 6から受ける糸卷型歪曲収差を補正してスクリーン 1 8に拡大画像を表示することができるようになり、画像表示装置の薄型化に最適な位置にスクリーン 1 8を配置することができ、従来と比較してより薄型化した画像表示装置を構成することができるようになるという効果が得られる。

また、この実施の形態 1によれば、発光体 1 1、放物面リフレクタ 1 2および集光レンズ 1 3から構成される照明光源系と、照明光源系から入射した光.を画像情報に基づいて変調して反射するマイクロミラ一デバイス 1 4とから送信手段を構成するようにしたので、マイクロミラーデバイス 1 4が光を出射する側に照明光源系を配置できるようになり、液晶などの透過型の光空間変調素子を用いた従来の画像表示装置と比較して、より薄型化した画像表示装置を構成することができるという効果が得られる。

さらに、この実施の形態 1によれば、マイクロミラーデバイス 1 4から反射された光を投影光学系 1 7によってスクリーン 1 8へ反射させるようにしたので、スクリーン 1 8へ光路を折り曲げるための光学部品を別に設ける必要がなくなり、光学部品点数を減少させてスクリーン 1 8 と凸面鏡 1 6 との間の距離を短くすることができるという効果が得られる。

さらに、この実施の形態 1によれば、凸面鏡 1 6を回転非球面形状とするようにしたので、鏡面旋盤によって容易に製作することができ、製造コストを大幅に削減することができるという効果が得られる。実施の形態 2 .

実施の形態 1では、樽型歪曲収差を有する屈折光学レンズ 1 5 と糸卷型歪曲収差を有する凸面鏡 1 6 とによって投影光学系 1 7を構成するようにしたが、この実施の形態 2では、凸面鏡と同様に短い投影距離で画像を拡大することができ、歪曲収差を有さないフレネルミラ一によって投影光学系を構成した場合について説明する。

第 7図はこの発明の実施の形態 2による画像表示装置の構成を示す図である。第 7図において、 2 3は無収差の屈折光学レンズ（屈折光学部 ) 、 2 4は屈折光学レンズ 2 3からの光を反射してスクリーン 1 8に投影するフレネルミラ一（反射部）、 2 5は屈折光学レンズ 2 3 とフレネルミラ一 2 4とから構成される投影光学系（投影光学手段）である。凸面鏡 1 6 と同様に、フレネルミラ一 2 4の反射面は負のパヮ一を有している。なお、ここでは照明光源系の図示を省略している。

第 8図はフレネルミラ一 2 4を拡大した図である。第 8図には実施の形態 1で示した凸面鏡 1 6も同様に示している。第 8図の凸面鏡 1 6 とフレネルミラ一 2 4との対応のとおり、フレネルミラー 2 4は、凸面鏡 1 6の反射面を小区間毎にそれそれ分割し、分割した位置に相当する部分と同じ傾きを持ち、かつ周期構造にした反射面の形状を有するものである。第 8図から分かるように、凸面鏡 1 6よりもフレネルミラー 2 4 は薄い形状である。

第 9図は凸面鏡 1 6 とフレネルミラー 2 4との歪曲収差の違いを比較する図である。実施の形態 1で述べたように、マイクロミラ一デバイス 1 4や無収差の屈折光学レンズ 2 3における格子状の像（第 9図（ a ) ， ( b ) ) を凸面鏡 1 6で反射した光路（第 9図の破線）は、凸面形状に起因する各光路の反射位置の違いから糸卷型歪曲収差（第 9図（ c ) , 〇）が屈折光学レンズ 2 3の光軸 2 7に垂直な A A，断面上に発生する。一方、フレネルミラ一 2 4を用いた場合は、光軸方向の反射位置が全て同じであるため、第 5図の平面鏡 2 1 と同様に歪曲収差が発生しない（第 9図（ d ) ， · ) 。したがって、フレネルミラ一 2 4を用いて投影光学系 2 5を構成することによって、歪曲収差の補正を考慮する必要がなくなり、無収差の屈折光学レンズ 2 3をそのまま用いれば良い。この他の構成や動作については、実施の形態 1 と同様であるため、説明を省略する。

以上のように、この実施の形態 2によれば、凸面鏡と同様に短い距離で画像を拡大し、透過する光の像に歪みを与えないフレネルミラー 2 4 と無収差の屈折光学レンズ 2 3 とを用いて投影光学系 2 5を構成するようにしたので、実施の形態 1の凸面鏡 1 6の糸卷型歪曲収差を屈折光学レンズによって補正することなく、スクリーン 1 8に画像を拡大表示することができるようになり、画像表示装置の設計、製造を容易にすることができるという効果が得られる。

また、この実施の形態 2によれば、凸面鏡 1 6 よりも薄く構成されるフレネルミラ一 2 4を投影光学系 2 5に用いるようにしたので、実施の形態 1 と比較して更に薄型化した画像表示装置を構成することができるという効果が得られる。実施の形態 3 .

この実施の形態 3では、光の入射面と反対側の面を凸面形状の反射面で構成した光学素子および屈折光学レンズから投影光学系を構成する場合について説明する。

第 1 0図はこの発明の実施の形態 3による画像表示装置の構成を示す図である。第 1 0図において、 2 8は屈折光学レンズ（屈折光学部）、

2 9は分散特性の異なる 2つの光学材料から構成される光学素子（反射部）、 3 0は屈折光学レンズ 2 8と光学素子 2 9 とから構成される投影光学系（投影光学手段）である。なお、ここでは照明光源系の図示を省略している。

第 1 1図は光学素子 2 9を拡大した図である。 3 1 , 3 3はそれそれ低分散ガラス（低分散媒質）、高分散ガラス（高分散媒質）、 3 2は低分散ガラス 3 1 と高分散ガラス 3 3との境界面、 3 4は高分散ガラス 3 3と空気との境界となる反射面である。光の入射側から見ると、境界面

3 2は正のパワーを有するように凹面形状に構成され、反射面 3 4は負のパワーを有するように凸面形状となっている。プリズムの原理と同様に、光学素子 2 9に光が入出射したときに色収差が発生するため、低分散ガラス 3 1 と高分散ガラス 3 3とを組み合わせて色消しを行っている ο

次に動作について説明する。

第 1 2図は光学素子 2 9の内部において、入射した光路を示す図である。第 1 2図において、境界面 3 2の左側が低分散ガラス 3 1 (屈折率 n _x ) , 右側が高分散ガラス 3 3 (屈折率 n ₂ ) に相当する。！！ぃ n ₂ は任意に選択できるが、ここでは n i r^である。また、反射面 3 4 と同一の形状を有する凸面鏡を用意して、この凸面鏡を反射面 3 4として入射光を単に折り曲げた光路を破線で示してある。

実線と破線を比較して分かるように、単なる凸面鏡によって折り曲げた場合の光路より、低分散ガラス 3 1、高分散ガラス 3 3を順に透過して凸面形状の反射面 3 4に入射するように構成された光学素子 2 9による光路の方がより大きな角度で光路を折り曲げることができ、より広角の画像をスクリーン 1 8に投影できる。

この光学素子 2 9を用いれば、実施の形態 1の凸面鏡 1 6と比較して、画像をより広角に投影できる分だけ反射面 3 4の凸面形状を緩やかにすることができるので、反射面 3 4の糸卷型歪曲収差を低減できる。また、低分散ガラス 3 1や高分散ガラス 3 3の光学材料の厚さを調整することによって光の出射位置を制御することができるので、反射面 3 4で生じる歪曲収差を光学素子 2 9の内部で補正することができる。

次に光学素子 2 9の色消しの原理的な説明を行う。第 1 3図は反射面 3 4で折り返された光学素子 2 9内の光路を一方向に展開した図である。第 1 3図では、赤、青の光路をそれそれ実線、破線で示してある。波長の差に対する屈折率変化が大きい場合を高分散、小さい場合を低分散と称している。一般にガラス材料は波長が短くなると屈折率が高くなる特性をもっている。

したがって、第 1 3図に示すように、低分散ガラス 3 1で屈折した光では、短い波長の青は大きく屈折し、長い波長の赤は青ほど屈折しない。高分散ガラス 3 3では色による屈折の度合いが低分散ガラス 3 1 と異なるため、低分散ガラス 3 1より低いパワーのものでも低分散ガラス 3 1で生じた色収差が補正できる分散が与えられる。よって、この組み合わせにより正のパワーの色消しレンズが構成できる。負のパヮ一の色消しレンズが必要な場合は低分散ガラス 3 1 と高分散ガラス 3 3との組み合わせを逆にすれば良い。

なお、第 1 1図において光の入射側に低分散ガラス 3 1を配置しているが、第 1 4図のように光の入射側に高分散ガラス 3 6を用い、次に低分散ガラス 3 8、そして負のパワーを有する反射面 3 9 という構成を用いた光学素子 3 5の方が高い色消し効果が得られる場合もある。これらは設計時に自由に選択が可能である。

以上のように、この実施の形態 3によれば、光の透過する方向に積層された低分散ガラス 3 1 と高分散ガラス 3 3とから構成され、負のパヮ一を有し、低分散ガラス 3 1および高分散ガラス 3 3を透過した光を反射する反射面 3 4が形成された光学素子 2 9を用いてスクリーン 1 8へ光を投影するようにしたので、実施の形態 1の凸面鏡 1 6 と同等の広角を持つ光をより緩やかな凸面形状で投影できるとともに、低分散ガラス 3 1や高分散ガラス 3 3の厚さを調整して反射面 3 4で生じる歪曲収差を光学素子 2 9 , 3 5の内部で補正することができるようになり、反射面 3 4で生じる糸卷型歪曲収差の補正が容易になるという効果が得られ ο 実施の形態 4 .

この実施の形態 4では、屈折面や反射面に非球面形状を用いた屈折光学レンズ、凸面鏡による歪曲収差の補正について説明する。

第 1 5図はこの発明の実施の形態 4による画像表示装置の構成を示す図である。第 1 5図において、 4 0は正のパワーを有する屈折光学レンズ（投影光学手段、屈折光学部）、 4 1は非球面形状の反射面を有する非球面凸面鏡（投影光学手段、反射部）、 4 2は非球面形状の屈折面を有する非球面レンズ（投影光学手段、屈折光学部）、 4 3は球面形状の反射面を有する球面凸面鏡（投影光学手段、反射部）、 4 4は屈折光学レンズ 4 0、非球面凸面鏡 4 1、非球面レンズ 4 2、球面凸面鏡 4 3が共有する光軸である。なお、照明光源系、スクリーンの図示は省略するフエルマの原理によって解析を行うと、レンズの屈折面やミラ一の反射面を球面形状にした場合には無収差が得られないのに対して、レンズの屈折面ゃミラーの反射面を非球面形状にすると収差を減じられることが知られている。この実施の形態 4では、主光線のバラけた所にこの非球面形状を有する光学素子を適用することによって、歪曲収差を補正するようにしている。

例えば、第 1 5図（ a ) に示すように、屈折光学レンズ 4 0を介して光空間変調素子としてのマイクロミラ一デバイス 1 4からの光を非球面凸面鏡 4 1によって反射し、不図示のスクリーン 1 8へ光を投影している。

また、第 1 5図（b ) に示すように、屈折光学レンズ 4 0と球面凸面鏡 4 3との間の主光線のバラけた所に非球面レンズ 4 2を設置して、マイク口ミラ一デバイス 1 4からの光を屈折光学レンズ 4 0、非球面レンズ 4 2を介して球面凸面鏡 4 3によって反射し、スクリーン 1 8へ光を投影している。

非球面凸面鏡 4 1の反射面形状や非球面レンズ 4 2の屈折面形状と歪曲収差とが一対一に対応するので、いずれの場合も歪曲収差を軽減するようにその形状を光路追跡によって設計している。

したがって、第 1 5図（ a ) ， ( b ) いずれの場合も、非球面形状を有する非球面凸面鏡 4 1、非球面レンズ 4 2を媒介してスクリーン 1 8 へ光を投影するようにしているので、画像表示装置を薄型化構成できるとともに、スクリーン 1 8へ投影された画像の歪みを補正することができる。

また、第 1 5図（ c ) に示すように、非球面レンズ 4 2、非球面凸面鏡 4 1をともに備えるようにしても良い。このようにすることで、歪曲収差をざらに容易に補正することができるようになる。

さらに、図示は省略するが、非球面レンズ 4 2は 1枚に限定されるものではなく、屈折光学レンズ 4 0と非球面凸面鏡 4 1 (または球面凸面鏡 4 3 ) との間に複数枚の非球面レンズ 4 2を備えるようにしても良く、歪曲収差をさらに補正することができる。

以上説明してきた非球面形状による歪曲収差の補正をより効果的にするために次の 3つの方法が考えられる。

第 1 6図はこの発明の実施の形態 4による画像表示装置の構成を示す図である。照明光源系、スクリーンの図示は省略する。第 1 6図において、 4 5は光軸 4 4中心では大きな凸の曲率を持ち、周辺になるに従つて小さな曲率となる反射面を有する非球面凸面鏡（投影光学手段、反射部）である。比較のために球面凸面鏡 4 3 (点線）および球面凸面鏡 4 3による反射光線（点線矢印） ^図示してある。

実施の形態 1で説明したように、球面凸面鏡 4 3では糸卷型歪曲収差が発生して画像の歪みの原因になっていた。この糸卷型歪曲収差は球面凸面鏡 4 3の周辺形状において発生するため、光軸 4 4中心では大きな凸の曲率を持ち、周辺になるに従って小さな曲率を有する反射面形状の非球面凸面鏡 4 5を用いて、球面凸面鏡 4 3の周辺形状を補正している。このことによって、歪曲収差をより低減することができる。

第 1 7図はこの発明の実施の形態 4による画像表示装置の構成を示す図である。照明光源系、スクリーンの図示は省略する。第 1 7図において、 4 6は奇数次非球面を反射面として有する非球面凸面鏡（投影光学手段、反射部）である。

一般に、 3次元の曲面は偶数次の項から構成される多項式によって表される。この多項式に奇数次の項を加算して、各非球面係数を適切な値にすることによって第 1 7図の非球面凸面鏡 4 6の奇数次非球面が形成される。第 1 6図の非球面凸面鏡 4 5の非球面（点線）と比較すると、非球面凸面鏡 4 6の奇数次非球面は光軸 4 4の近傍において凸状の出つばり（もしくは凹状のくぼみ）が形成されていることが第 1 7図から分かる。

この光軸 4 4近傍の凸状の出つばり（もしくは凹状のくぼみ）は奇数次の項を加算することによって形成されるものであり、第 1 7図のように、マイクロミラ一デバイス 1 4を光軸 4 4外に偏芯配置した場合には、この光軸 4 4近傍の反射面による光の投影は行われない。したがって、非球面凸面鏡 4 6の中心部分の曲率不連続性による光軸近傍の投影結像性能の劣化があっても、表示性能には問題がない。非球面凸面鏡 4 6 を用いることで、歪曲収差の補正と軸外の投影光の良好な結像特性を両立した投影光学系を実現できる。

1次の奇数次項を含む奇数次の非球面ミラー、非球面レンズの中心部は原理上曲率の不連続により、反射光ノ屈折光の乱れが生じ、結像性能が劣化する。

そこで、この実施の形態 4では、これら奇数次非球面の中心部（光軸上の点）を避けて反射 Z透過させて投影光束（光画像信号）をスクリーン 1 8上に導くことにより、良好な結像性能を実現するようにしている。また、このためにマイクロミラ一デバイス 1 4は光軸外に有効表示面をシフトさせて偏芯配置している。

奇数次非球面を屈折光学レンズに適用することもできる。

第 1 8図はこの発明の実施の形態 4による画像表示装置の構成を示す図である。第 1 8図において、 4 7は非球面凸面鏡 4 5を向く屈折面が奇数次非球面に形成された非球面レンズ（投影光学手段、屈折光学部）である。

特に、屈折光学レンズの非球面凸面鏡 4 5に近い屈折面の出射部分ほど主光線がバラけるため、この出射部分の形状を局部的に変更して、歪曲収差を減ずるようにその形状をコントロールすることができる。

以上のように、この実施の形態 4によれば、非球面形状の反射面を有する非球面凸面鏡 4 1を備えるようにしたので、スクリーン 1 8へ投影する光の歪曲収差を補正することができるという効果が得られる。

また、この実施の形態 4によれば、屈折光学レンズ 4 0 と凸面鏡との間の主光線のバラけた所に少なくとも 1枚の非球面形状の屈折面を有する非球面レンズ 4 2を設けるようにしたので、スクリーン 1 8へ投影する光の歪曲収差を補正することができるという効果が得られる。

さらに、この実施の形態 4によれば、光軸中心では大きな凸の曲率を持ち、周辺になるに従って小さな曲率を有する非球面凸面鏡 4 5を備えるようにしたので、スクリーン 1 8へ投影する光の歪曲収差をより補正することができるという効果が得られる。

さらに、この実施の形態 4によれば、偶数次非球面を表す偶数次の多項式に奇数次の項を加算して形成される奇数次非球面を反射面として有する非球面凸面鏡 4 6を備えるようにしたので、歪曲収差の補正と軸外の投影光の良好な結像特性を両立した投影光学系を実現することができるという効果が得られる。

さらに、この実施の形態 4によれば、偶数次非球面を表す偶数次の多項式に奇数次の項を加算して形成される奇数次非球面を屈折面として有する非球面レンズ 4 7を備えるようにしたので、屈折面の形状を局部的に変えられ、歪曲収差を容易に軽減でき、さらに軸外の結像性能の改良が可能になるという効果が得られる。

なお、以上の屈折光学レンズと凸面鏡とに適用する各形状は画像表示装置の設計時に任意に選択することが可能であり、適切な組み合わせを選ぶようにすれば良い。

また、屈折光学レンズ 4 0、非球面レンズ 4 2、非球面レンズ 4 7などの屈折光学部の一部、つまり屈折光学部を構成する少なくとも 1枚の屈折光学レンズを、例えばポリカーボネイト、アクリルなどに代表されるプラスチック合成樹脂を射出成形加工することによって、所望の非球面形状の型から大量生産することが可能である。一般にレンズの材料となるガラスの融点は約 7 0 0 °C、モールド用ガラスの融点は 5 0 0 °Cであるのに対して、プラスチック合成樹脂はこれらの材料よりも低い融点であり、屈折光学レンズをプラスチック合成樹脂で製造することによつて生産性が向上し、画像表示装置のコストを低減することができるという効果が得られる。

もちろん、非球面レンズ 4 2， 4 7などを公知のガラスモールド法により成型して製造することも可能である。この場合には、非球面レンズをガラス材料で構成しているので、プラスチック材料で製造する場合よりも環境特性（使用温度範囲、湿度範囲など）を向上できる。屈折光学部のレンズ材料の選定は、各々の材料の長所を生かして画像表示装置の目的 · 用途 ·仕様によって定めるようにすれば良い。実施の形態 5 .

実施の形態 4で示したように、非球面形状の反射面を有する非球面凸面鏡や非球面形状の屈折面を有する屈折光学レンズを用いて歪曲収差を補正するようにしたが、この際にスクリーン 1 8に投影された画像には像面湾曲が発生し、いわゆるピンボケ現象を生じる。この実施の形態 5 では像面湾曲を軽減する手法について説明する。

像面湾曲の大きさを考察する上で一般的によく用いられるのはぺッヅバール和 Pであり、これは式（ 1 ) のように表される。

P =∑ P i

=∑ [ l/ (n i - f i ) ]

=∑ [ i/n i] ( i = l , '"， N) ( 1 ) 式（ 1 ) において、 ∑は和の指数 iに関する総和を意味する演算子、 iは光学素子の番号、 Nは光学素子の総数である。 P iは i番目の光学素子のぺッヅバール和寄与成分、 n iは i番目の光学素子の屈折率、 f iは i番目の光学素子の焦点距離、 ø iは i番目の光学素子が有するパヮ一を表している。

平面物体に対して、像面湾曲のない平面像を得るための条件はぺッヅバール条件と呼ばれ、 P = 0のときにぺッツバ一ル条件が満たされる。つまり、画像表示装置において、ぺッヅバール和を 0に近づけることによって像面湾曲が軽減された画像をスクリーン 1 8に表示することができるようになる。

第 1 9図に示すように、屈折光学レンズ（投影光学手段、屈折光学部、ぺヅヅバール和補償レンズ） 4 8を例えば第 1 5図（ a ) に適用する場合を考える。屈折光学レンズ 48は正レンズ 48 Aと負レンズ 48 B とから構成される色消しレンズである。

いま、非球面凸面鏡 4 1 ( i = 3 ) について考えると、屈折率 n 3 = 一 1であり、かつ絶対値の大きな負のパワー ø 3 (< 0 ) を持っため、負の値どうしの除算によってぺッヅバール和 Pに寄与する非球面凸面鏡 4 1のぺッツバ一ル和寄与成分 P 3は正の値になりやすい。

したがって、非球面凸面鏡 4 1の寄与成分 P 3を相殺する屈折光学レンズ 48を設計することによって像面湾曲を補正する。すなわち、正のパワーを有する正レンズ 4 8 A ( i = 1 ) と負のパワーを有する負レンズ 4 8 B ( i = 2 ) とから構成される屈折光学レンズ 4 8によって、ぺッヅバール和に対して寄与する成分 P 1 + P 2を負の値にし、非球面凸面鏡 4 1の成分 P 3と相殺するようにする。

まず、正レンズ 4 8 Aは正のパワー ø 1 (> 0 ) を有するため、正レンズ 4 8 Aの屈折率 n 1を大きくすることによって、寄与成分 P 1 = φ 1 /τι 1 = 0に近づけ、ぺヅツバ一ル和 Ρに対する影響を軽減するようにする。

また、負レンズ 4 8 Βは負のパヮ一 2 (< 0 ) を有するため、負レンズ 4 8 Βの屈折率 ιι 2を小さくすることによって、絶対値が大きく、負の値の寄与成分 Ρ 2 = 2Ζη 2を作り出すようにする。

以上のように、正レンズ 4 8 Α、負レンズ 4 8 Βの屈折率を η 1 > η 2 となるようにすることで、 P 1 +P 2をできるだけ負の値に近づけて、 Ρ 3に対する P 1 +P 2の影響を軽減することができるようになる。

さらに、正レンズ 4 8 Αのアッベ数レ 1 と負レンズ 4 8 Βのアッペ数 2 とを近い値に設定することによって、ぺッヅバール条件をさらに満たすようにすることができる。一般に、波長変化による屈折率変化を厶 ηとすると、アッベ数リ = ( η- 1 ) /A n (nは屈折率）で定義され、ァッべ数が小さい場合には分散値が高い光学材料を意味する。

第 1 9図の屈折光学レンズ 4 8の正レンズ 4 8 As 負レンズ 4 8 Bの合成パワーを Φとすると、合成パワーの式 Φ = Σ ( Φ i ) と色消し条件の式∑ (0 i /ソ i ) = 0 とから式（ 2 ) , ( 3 ) が得られる。

^ 1 = Φ · ν 1 / ( ν 1 - ν 2 ) ( 2 ) 0 2 =— Φ · ソ 2/ ( v l— 2 ) ( 3 ) 式（ 2 ) ， ( 3 ) を式（ 4 ) , ( 5 ) のようにそれぞれ変形して、（ソ 2ノソ 1 ) に対する（ 0 1 /Φ) ， ( 2/Φ ) の絶対値の変化の様子を第 20図に示す。

φ \/^= \/ [ 1 - ( v 2/v l ) ] (4) Φ 2/Φ =— ( ν 2/y 1 ) / [ 1 - ( v 2/ v 1 ) ] ( 5) 第 2 0図では、横軸は（ V 2/ソ 1 ) を、縦軸は（4) , ( 5 ) 式の絶対値、 | 01/Φ | , をそれそれ表している。第 2 0図から分かるように、（リ 2/レ 1 ) を 1の値に近づけるほど、すなわちソ 1 , V 2の値を近い値にするほど、正レンズ 48 A、負レンズ 48 B のパワー 01 , 2は大きくなる。

このことを利用して、屈折光学レンズ 48を構成する正レンズ 48 A 、負レンズ 48 Bのパワーを大きくし、ぺヅヅバール条件をさらに満たすようにすることができる。つまり、正レンズ 48 Aの屈折率 n 1を大きくし、負レンズ 48 Bの屈折率 n 2を小さくして、正レンズ 48 Aのアッベ数ソ 1と負レンズ 48 Bのアッペ数ソ 2とを近い値になるように設定する。

例えば、正レンズ 48 A、負レンズ 48 Bの屈折率をそれそれ n 1 = n 2 = 1. 6とし、正レンズ 48 A、負レンズ 48 Bのアッベ数をそれそれリ 1 = 5 0 , リ 2 = 3 0とし、式（ 2 ) , ( 3) において合成パヮ — Φ= 1と仮定することで、 01 = 5 0/ ( 5 0— 3 0 ) = 2. 5 , φ 2 =— 30/ ( 5 0 - 3 0) = - 1. 5となり、このときの屈折光学レンズ 48のぺヅヅバール和は、 P l +P 2 = ( 2. 5 / 1. 6) + (— 1. 5/1. 6 ) = 0. 6 2 5となっている。

この状態からぺヅヅバール条件に近づくように、正レンズ 48 Αの屈折率を大きく、負レンズ 48 Bの屈折率を小さくする。例えば n 1 = 1 • 8， n 2 = 1. 6と負レンズ 48 Bより正レンズ 48 Aの屈折率を大きくすると、ぺヅヅバール和 P 1 +P 2 = ( 2. 5/1. 8 ) + ( - 1 . 5/1. 6 ) = 0. 4 5 1 4となって、屈折率 n 1 , n 2を変化させる前よりも負の値に近づき、ぺヅヅバール和 Pが改善されるようになる続いて、正レンズ 48 A、負レンズ 48 Bの各アッベ数 V 1，リ 2を近い値にする。例えばソ 1 = 4 5，ソ 2 = 43のように、アッペ数の差分ソ 1— v 2を小さくすると、式（ 2 ) , ( 3 ) から 0 1 = 4 5 / ( 4 5 - 43 ) = 2 2. 5 , 02 =— 43/ (4 5— 43 ) =— 2 1. 5となって（Φ= 1とする）、ぺヅヅバール和 P l +P 2 = ( 2 2. 5/ 1 . 8 ) + (- 2 1. 5 / 1. 6 ) = - 0. 9 3 7 5となり、屈折光学レンズ 48のべヅヅバール和 Ρ 1 + Ρ 2を負の値にすることができる。したがって、非球面凸面鏡 4 1を含めた第 1 9図のぺッツバ一ル和 Ρの値を 0に近づけることができるようになり、像面湾曲を軽減することができる ο

以上のように、この実施の形態 5によれば、正のパヮ一を有する正レンズ 48 Αと負のパワーを有する負レンズ 48 Βとから構成され、正レンズ 48 Αの屈折率を負レンズ 48 Bの屈折率よりも大きくし、正レンズ 48 Aのアツベ数と負レンズ 48 Bのァヅベ数とを近い値に設定した屈折光学レンズ 4 8を備えるようにしたので、歪曲収差を補償するとともに、ぺッヅバール条件を満たすようにして像面湾曲を補償することができるようになり、結像性能を向上することができるという効果が得られる。

なお、以上の説明では、第 1 9図の屈折光学レンズ 4 8を第 1 5図（ a) に用いたが、この実施の形態 5はこれに限定されるものではなく、実施の形態 4で示した他の構成に適用することも可能である。実施の形態 6.

この実施の形態 6では、非球面凸面鏡で発生する像面湾曲を補償するために、屈折光学レンズでォ一パーな像面湾曲を発生させる手法について説明する。

第 2 1図は非球面凸面鏡で発生するアンダーな像面湾曲を説明する図である。第 2 1図（ a ) において、 4 9は屈折光学レンズ、 5 0は屈折光学レンズ 4 9の光軸、 5 1は光軸 5 0に垂直な平面である。屈折光学レンズ 4 9を透過した光は平面 5 1上に結像するようになっており、第 2 1図（ a ) ではフラットな画像が得られる。

この屈折光学レンズ 4 9を介して実施の形態 4の非球面凸面鏡に光を投影すると、非球面凸面鏡で発生するアンダーな像面湾曲のためにべスト像面が投影光学系側に凹面を向けた曲面になってしまう。

例えば第 2 1図（ b ) に示すように、非球面凸面鏡 4 1に対して屈折光学レンズ 4 9から光を出射すると、反射された光は像面 5 2のように像面湾曲を示し、ピンボケの画像がスクリーン 1 8に表示されてしまう。この非球面凸面鏡 4 1のアンダーな像面湾曲を補正するために、屈折光学系でオーバーな像面湾曲を発生させるようにして、投影像面を平坦化するようにする。

すなわち、第 2 2図に示すように、光軸 4 4から離れるほど焦点までの距離が遠くなるオーバ一な像面湾曲を有する像面 5 3をマイクロミラ —デバイス 1 4 と非球面凸面鏡 4 1 との間に備えた屈折光学レンズ（投影光学手段、屈折光学部、像面湾曲補償レンズ） 5 4によって発生し、屈折光学レンズ 5 4のオーバーな像面湾曲と非球面凸面鏡 4 1のアンダ —な像面湾曲とを相殺している。このようにすることで、歪曲収差を補正するために用いた非球面凸面鏡 4 1のアンダーな像面湾曲を補正することができるようになり、歪曲収差がなく、かつ像面湾曲の生じない画像を表示することができる。

屈折光学レンズ 5 4の屈折面の形状は、計算機を用いた光路追跡の数値計算によって、最適な屈折面形状を決定することができる。

また、主光線のバラけた所や主光線のまとまっている所に非球面形状の光学素子を適用することで、主光線のパラけた所では歪曲収差、主光線のまとまった所では像面湾曲を効果的に軽減できることが光路追跡の数値計算の結果から分かっている。この一例を第 23図に示す。

第 23図は光路追跡の数値計算結果を示す図であり、不図示のマイク口ミラーデバイス 1 4からの光のまとまつた所に非球面レンズ（投影光学手段、屈折光学部、非球面形状光学素子） 5 5を、非球面レンズ 5 5 からの光のバラけた所に非球面レンズ（投影光学手段、屈折光学部、非球面形状光学素子） 5 6 A, 5 6 Bを、非球面レンズ 5 6 Bからの光のバラけた所に非球面凸面鏡（投影光学手段、反射部、非球面形状光学素子） 57を設けるようにして、非球面凸面鏡 5 7によって反射した光を不図示のスクリーン 1 8へ投影している。非球面レンズ 5 5は像面湾曲を、非球面レンズ 5 6 A, 5 6 B、非球面凸面鏡 5 7は歪曲収差を効果的に軽減することができる。

<数値実施例 6 A>

第 23図の数値計算結果の一例を第 24図に示す。第 24図で用いる非球面形状の定義式は式（ 6) , ( 7 ) の通りである。ただし、 zは光学面の回転中心を通る接平面からのサグ量、 cは面頂点での曲率（曲率半径の逆数）、 kは円錐係数、 rは z軸からの距離をそれそれ表している。なお、第 24図の諸元は、 f = 5. 5 7 mm (波長 5 46. 1 nm での焦点距離）、 NA= 0. 1 7 (マイクロミラーデバイス側開口数）、 Y 0 b = 1 . 2 2 mm (マイクロミラ一デバイス側物体高）、 M = 8 6. 3 X (投影倍率）である。

z = c r ²/ [ 1 + { 1一 ( 1 +k) c ² r ²} 。· ⁵]

+ A r + B r ⁶ + C r⁸ + D r ¹⁰-I-E r ¹² + F r ¹⁴ + G r ¹⁶ + H r ¹⁸ + J r ²⁰ ( 6 ) z = c r ² / [ 1 + { 1 - ( 1 +k) c ² r ²} °- ⁵]

+AR 1 r +AR 2 r²+AR 3 r ³+- ： +ARn rⁿ十… + AR 30 r³⁰ ( 7 )

以上のように、この実施の形態 6によれば、非球面凸面鏡 4 1のアンダ一な像面湾曲と相殺するオーバ一な像面湾曲を屈折光学レンズ 54で発生させるようにしたので、歪曲収差を補正するとともに、像面湾曲を補正した画像を表示できるという効果が得られる。

また、この実施の形態 6によれば、主光線のバラけた所と主光線のまとまつた所に非球面形状の光学面を適用するようにしたので、主光線のまとまつた所では像面湾曲を、主光線のバラけた所では歪曲収差を効果的に軽減できるという効果が得られる。

なお、屈折光学レンズ 54は実施の形態 4で示した他の非球面凸面鏡に適用しても良く、同様の効果が得られる。実施の形態 Ί .

第 2 5図はこの発明の実施の形態 7による画像表示装置の構成を示す図である。第 2 5図（a) , (b) , ( c ) はそれそれ画像表示装置の正面図、上面図、側面図である。第 2 5図において、 5 8はマイクロミラ一デバイス 14からの光を媒介する屈折光学レンズ（投影光学手段、屈折光学部）であり、各実施の形態で説明した屈折光学レンズに相当する。 5 9は屈折光学レンズ 5 8からの光を反射する光路折曲反射鏡（光路折曲手段）、 6 0は負のパワーを有する凸面鏡（投影光学手段、反射部）であり、各実施の形態で説明した凸面鏡である。 6 1は凸面鏡 6 0 の光軸である。なお、第 2 5図では、照明光源系の図示を省略している第 2 5図の屈折光学レンズ 5 8と凸面鏡 6 0とは共通の光軸で製造されており、第 2 5図の配置構成とするために、光路折曲反射鏡 5 9を用いることで屈折光学レンズ 5 8の光軸方向を凸面鏡 6 0の光軸 6 1を含む水平面内で適切な角度に折り曲げるようにしている。換言すると、屈折光学レンズ 5 8、凸面鏡 6 0の光軸が一致した状態から、凸面鏡 6 0 の光軸 6 1を含む水平面の法線の周りに屈折光学レンズ 5 8の光軸を適切な方位になるまで回転させている。このようにして、屈折光学レンズ 5 8を画像表示装置の空スペースに配置している。

第 2 5図では、屈折光学レンズ 5 8を透過したマイクロミラ一デバイス 1 4からの光を光路折曲反射鏡 5 9によってまず凸面鏡 6 0側へ反射し、この反射光を凸面鏡 6 0で反射し、そして凸面鏡 6 0による反射光を実施の形態 1で説明した平面鏡 2 2によって反射して、スクリーン 1 8へ広角投影するようにしている。特に、平面鏡 2 2の反射面とスクリ —ン 1 8の受光面（または画像表示面）とを平行に配置することによつて、最も薄型化した画像表示装置を構成することができる。この実施の形態 7でボイントとなるのは、画像表示装置の空スペースに配置した屈折光学レンズ 5 8からの光を凸面鏡 6 0へ光路折曲反射鏡 5 9によって反射している点である。空スペースに屈折光学レンズ 5 8や不図示の照明光源系を配置できるので、画像表示装置の厚さを低減できる。

この光路折曲反射鏡 5 9の効果は、第 2 5図と第 2 6図、第 2 7図とを比較することによって理解できる。

つまり、第 2 6図では、光路折曲反射鏡 5 9を備えていないため屈折光学レンズ 5 8を透過した光を凸面鏡 6 0へ直接出射することになり、スクリーン 1 8、平面鏡 2 2、凸面鏡 6 0から定まる位置にマイクロミラーデバイス 1 4、屈折光学レンズ 5 8などを配置する必要が生じて、第 2 5図の画像表示装置よりも厚く構成されてしまう。また、第 2 7図では、光路折曲反射鏡 5 9は設けているものの、屈折光学レンズ 5 8の光軸方向を凸面鏡 6 0の光軸を含む水平面以外の面内 (第 2 7図では垂直面内）に折り曲げているため、屈折光学レンズ 5 8 、マイクロミラ一デバイス 1 4、不図示の照明光源系などを凸面鏡 6 0 よりも下側に配置することになり、第 2 5図の画像表示装置よりもスクリーン下部高さが高く構成されてしまう。

したがって、第 2 5図のように空スペースに配置した屈折光学レンズ 5 8からの光を凸面鏡 6 0へ反射する光路折曲反射鏡 5 9を用いることによって、画像表示装置をさらに薄型化し、スクリーン下部高さを低く構成することができる。

また、図示は省略するが、複数のレンズから構成された屈折光学レンズ（投影光学手段、屈折光学部）に光路折曲反射鏡を用いるようにしても良い。つまり、屈折光学レンズを構成する複数のレンズのうちの第 1 のレンズ手段と第 2のレンズ手段との間に光路折曲反射鏡を挿入し、光路折曲反射鏡による反射によって 2つのレンズ間の光を媒介させるようにする。第 1のレンズ手段、第 2のレンズ手段は少なくとも 1枚の屈折光学レンズから構成されるレンズ群である。この場合には、第 1のレンズ手段の光軸と第 2のレンズ手段の光軸とを同軸に構成する必要がなくなるので、 2つの光軸を折り曲げて屈折光学レンズを構成することができるようになる。このようにしても、第 2 5図と同様に、画像表示装置を薄型化することが可能である。

なお、屈折光学レンズが多数のレンズから構成される場合には、レンズの個数に応じて複数の光路折曲反射鏡を用いるようにしても良い。また、屈折光学レンズからの光を凸面鏡へ反射する光路折曲反射鏡と、屈折光学レンズの任意のレンズからの光を別のレンズへ反射する光路折曲反射鏡とを併用するようにしても良く、画像表示装置の仕様に応じて設計することが可能である。

以上のように、この実施の形態 7によれば、凸面鏡 6 0の光軸 6 1 を含む水平面内で屈折光学レンズ 5 8の光軸方向を適切な角度に折り曲げて、屈折光学レンズ 5 8が出射した光を凸面鏡 6 0へ反射する光路折曲反射鏡 5 9を備えるようにしたので、屈折光学レンズ 5 8や照明光源系を画像表示装置の空スペースに配置することができるようになり、さらに薄型化し、かつスクリーン下部高さを低く抑えた画像表示装置を構成することができるという効果が得られる。

また、この実施の形態 7によれば、屈折光学レンズを構成する第 1のレンズ手段からの光を第 2のレンズ手段へ反射する光路折曲反射鏡を備えるようにしたので、第 1のレンズ手段の光軸と第 2のレンズ手段の光軸とを折り曲げて屈折光学レンズを構成することができるようになり、空スペースを利用してレンズを配置して、さらに薄型化し、かつスクリーン下部高さを低く抑えた画像表示装置を構成することができるという効果が得られる。

なお、この実施の形態 Ίは各実施の形態 1〜 6に適用することが可能である。実施の形態 8 .

実施の形態 6の数値実施例 6 Aで説明したように、計算機を用いた光線追跡の数値計算によって、この発明の目的を達成するための光学系の最適な構成を具体的に求めることができる。この実施の形態 8では、この数値計算の結果について開示する。

第 2 8図はこの発明の実施の形態 8による画像表示装置の構成を示す図であり、数値実施例 6 A (第 2 3図）を用いている。第 3図と同一の符号 1 4はマイクロミラーデバイスである。第 2 8図において、 6 2は正のパワーを持つ正レンズ群および負のパワーを持つ負レンズ群から構成されたレトロ光学系（投影光学手段、屈折光学部）、 6 3は光の出射角度を微調整する屈折光学レンズ（投影光学手段、屈折光学部）、 6 4 は屈折光学レンズからの光を反射し、歪曲収差を補正する非球面凸面鏡 (投影光学手段、反射部）である。照明光源部、スクリーンの図示は省略している。

不図示のマイクロミラーデバイスからの光はレト口光学系 6 2を透過し、屈折光学レンズ 6 3を介して凸面鏡 6 4へ出射され、不図示のスクリーンへ投影される。このとき、レトロ光学系 6 2は集光作用を有するとともに、スクリーンへ投影する光線の画角を広げる働きを補助している。また、屈折光学レンズ 6 3は非球面凸面鏡 6 4で補正しきれなかつた歪曲収差を補正する働きをしている。レト口光学系 6 2や屈折光学レンズ 6 3は、各実施の形態で説明した種々の屈折光学レンズを含んでい ο

より具体的には、第 2 9図（ a ) の 2つの正レンズ群 6 2 A， 6 2 B および 1つの負レンズ群 6 2 Cから、第 2 9図（ b ) の 2つの正レンズ群 6 2 D , 6 2 Eおよび 1つの負レンズ群 6 2 Fから、そして第 2 9図 ( c ) の 1つの正レンズ群 6 2 Gおよび 1つの負レンズ群 6 2 Hからレトロ光学系 6 2をそれそれ構成している。

以上の構成は、この発明の目的を達成するために数値計算によって導かれた構成であり、歪曲収差や像面湾曲を抑制し、薄型化した画像表示装置を構成できるという効果は、各数値実施例に示す数値計算の結果を用いて数値計算を再び行うことによって容易に理解できょう。具体的な数値計算の結果を数値実施例 8 A， 8 B , 8 Cとしてそれそれ示す。 <数値実施例 8 A >

第 3 0図、第 3 1図は数値実施例 8 Aの数値デ一夕、構成をそれぞれ示す図であり、第 2 9図（ a ) に対応している。正レンズ群 6 2 Bは、正レンおよび負レンズから構成された色消しレンズである。

<数値実施例 8 B >

第 3 2図、第 3 3図は数値実施例 8 Bの数値データ、構成をそれそれ f

示す図であり、第 2 9図（ b ) に対応している。ここでは、正レンズ群 6 2 Eは 1枚のレンズから構成されている。

<数値^施例 8 C >

第 3 4図、第 3 5図は数値実施例 8 Cの数値デ一夕、構成をそれそれ示す図であり、第 2 9図（ c ) に対応している。

さらに、第 3 6図〜第 3 9図には実施の形態 4に関する数値実施例 4 A， 4 Bを、第 4 0図、第 4 1図には実施の形態 7に関する数値実施例 7 Aをそれそれ開示する。

<数値実施例 4 A , 4 B >

第 3 6図、第 3 7図は数値実施例 4 Aの数値デ一夕、構成をそれそれ示す図であり、第 3 8図、第 3 9図は数値実施例 4 Bの数値デ一夕、構成をそれそれ示す図である。いずれも実施の形態 4に対応しており、 2 つの非球面レンズ 4 7のうち、非球面凸面鏡 4 6に近い方をァクリル、遠い方をポリカーボネィ卜でそれそれ製造している。

一般に、プラスチックの屈折率温度係数、線膨張率温度係数はガラスよりも 2桁ほど大きな値であるため温度変化の大きな環境で使用する際には使用方法に関して特別な配慮が必要になる。そこで、特に数値実施例 4 Bでは、 2つの非球面レンズ 4 7の形状において、中心部分の厚さと周辺部分の厚さとをほぼ等しくしており、温度変化に対する非球面レンズ 4 7の形状の変化の影響を軽減できるようにして、環境特性を向上させている。

<数値実施例 7 A > 第 40図、第 4 1図は数値実施例 7 Aの数値デ一夕、構成をそれそれ示す図である。実施の形態 7に対応しており、光路折曲反射鏡を図の折り曲げ位置に挿入して画像表示装置の薄型化を狙った場合に相当する。なお、上記の全数値実施例に関する諸元や非球面形状の計算式は、波長 5 46. 1 nmでの焦点距離 f の値を除いて数値実施例 6 Aの場合と同様である。各数値実施例の焦点距離： f は次のようになっている。

数値実施例 4 A ： f = 5 3 8 8 1 mm

数値実施例 4 B ： f = 4 9 8 9 8 mm

数値実施例 7 A ： f = 4 8 6 7 5 mm

数値実施例 8 A ： f = 5 2 1 9 0 mm

数値実施例 8 B ： f = 5 04 9 6 mm

数値実施例 8 C ： f = 5 5 7 6 8 mm

以上の各数値実施例に示した数値デ一夕を検証すると、レトロ光学系 6 2が有するレンズに次のような特徴を見つけることができる。

(特徴 1 ) 負のパワーを持つ負レンズの屈折率の平均値 a V e— N n , 正のパワーを持つ正レンズの屈折率の平均値 a ν e—N ρは、それそれ 1. 45≤ av e— Νη≤ 1. 72 2 , 1. 7 2 2 < a v e_N ρ≤ 1. 9となっている。

(特徴 2 ) 負レンズのアッベ数の平均値 a V e— V d η , 正レンズのァヅべ数の平均値 av e—ソ d pは、それそれ 2 5≤ av e_v d n≤ 3 8， 3 8 < av e—ソ d p≤ 6 0となっている。

(特徴 3 ) 正レンズを構成する硝材の屈折率の平均値と負レンズを構成する硝材の屈折率の平均値との差分 d i f— a V e—Nは、 0. 04 ≤ d i f _a v e_N≤ 1となっている。

(特徴 4 ) 正レンズを構成する硝材のアッベ数の平均値と負レンズを構成する硝材のアッベ数の平均値との差分 d i f — a V e レは、 0 ≤ d i f_av e_v d≤ 1 6となっている。

特徴 1 , 2は、実施の形態 5で示した屈折光学レンズ 4 8 (ぺッヅパール和補償レンズ）において、正レンズ 48 Αの屈折率を高くし、負レンズの屈折率 48 Bを低くすることに相当している。また、一般には色消しなどの用途でァヅぺ数 7 0〜 9 0のものも用いられているが、特徴 2から分かるように、アッベ数の値は 6 0以下となっている。

以上が、計算機を用いた光線追跡の数値計算によって導かれた数値実施例の結果である。

さて、この発明では、投影光学系共通の光軸外にマイクロミラーデバイスを偏芯配置し、光学系へ斜めに光を入射しているので、光線の一部がレンズ枠などにけられて有効な光束を減少させないように留意しなければならない。この実施の形態 8では、この光のけられをなくすために第 2 8図のように構成している。

すなわち、第 2 8図の構成では、マイクロミラーデバイス 14に最も近いレンズからマイクロミラ一デバイス 1 4 (送信手段光出射面）までの距離である後側焦点距離（B a c k f o c a l l e n g t h :英語、 B FLと略す）と、マイクロミラーデバイス 14からレトロ光学系 6 2の入射瞳位置までの距離とを一致させるようにしている。このようにすることによって、光のけられを最小化して、スクリーンへの照明効率を高めることができる。この理由について、次に説明する。

マイクロミラ一デバイス 1 4の小ミラーからそれそれ反射された主光線は入射瞳位置に集まる。各小ミラ一からの反射光の広がり角は一定なので、第 42図（a) に示すように入射瞳位置が B F Lに一致している場合には、 B F Lの位置で光線が最も集まるようになるので、 B F Lに配置された屈折光学レンズ 6 6の大きさ（径）を最小化することができる。また、このときには、不図示の照明光源系からの光をマイクロミラ —デバイス 1 4へ媒介する屈折光学レンズ 6 5は、マイクロミラーデバイス 1 4から屈折光学レンズ 6 6へ向かう光をけることはない。

これに対して、例えば第 4 2図（b ) に示すように、屈折光学レンズ 6 5 , 6 6 , マイクロミラ一デバイス 1 4の大きさや配置をそのままにして、入射瞳位置を B F Lからズラすようにすると、各小ミラ一からの主光線はズレた入射瞳位置に集まり、光の広がり角が一定なので、第 4 2図（ a ) と比べて B F Lの位置の光線は広がり、この光を受光するレンズ径が大きくなる。また、マイクロミラ一デバイス 1 4から屈折光学レンズ 6 6へ入射する光が屈折光学レンズ 6 5によってけられてしまう。このことは、有効光束の減少につながり、照明効率を劣化させてしま

Ό。 .

以上のような理由によって、マイクロミラ一デパイス 1 4から入射瞳位置までの距離を B F Lに等しくするようにしており、このことによつて、屈折光学レンズの大きさ（径）を最小化できるとともに、光のけられを少なくし、照明効率を向上することができる。もちろん、ここで示したけられを最小化する手法は、他の実施の形態にも適用することが可能である。なお、数値実施例 4 A , 4 Bに関しては、入射瞳位置が B F Lとほぼ一致した状態になっているが、完全に一致させることによって最良の効果を得ることができる。

以上のように、この実施の形態 8によれば、正レンズ群および負レンズ群から構成されるレト口光学系 6 2 と、光の出射角度を微調整する屈折光学レンズ 6 3 と、歪曲収差を補正する非球面凸面鏡 6 4とを備えるようにしたので、歪曲収差や像面湾曲を抑制し、薄型化した画像表示装置を構成できるという効果が得られる。

また、この実施の形態 8によれば、正レンズ群 6 2 A ( 6 2 D ) , 正レンズ群 6 2 B ( 6 2 E ) , 負レンズ群 6 2 C ( 6 2 F ) からレトロ光学系 6 2を構成するようにしたので、歪曲収差や像面湾曲を抑制し、薄型化した画像表示装置をより具体的に構成できるという効果が得られる ο

さらに、この実施の形態 8によれば、正レンズ群 6 2 G，負レンズ群 6 2 Hからレトロ光学系 6 2を構成するようにしたので、歪曲収差や像面湾曲を抑制し、薄型化した画像表示装置をより具体的に構成できるという効果が得られる。

さらに、この実施の形態 8によれば、負レンズの屈折率平均値を 1 . 4 5以上 1 . 7 2 2以下の範囲に、正レンズの屈折率平均値を 1 . 7 2 2より大きく 1 . 9以下の範囲にしたので、歪曲収差や像面湾曲を抑制し、薄型化した画像表示装置をより具体的に構成できるという効果が得られる。

さらに、この実施の形態 8によれば、負レンズを構成する硝材のアツベ数の平均値を 2 5以上 3 8以下とし、正レンズを構成する硝材のアツぺ数の平均値を 3 8より大きく 6 0以下としたので、歪曲収差や像面湾曲を抑制し、薄型化した画像表示装置をより具体的に構成できるという効果が得られる。

さらに、この実施の形態 8によれば、正レンズを構成する硝材の屈折率の平均値と負レンズを構成する硝材の屈折率の平均値との差分が 0 . 0 4以上 1以下のレンズ硝材から屈折光学レンズを構成するようにしたので、歪曲収差や像面湾曲を抑制し、薄型化した画像表示装置をより具体的に構成できるという効果が得られる。

さらに、この実施の形態 8によれば、正レンズを構成する硝材のアツベ数の平均値と負レンズを構成する硝材のアッペ数の平均値との差分が 0以上 1 6以下のレンズ硝材から屈折光学レンズを構成するようにしたので、歪曲収差や像面湾曲を抑制し、薄型化した画像表示装置をより具体的に構成できるという効果が得られる。

さらに、この実施の形態 8によれば、マイクロミラ一デバイス 1 4に最も近い屈折光学レンズからマイクロミラ一デバイス 1 4までの B F L と、マイ:クロミラーデバイス 1 4からレト口光学系 6 2の入射瞳位置までの距離とを一致させるようにしたので、屈折光学レンズの大きさ（径 ) を最小化できるとともに、光のけられを最小化して、照明効率を向上すること,ができるという効果が得られる。実施の形態 9.

この実施の形態 9では、マイクロミラ一デバイスから反射鏡までの間において、マ一ジナルレイ（ma r g i n a l r a y : 英語）の低い所に負のパワーを有する負レンズを配置して、ぺッツバ一ル条件を満足させる手法について説明する。

第 4 3図はこの発明の実施の形態 9による画像表示装置の構成を示す図であり、第 4 3図（ a) , (b) はそれそれ全体図、拡大図である。照明光源部、マイクロミラ一デバイス、スクリーンなどの図示は省略している。第 4 3図において、 6 7 , 6 8はそれそれ屈折光学レンズ、 6 9は正のぺッヅバール和寄与成分を有する凸面鏡、 Ί 0は屈折光学レンズ 6 7 , 6 8および凸面鏡 6 9が共有する光軸、 7 1は不図示のマイク口ミラーデバイスから凸面鏡 6 9へ進行する光のマージナルレイ、 Ί 2 はマージナルレイ 7 1の低い所に配置された負のパヮ一を有する負レンズである。

実施の形態 5で述べたように、凸面鏡 6 9は正のぺッヅバール和寄与成分を有しているので、屈折光学レンズ 6 7 , 6 8 , 凸面鏡 6 9から構成される投影光学系全体のぺッヅバール和は正の値になりやすく、像面湾曲が生じる。そこで、絶対値の大きい負のパワーを有する負レンズ 7 2を追加することによって負のペッツパール和寄与成分を作り出し、光学系全体のぺッヅバール和を 0になるようにすれば、像面湾曲を低減することが可能になる。

この負レンズ 7 2を配置する際に、マージナルレイ Ί 1の低い所を負レンズ 7 2の配置箇所として選択している点がこの実施の形態 9のボイントである。つまり、この実施の形態 9では、不図示のマイクロミラ一デバイスから凸面鏡 6 9までの間において、マ一ジナルレイ 7 1の低い所に負レンズ 7 2を配置するようにしている。マ一ジナルレイ 7 1の低い所では、光軸 7 0の周りに光が集中している。

このようにすることで、負レンズ 7 2の中心周辺の微小部分に集中して光が透過するようになるため、光に対する負レンズ 7 2のレンズ効果をほとんど無視することができるようになる。したがって、屈折光学レンズ 6 7， 6 8および凸面鏡 6 9をもとにした光路設計に対して、負レンズ 7 2の影響を考慮すること必要がなく、かつ、投影光学系の正のぺッッバール和寄与成分を相殺することができる。光路に対する影響を考慮する必要がなく、負のパワーの絶対値およびガラス材料の屈折率だけを考えてぺッヅバール条件を満たすようにすれば良いので、像面湾曲の軽減を容易に行うことができる。

より具体的には、実施の形態 8のレト口光学系 6 2に負レンズ 7 2を設けるようにしても良いし、また、マイクロミラ一デバイスの反射面（液晶などの透過型の光空間変調素子の場合には出射面）はマージナルレィ 7 1の低い所に相当するため、コンデンサレンズ（フィ一ルドフラヅトナ）を負レンズ 7 2 として反射面（出射面）に近接して備えるようにしても良い。

負レンズ 7 2の構成は特に 1枚のレンズに限定されるものではなく、複数枚のレンズより構成された負レンズ 7 2を備えるようにすることも可能である。

以上のように、この実施の形態 9によれば、マージナルレイ 7 1の低い所に負のパワーを有する負レンズ 7 2を配置するようにしたので、負レンズ 7 2の透過光に対するレンズ効果を考慮することなく、投影光学系の正のぺッヅバ一ル和寄与成分を相殺する負のぺッヅバール和寄与成分を作り出してぺッヅバール条件を容易に満たすことができるようになり、像面湾曲を低減した画像表示装置を構成することができるという効果が得られる。実施の形態 1 0 .

実施の形態 7では、画像表示装置の厚さ · スクリーン下部高さの双方を最小化するため、屈折光学レンズ 5 8と凸面鏡 6 0との間に光路折曲反射鏡 5 9を挿入して、光軸 6 1を含む水平面内で光路を折り曲げるようにした。この実施の形態 1 0では、実施の形態 7で示した光路折曲反射鏡 5 9 と屈折光学レンズ 5 8の凸面鏡 6 0に対する相対的な配置条件について説明する。

第 4 4図は光路折曲反射鏡の配置条件を説明するための図であり、第 4 4図（ a ) および（b ) はそれそれ側面図および上面図、第 4 4図（ c ) は凸面鏡 6 0の正面図である。第 2 5図と同一または相当する構成については同一の符号を付してある。第 4 4図において、 7 3は屈折光学レンズ 5 8の光軸、 5 8 zは光路折曲反射鏡 5 9を仮想的に取り除き、凸面鏡 6 0の光軸 6 1 と光軸 7 3 とを一致させた場合の屈折光学レンズ 5 8である。

光軸 6 1 と光軸 7 3とは水平面において折曲角度 6>で交差している。光軸 7 3は、光軸 6 1 と一致した状態から、水平面内で 1 8 0— 0度だけ回転して第 4 4図（ b ) のようになる。 P , Qはそれそれ光軸 7 3を含む水平面と屈折光学レンズ 5 8 との交線上の 2点であり、光路折曲反射鏡 5 9から凸面鏡 6 0へ向う光路に最も近い点を P , 平面鏡 2 2が設けられた画像表示装置の平面鏡設置面に最も近い点を Qとしてある。また、凸面鏡 6 0が設けられた画像表示装置の凸面鏡設置面（反射部設置面）から光路折曲反射鏡 5 9の位置（光軸 6 1 と光軸 7 3 との交点 ) までの距離は b , 光軸 6 1を含む水平面と光路折曲反射鏡 5 9 との交線上の点において凸面鏡設置面に最も近い点を最近点、凸面鏡設置面に最も遠い点を最遠点と呼ぶと、最近点から凸面鏡設置面までの距離は a ，最遠点から凸面鏡設置面までの距離は cである。距離 cは凸面鏡設置面から光折曲反射鏡 5 9までの最長距離となっている。

さらに、光路折曲反射鏡 5 9の最も高い点から光軸 6 1 までの高さを m , 点 Qから凸面鏡設置面までの距離を g , 屈折光学レンズ 5 8 zの出射瞳位置から凸面鏡設置面までの距離を f としてある。距離 gは凸面鏡設置面から屈折光学レンズ 5 8までの最長距離となっている。したがつて、屈折光学レンズ 5 8の出射瞳位置から光路折曲反射鏡 5 9の位置までの距離と、光路折曲反射鏡 5 9の位置から凸面鏡設置面までの水平方向の距離との合計距離も f になる。

第 4 4図（ a ) から分かるように、スクリーン 1 8の最下端から光軸 6 1までの距離であるスクリーン下部高さを最小化するには、スクリーン 1 8の最下端へ向う凸面鏡 6 0の反射光線 7 5をできる限り光軸 6 1 に接近させた低い位置を通過させた方が有利である。一方で、過度に低い位置を光路が通過すると、光路折曲反射鏡 5 9に光路が遮られてスクリーン上に影となって表示できない部分が発生し、実用に供しない。したがって、スクリーン 1 8の最下端へ向う凸面鏡 6 0の反射光線を光路折曲反射鏡 5 9で遮らないように、光路折曲反射鏡 5 9のサイズ ·位置を定めなければならない。光路折曲反射鏡 5 9の位置に関しては、凸面鏡 6 0の反射光線をできるだけ低い光路で通過させるために、距離 aをできるだけ大きくする。一方で、画像表示装置の厚さには薄型化の仕様から決まる厚さ制限値があるので、距離 cはこの厚さ制限値以下とする必要がある。

以上の条件の下で光路を折り曲げる場合、距離： f が短すぎると、屈折光学レンズ 5 8の点 Pを含む部分が光路折曲反射鏡 5 9から凸面鏡 6 0 までの光線を遮ってしまう。または屈折光学レンズ 5 8の点 Pを含む部分が光路折曲反射鏡 5 9から凸面鏡 6 0までの光線を遮らないように設定すると、距離 aが必要以上に短くなる。一方、距離 f が長すぎると、凸面鏡 6 0の受光面や光路折曲反射鏡 5 9の位置の条件から屈折光学レンズ 5 8の位置が光路折曲反射鏡 5 9から必要以上に離れ、結果として光路折曲反射鏡 5 9が大きくなり、光路折曲反射鏡 5 9の高さ mを大きな値にしなければならず、凸面鏡 6 0から反射してスクリーン 1 8の最下端に向う反射光線 7 5を遮ってしまう。このため、距離には最適値が存在する。

折曲角度 6»については、第 4 4図（b ) から分かるように、折曲角度 6>をあまり大きく設定してしまうと、距離 gまたは距離 cが厚さ制限値を超えてしまうとともに、距離 aが短くなりスクリーン 1 8の最下端へ向う凸面鏡 6 0からの反射光線の高さを引き上げてしまうことになる。逆に、折曲角度 0を小さくするようにすれば距離 gまたは距離 cも小さくなるので、屈折光学レンズ 5 8または光路折曲反射鏡 5 9は厚さの観点からは有利になる。しかし、折曲角度 0をあまり小さくしてしまうと、光路折曲反射鏡 5 9から凸面鏡 6 0までの光路に屈折光学レンズ 5 8の点 Pを含む部分が入り込んで光を遮り、映像を投影できない影の部分が発生してしまう。したがって、折曲角度 6>にも最適値が存在する。以上のことを踏まえて、光路折曲反射鏡 5 9から凸面鏡 6 0までの光路に対して、光を遮らない範囲で点 Pをできるだけ接近させるように光路の折曲角度 0を決める。

また折曲角度 0が決まると、このときの画像表示装置の厚さを制約するのは距離 gまたは距離 cなので、これらの距離のうちでより大きな方を厚さ制限値となるように距離 f を決める。特に、距離 cと距離 gとを等しく設定すると、スクリーン下部高さを最も低く抑えることができる ο

なお、折曲角度 6>は画像表示装置の他の条件によってあらかじめ定められている場合もあるが、上記の場合と同様に考えれば良い。

以上の結果を次の 1〜 3にまとめておく。距離: f および折曲角度 0を以下の 1〜 3のように最適化することで、映像が投影できない影の部分を生じる事なく、厚さ制限値の制約を満足してスクリーン下部高さを低く抑えることができるという効果が得られる。

1 . 光路折曲反射鏡 5 9によって光路を折り曲げる場合には、光路折曲反射鏡 5 9から凸面鏡 6 0までの光路を遮らない範囲で、屈折光学レンズ 5 8の点 Pをできるだけ上記光路に近づけるように折曲角度 0を設定する。 '

2 . 画像表示装置の他の配置条件によって折曲角度 6>があらかじめ決まっている場合には、光路折曲反射鏡 5 9から凸面鏡 6 0までの光路を遮らない範囲で、屈折光学レンズ 5 8の点 Pをできるだけ上記光路に近づけ、距離 cまたは距離 gが厚さ制限値となるように距離 f を設定する ο

3 . スクリーン下部高さを最も低く抑えるために、光路折曲反射鏡 5 9から凸面鏡 6 0までの光路を遮らない範囲で、屈折光学レンズ 5 8の点 Pをできるだけ上記光路に近づけるように折曲角度 0を設定するとともに、距離 c と距離 gとを等しくし、かつ距離 cおよび距離 gが厚さ制限値となるように距離 f を設定する。

なお、光線の通過しない点 Pを含んだレンズ部分（非透過部分）を屈折光学レンズ 5 8から削除することによって、光路折曲反射鏡 5 9から凸面鏡 6 0までの光路に点 Pを近づける際に、光路折曲反射鏡 5 9から凸面鏡 6 0までの光路に対して削除していない場合と比べて屈折光学レンズ 5 8をより接近させることができる。

また、例えば第 3図や第 6図から分かるように、凸面鏡の反射面を全て用いてスクリーンへ光を投影しているわけではなく、凸面鏡の半分以下の反射面だけで投影している。したがって、例えば第 4 4図（ c ) の凸面鏡 6 0のように、スクリーンへ光を投影しない不用な反射面を有する部分（非反射部分）を切り取って構成するようにすれば、不用部分を切り取った分だけ凸面鏡を小さく構成して、画像表示装置のコストを削減することができ、また画像表示装置内部の構成スペースを有効に利用することができるという効果が得られる。さらに、回転成型された 1つの凸面鏡を 2等分して切り取り、 2等分した各凸面鏡を 2台分の画像表示装置に適用することも可能であり、画像表示装置の製造工程を簡略化できる。

この発明では、歪曲収差を補正するように光線追跡を行い、屈折光学レンズ 5 8や光路折曲反射鏡 5 9，凸面鏡 6 1の各構成要素の形状を決定してこれらを配置するようにしているので、構成要素の位置関係を保持して光路を正確に形成する必要がある。このために、第 4 5図（ a ) , ( b ) ( ( a ) は上面図、（b ) は斜視図）に示すような保持機構 7 4を設けるようにして、屈折光学レンズ 5 8，光路折曲反射鏡 5 9 , 凸面鏡 6 0を一体化して保持するようにする。このようにすることで、相互の位置関係を固定して、構成要素間の光路を精度良く製造できるようになり、光学系の外部より加わる応力や、各種の環境条件（温度、湿度等）の変化が生じても屈折光学レンズ 5 8 , 反射鏡 5 9，凸面鏡 6 0の相対位置関係が変化しにくくなり、画像表示装置の性能をより安定化することができるという効果が得られる。もちろん、光路折曲反射鏡 5 9 がない場合、つまり屈折光学レンズ 5 8 と凸面鏡 6 0とだけを保持機構によって保持しても良い。

また、実施の形態 7で述べたように、屈折光学レンズ 5 8 と凸面鏡 6 0 との間に光路折曲反射鏡 5 9を配置する代わりに、屈折光学レンズ 5 8を構成する第 1のレンズ手段と第 2のレンズ手段との間に光路折曲反射鏡を設けることで光路を折り曲げ、画像表示装置の厚さを抑えることも可能である。第 4 6図はこのときの画像表示装置の構成を示す図である。第 4 4図と同一または相当する構成については同一の符号を付してある。不図示のマイクロミラーデバイスからの光は、屈折光学レンズ 5 8の第 1のレンズ手段を透過して、光路折曲反射鏡 5 9によって反射されてから屈折光学レンズ 5 8の第 2のレンズ手段を透過して凸面鏡 6 0 へ進行する。

この場合、距離 gは凸面鏡設置面から屈折光学レンズまでの最長距離となっている。また、スクリーン 1 8の最下端から光軸 6 1までの距離であるスクリーン下部高さを最小化するために、スクリーン 1 8の最下端へ向う凸面鏡 6 0の反射光線 7 5をできる限り光軸 6 1に接近させた低い位置を通過すべく設定するため、屈折光学レンズ 5 8をできるだけ凸面鏡 6 0よりも離した方が有利である。特に屈折光学レンズ 5 8の出射面の最高部 Rより反射光線 7 5が低い位置を通過すると屈折光学レンズ 5 8により光路が遮られる。このため、距離 gが厚さを超えない範囲で凸面鏡設置面から屈折光学レンズ 5 8までの最短距離 aはできるだけ長くすべく配置する。以上の条件より、第 4 6図の場合にも、凸面鏡設置面から屈折光学レンズ 5 8の出射瞳までの距離: f には最適値が存在する o

また、光路の折曲角度 61はレンズと凸面鏡の間に光路折曲反射鏡を用いた場合と同様に、薄型化の観点からはできるだけ小さい値に設定すベきである。しかし、あまり折曲角度 0が小さいと、第 1のレンズ手段が光路折曲反射鏡から第 2のレンズ手段までの光路を遮ってしまう。したがって、第 4 6図の場合にも、折曲角度 ( の最適値が存在することが分かる。

なお、実施の形態 7， 1 0では、光路折曲反射鏡の代わりに、光路折曲手段としてプリズムを用いるようにしても良く、同様の効果を得ることができる。実施の形態 1 1 .

この実施の形態 1 1では、マイクロミラ一デパイスから反射鏡までの間の屈折光学レンズの入射光側および出射光側のレンズ径をレンズ中央部に比べて小さく構成することにより、ぺッヅバール条件を満たすと共に折り曲げ条件に有利な光学系を構成する手法について説明する

第 4 7図はこの発明の実施の形態 1 1による画像表示装置の構成を示す図であり、照明光学部、スクリーンなどの図示は省略している。第 4 7図において、 1 4はマイクロミラ一デバイス、 7 6は屈折光学レンズ (屈折光学部）、 7 7は正のペッツバール和寄与成分を有する凸面鏡、 7 8は屈折光学レンズ 7 6および凸面鏡 7 7が共有する光軸、 7 9はマイク口ミラ一デバイス 1 4から凸面鏡 7 7へ進行する光のマージナルレィである。

屈折光学レンズ 7 6において、 8 0はマージナルレイ 7 9の高い所に配置された正のパヮ一を有する正レンズ、 8 1および 8 2はおのおの正レンズ 8 0の入射側レンズ群および出射側レンズ群であり、マイクロミラ一デバイス 1 4からの光は、入射側レンズ群 8 1 , 正レンズ 8 0 , 出射側レンズ群 8 2の順に透過して凸面鏡 7 7へ向う。

実施の形態 5で述べたように凸面鏡 Ί 7は正のぺッヅバール和寄与成分を有しているので、投影光学系全体のペッツバール和は正の値になりやすく、像面湾曲が生じる。そこで、屈折光学レンズ 7 6を構成する正のパワーを有する正レンズ 8 0のパワーをできるだけ小さくすればぺッヅバール和の増加を抑制することができる。

正レンズ 8 0をマ一ジナルレイ Ί 9の高い所に配置している点がこの実施の形態 1 1のポイントである。つまり、ぺヅヅバール条件を考慮して正レンズ 8 0のパワーを小さくすると、これに応じて正レンズ 8 0のレンズ作用の効果も小さくなるが、小パワーの正レンズ 8 0の配置箇所として、光軸から見て光が広がるマージナルレイの高い所を選択するようにすれば、正レンズ 8 0の入射面 · 出射面の各微小面積とこれを透過する各光線との対応付けが容易になる。したがって、透過光に対する正レンズ 8 0の入射面 · 出射面の形状をより緻密に設計することができ、小パワーの正レンズ 8 0のレンズ作用を十分効果的にすることができるこのように、マージナルレイ Ί 1の低い所に負レンズ 7 2を配置して、レンズ作用効果をほとんど無視できるようにした実施の形態 9 とは逆の発想で、正の小パワーを持つ正レンズ 8 0をマ一ジナルレイ Ί 9の高い所に配置することで、正レンズ 8 0のレンズ作用を損なうことなく、ぺッヅバ一ル和の増加を抑制することが可能となる。

第 4 7図を用いて具体的に説明する。第 4 7図において、屈折光学レンズ 7 6中央部の正レンズ 8 0がこの実施の形態 1 1による正のパワーを有する正レンズであり、マージナルレイ 7 9の高い所に設置している。正レンズ 8 0の入射側レンズ群 8 1および出射側レンズ群 8 2を設置することで、正レンズ 8 0でのマ一ジナルレイ 7 9が高くなるような構成をとつている。

<数値実施例 1 1 A>

第 4 8図はこの実施の形態 1 1の数値実施例 1 1 Aを示す図である。第 4 8図の諸元は、 f =— 0. 7 4 mm (波長 5 4 6 . l nmでの焦点距離）、 N A = 0. 1 7 (マイクロミラ一デバイス側開口数）、 Y o b = 1 4. 2 m m (マイクロミラ一デバイス側物体高）、 M = 8 6. 3 ( 投影倍率）である。第 4 8図における非球面形状の定義は数値実施例 6 A記載のものと同様である。

この数値計算の結果を検証すると、屈折光学レンズ 7 6に入射する光のマ一ジナルレイ 7 9の高さを h i , 屈折光学レンズ 7 6中央部の正レンズ 8 0を通る光のマージナルレイ 7 9の最大高さを hm, 屈折光学レンズ 7 6から出射する光のマ一ジナルレイ 7 9の高さを h oとすれば、これら h i , hm, h oは、 1 . 0 5 h i < hm< 3 h iおよび 0. 3 h i < h oく h iを満たすような関係になっている。つまり、 0. 3 h i < h o < h i < h / 1 . 0 5 < 3 / 1 . 0 5 - h iとなるので、上の 2つの不等式を満足する h i， hm, h oでは h oが最も小さくなる ο

また、第 4 7図に示す構成は、出射部分のレンズ径を小さくすることによって先のぺッヅバール条件以外に、実施の形態 7で説明したように屈折光学部を光路折曲手段から反射部までの光路を遮らない範囲でレンズ径の大きい場合より光路に近づけることができるため、光路折曲反射鏡の揷入範囲についても余裕ができる。なお、正レンズ 8 0は、後に述ベる数値実施例 1 4 Αに係る第 5 5図に示すように、複数のレンズで構成することも可能である。

以上のように、この実施の形態 1 1によれば、マイクロミラ一デバイス 1 4から凸面鏡 Ί 7までの間のマ一ジナルレイ 7 9の高い所に正のパヮ一を有する正レンズ 8 0を配置して、光学系のぺッヅパール和の増加を抑制するよう正レンズ 8 0のパワーを小さくしたので、正レンズ 8 0 のレンズ作用を効果的に利用して、投影光学系の正のぺッヅパール和寄与成分を抑制することができ、像面湾曲を低減した画像表示装置を構成することができるという効果が得られる。

また、この実施の形態 1 1によれば、屈折光学レンズ 7 6に入射する光のマージナルレイ Ί 9の高さ h i , 屈折光学レンズ 7 6中央部の正レンズ 8 0を通る光のマ一ジナルレイ 7 9の最大高さ hm, 屈折光学レンズ 7 6から出射する光のマ一ジナルレイ Ί 9の高さ h oを 1. 0 5 h i く hmく 3 h iおよび 0. 3 h iく h oく h iを満たすようにしたので、投影光学系の正のぺッヅバール和寄与成分を抑制することができ、像面湾曲を低減した画像表示装置を構成することができるという効果が得られる。

さらに、この実施の形態 1 1によれば、 1. 0 5 h iく hm< 3 h i および 0. 3 h i < h o < h iの関係を満足すれば、屈折光学レンズ 7 6出射部分のレンズ径を小さくでき、光路折曲反射鏡の揷入範囲に余裕を持った画像表示装置を構成することができるという効果が得られる。実施の形態 1 2 ·

実施の形態 4では、マイクロミラ一デバイス 1 4の有効表示面を奇数次非球面の光軸外にシフトして偏芯配置し、奇数次非球面の中心部（光軸上の点）を避けて反射透過させて投影光束（光画像信号）をスクリーン 1 8上に導くようにした。光軸中心付近を使用しないため、奇数次非球面が使用でき、これによって非球面凸面鏡の自由度が向上して結像性能が向上することを述べたが、この実施の形態 1 2では光軸中心における光軸方向の結像位置に対して周辺部における光軸方向の結像位置をずらした構成をとることにより光学系の自由度を持たせて結像性能を向上させる例について説明する。

第 4 9図は一般の光学系の結像関係を示す図である。第 4 9図において、 1 4は光軸に対して偏芯配置されたマイクロミラーデバイス、 8 3 は屈折光学レンズ（投影光学手段）、 8 4は凸面鏡（投影光学手段）、 8 5は光軸中心の結像位置を含み光軸に垂直な平面である結像面、 8 6 Aおよび 8 6 Bは光軸外の結像面 8 5上の結像位置である。

第 4 9図の光学系では、光軸中心の結像位置を基準として光軸に垂直に平面を取り、これを結像面 8 5 とすると軸外の結像位置 8 6 Aおよび 8 6 Bも結像面 8 5上に存在するように設計する。しかし、広角光学系では結像位置を同じ平面内におさめることは難しく、結像位置のズレの大小はあるが像面は湾曲してしまう。この対策についてはすでに実施の形態 5、実施の形態 9、実施の形態 1 1等に示したぺッヅバール条件を満足する光学系の条件を示し、像面湾曲を低減する手法を説明した。一方、この実施の形態 1 2では光軸中心を使用しないため、この部分の結像位置と実際に使用する軸外の結像位置とは異なっても構わない。第 5 0図は像面が湾曲した光学系の例を示したもので、 8 7は屈折光学レンズ、 8 8は凸面鏡、 8 9は湾曲した像面、 9 O Aおよび 9 0 Bは軸外の結像位置である。

第 5 0図のように、曲線状の像面 8 9で示したような像面湾曲が許されることに着目したことがこの実施の形態 1 2のポイントである。この条件下ではぺッヅバ一ル条件から外れたレンズ構成が可能になり、屈折光学レンズ 8 7を構成する光学材料の屈折率および分散の制限条件が緩和されるため、設計の自由度が広がることになる。このため、より高い結像性能が得られやすくなることがわかる。以上のように、この実施の形態 1 2によれば、光軸中心の結像位置を光軸周辺の結像位置が存在する同一平面からはずすようにしたので、屈折光学レンズ 8 7の設計上の自由度が増加し、優れた結像性能を有する画像表示装置を構成することができるという効果が得られる。実施の形態 1 3 .

この実施の形態 1 3では実施の形態 5で示した像面湾曲を軽減する手法に加え、さらに像面湾曲を軽減できる手法について説明する。

上記の数値実施例で示したように凸面鏡の形状は、周辺部が反り返る形状になりやすい。この凸面鏡の局所的な曲率に着目すると、光軸中心部分の凸面鏡の曲率は凸であっても反り返った部分の凸面鏡の曲率は凹になっている。凸の曲率の反射鏡では光が発散し、凹の曲率の反射鏡では光が集光することから、スクリーン上に結像するには凸面鏡へ入射する屈折光学部からの出射光は光軸中心で収束光が必要となり、周辺部では発散光が必要となる。

光軸中心で収束光を発生するレンズは周辺部でも収束光を発生することを考慮すると、この条件にかなう屈折光学レンズを設計することは非常に困難であることが容易に推定できる。換言すれば、一般の屈折光学レンズを使用した場合、大きな像面湾曲を生じることになる。よって凸面鏡の周辺部の反り返りを抑制することは像面湾曲の抑制に大きな効果がある。この実施の形態 1 3では、この凸面鏡周辺部の反り返りを屈折光学レンズの射出瞳に瞳収差を持たせることによって抑制することができることを示すものである。以下にその理由を示す。

第 5 1図はこの発明の実施の形態 1 3による画像表示装置の構成を示す図である。第 5 1図において、 9 1は屈折光学レンズ（屈折光学部）、 9 2は周辺部が反り返った凸面鏡、 9 3は周辺部の反り返りが改善された凸面鏡、 9 4は屈折光学レンズ 9 1 と凸面鏡 9 2 , 9 3が共有する光軸、 9 5は光軸近辺の出射光、 9 6は周辺部の出射光、 9 7は光軸近辺の出射光 9 5に対する屈折光学レンズ 9 1の射出瞳、 9 8は周辺部の出射光 9 6に対する屈折光学レンズ 9 1の射出瞳、 9 9は射出瞳 9 7から出射した場合の周辺部の出射光である。

屈折光学レンズ 9 1から出射する光は第 5 1図の光軸 9 4近辺を通過した出射光 9 5 と周辺部の出射光 9 9のように、どちらも射出瞳 9 7から出射するのが一般的である。ここで、第 5 1図の出射光 9 6、凸面鏡 9 2および凸面鏡 9 3の関係から判るように、出射光 9 6が凸面鏡 9 2 により反射され、歪曲収差が補正された状態にするには射出瞳は符号 9 7の位置で良いが、凸面鏡 9 3のように反り返りの無い形状を満たし、かつ出射光 9 6が凸面鏡 9 3により反射され、歪曲収差が補正された状態にするには射出瞳 9 8のように光軸 9 4中心付近の射出瞳 9 7 と、周辺部の出射光の射出瞳 9 8 とを第 5 1図に示すように意図的にずらせば良い。

以上のように凸面鏡 9 3への光の入射位置と入射角を調整することで、凸面鏡 9 3のように端の部分での反り返りを抑制することができ、像面湾曲を抑制することができるという効果が得られる。なお、この特徴は上記の全ての数値実施例において認められる特徴である。実施の形態 1 4 .

この実施の形態 1 4では、投影光学部において光軸中心付近の歪曲収差を許容して結像性能を向上させる手法について説明する。

第 5 2図はこの発明の実施の形態 1 4による画像表示装置の構成を示す図である。第 5 2図において、 1 0 0はスクリーン、 1 0 1は不図示の投影光学系とスクリーン 1 0 0が共有する光軸、 1 0 2は光軸 1 0 1 を中心とした円がスクリーン 1 0 0の底辺のみで交わる最大の範囲を示したものである。

光学系において歪曲収差の制約は結像性能を規定する大きな要因なので、この制約をはずすことにより結像性能を向上させることができる。しかし、歪曲収差が発生するとスクリーン周辺での画像がスクリーン枠に対してゆがんで表示されたり、スクリーン枠の辺よりも画像が過大もしくは過小に表示されるという不都合が発生する。これらの不具合を極力少なくするには、歪曲収差の影響を受ける部分を極力抑える必要があ o

第 5 2図におけるスクリーン 1 0 0上の範囲 1 0 2に示されるように、光軸 1 0 1を中心として円を描いた場合に、スクリーン 1 0 0の底辺と交差し、他の辺と交差しない範囲まで、投影光学部の発生する歪曲収差の絶対値を大きくし、この円よりも外側の領域で歪曲収差の絶対値を小さく抑制することにより、歪曲収差の影響をスクリーン 1 0 0底辺のみに限定でき、他の 3辺は正しい矩形形状に画像形成できる。

また、光学系で発生する歪曲収差は、光軸からの距離に対する歪の割合で定義されている。つまり、歪曲収差の値が同一であっても光軸からの距離が近いほど実際の歪の量は少ない。また、視覚的な観点からすると画像の歪感は画面内部の映像については判り難く、画面の最外周部が歪んで本来直線である画面境界部が曲線になると容易に判別できる。本発明によれば光軸に近い一辺については歪曲を発生し、この辺の直線性を失うが、光軸からこの一辺までの距離が短いため、他の辺に対する相対的な歪量は少なくなり、境界部が曲線になりにくいという効果が得られる。さらに、この辺上に光軸があれば、外面境界部に関しては直線性を失わない。

この特徴はディスプレイを組み合わせてマルチ構成で使用する場合、特に有効である。第 5 3図はマルチ構成で用いた場合の画像表示装置を示す図である。第 5 3図において、 1 0 0 A〜： L 00 Fはスクリーン、 1 0 1 A〜 1 0 1 Fは各画像表示装置の不図示の投影光学部とスクリ一ン 1 0 0 A〜： L 0 0 Fが共有する光軸、 1 02 A〜： L 0 2 Fは光軸 1 0 1 A〜 1 0 I Fを中心とした円がスクリーン 1 00A〜 1 00 Fの底辺のみで交わる最大の範囲を示したものである。

第 5 3図のように縦方向に 2面、横方向に多面のマルチディスプレイを構成する場合でも底辺を除いた部分の歪曲収差が抑制されていれば画面のつなぎ部分での絵の重なり、絵の隙間などがほとんど発生しない。以上の構成は数値計算によって導かれた結果である。具体的な数値計算の結果を数値実施例 14 Aとして示す。

<数値実施例 14 A>

第 54図、第 5 5図は数値実施例 1 4 Aの数値デ一夕、構成をそれそれ示す図である。第 54図の諸元は、 f = 3. 3 1 mm (波長 54 6. 1 nmでの焦点距離）、 N A = 0. 1 7 (マイクロミラ一デバイス側開口数）、 Y o b= 14. 6 5 mm (マイクロミラ一デパイス側物体高）、 M = 8 6. 9 6 (投影倍率）である。

この数値実施例 14 Aにおける歪曲収差の数値計算結果を第 5 6図に示す。歪曲収差を許した設計との対比として、第 5 7図に数値実施例 4 Aの歪曲収差を示す。第 5 7図から分かるように数値実施例 4 Aの歪曲収差はほぼ 0. 1 %以下であるのに対し、第 5 6図に示した数値実施例 1 4 Aの歪曲収差は光軸からの距離を示す像高が小さい範囲において最大 2 %ほどの歪曲収差を許していることが分かる。

なお、歪曲収差を許した設計を行った結果光学系で発生した歪曲収差は、光路折り曲げ等で使用する鏡面の形状を変形させることにより補正可能である。つまり、上記の歪曲収差を補正するように、投影光学系 1 7からの光を反射してスクリーン 1 8へ光路を折り曲げる平面鏡 2 2の形状を歪ませれば、画像表示装置全体の歪曲収差を補正することができる ο 実施の形態 1 5.

この実施の形態 1 5では、凸面鏡に 2つの工夫を施している。一方の工夫によって温度変化に対する環境特性を向上することができ、他方の工夫によって画像表示装置の組立工程におけるァライメント調整を容易にすることができる。

第 5 8図はこの発明の実施の形態 1 5による画像表示装置の構成を示す図である。第 5 8図（a) は画像表示装置の側面図であり、照明光学系やスクリーンなどの図示を省略している。また、第 5 8図（b) ， ( c ) はそれそれ凸面鏡の上面図、正面図である。第 5 8図では、凸面鏡が有する光軸の方向に z軸を、光軸を含む水平面において Z軸と直交するように X軸を、 X軸および z軸と直交するように y軸をそれそれとつている。

第 5 8図において、 14はマイクロミラ一デパイス、 1 03 A， 1 0 3 Bはそれそれ各実施の形態で示した屈折光学レンズ（屈折光学部）、 1 04はこの実施の形態 1 5を特徴付ける凸面鏡（反射部）、 1 0 5は屈折光学レンズ 1 03 A, 1 03 Bや凸面鏡 1 04が共有する光軸である。凸面鏡 1 04は、光軸 1 0 5を中心とした回転対称形の凸面鏡 1 0 40から非反射部分 1 04 Cを切り取って構成している（第 5 8図（b ) , ( c ) ，実施の形態 1 0参照）。

凸面鏡 1 04において、 1 04 Fは屈折光学レンズ 1 0 3 A， 1 0 3 Bからの光を反射する凸面鏡 1 04の反射面としてのフロント面、 1 0 4 Rはフロント面 1 04 Fの背側に設けられた凸面鏡 1 04のリア面である。

この発明では、歪曲収差を補正するためにフロント面 1 04 Fの非球面形状を緻密な光線追跡によって設計しているので、使用環境の温度変化によって凸面鏡 1 04の各部位毎に収縮や膨張の度合いに違いが生じると、フロント面 1 04 Fの形状が微妙に変化して歪曲収差の補正に影響を与える。この温度変化に対する対策として、フロント面 1 04 Fからリア面 1 04Rまでの厚さを均一にしている点が、凸面鏡 1 04に施した一つ目の工夫である。

第 5 9図は温度変化に対する凸面鏡の厚さ方向の形状変化を説明するための図であり、第 5 9図（a) は収縮する凸面鏡 1 04，第 5 9図（ b ) は膨張する凸面鏡 1 04を表している。第 5 8図と同一または相当する構成については同一の符号を付してある。

線膨張率が一様な材質によって凸面鏡 1 04を製造しているので、フロント面 1 04 Fからリア面 1 04 Rまでの厚さを均一にすることによつて、温度変化に対する凸面鏡 1 04の厚さ変化が各部位で全て等しくなる。したがって、光線追跡によって表面形状を設計し製造されたフロント面 1 04 F (破線）、リア面 1 04 R (破線）の各部位は、光軸 1 0 5に対して平行に収縮、膨張してフロント面 1 04 F ' (実線）、リァ面 1 04 R，（実線）になる。凸面鏡 1 04の厚さ変化が各部位で全て等しいので、フロント面 1 04 F，はフロント面 1 04 Fの形状を保つており、環境の温度変化に対するフロント面 1 04 Fの形状変化を抑制することができる。

凸面鏡 1 04に施したもう一方の工夫は、フロント面 1 04 Fの光軸 1 0 5近傍に低反射面 1 04 Lおよび高反射面 1 04 Hを形成した点である（第 5 8図）。低反射面 1 04 Lの反射率は、高反射面 1 04 Hの反射率よりもかなり低く設定している。光軸 1 0 5に対してマイクロミラーデバイス 1 4を偏芯配置したこの発明の画像表示装置の凸面鏡 1 04では、フロント面 1 04 Fの光軸 1 0 5近傍（非投影フロント面）をスクリーンまたは平面鏡に対する光の反射に利用しないので、このフロント面 1 04 Fの光軸 1 0 5近傍に低反射面 1 04 L，高反射面 1 04 Hを設けている。

フロント面 1 04 Fの光軸 1 0 5近傍は、例えば、光軸 1 0 5を含み

X軸と直交する第 5 8図（ a ) の断面図において、屈折光学レンズ 1 0 3 B〜凸面鏡 1 04間の最も光軸 1 0 5に近い光路を通過する光線 1 0 6のフロント面 1 04 Fにおける反射点 1 0 6 Pよりも低い部分に相当する。

低反射面 1 04 L，高反射面 1 04 Hは非球面形状ではなく、いずれも光軸 1 0 5を中心とした円形（半円）形状の光軸 1 0 5と直交する小さな平面上に形成されている。フロント面 1 04 Fと光軸 1 0 5との交点から反射点 1 0 6 Pまでの距離を Rとすると、 Rよりも小さな値 r L , r Hをそれそれ低反射面 1 04 L，高反射面 1 04 Hの半径として、光軸 1 0 5を中心とした同心円（半円）で低反射面 1 04 L , 高反射面 1 04 Hをそれそれ形成している。 r L > r Hと設定しているので、低反射面 1 04 Lの内部に高反射面 1 04 Hが存在し、低反射面 1 04 L よりも高反射面 1 04 Hは光軸 1 05に近くなつている。

低反射面 1 04 L，高反射面 1 04 Hを凸面鏡 1 04に設けるようにすることで、画像表示装置の組立工程におけるァライメント調整を容易にすることができる。

第 6 0図は凸面鏡 1 04を用いたァライメント調整方法を示す図である。第 5 8図と同一符号は同一の構成である。

第 6 0図において、 1 07は直進性の高いレーザ光（直進光）を出力するレーザ、 1 08はレーザ 1 07からのレーザ光を一方向にのみ通過してレーザ 1 07を戻りレーザ光から保護するアイソレー夕、 1 0 9はアイソレー夕 1 0 8と凸面鏡 1 04の間に設けられたハーフミラ一、 1 1 0はハーフミラ一 1 0 9からのレーザ光のパワーを検出する検出器である。また、符号 1 1 1， 1 1 2を付した矢印はそれぞれァライメント調整時の往路、復路のレーザ光であり、符号 1 1 3を付した 2点破線はレーザ光 1 1 1， 1 1 2によって作り出された仮想光軸である。

まず始めに、第 6 0図（ a) の構成によって、凸面鏡 1 04に対する仮想光軸 1 1 3を設定する。水平面と平行にレーザ 1 0 7から出射するレーザ光は、アイソレー夕 1 0 8，ハーフミラ一 1 0 9を通過して凸面鏡 1 04へ向う。このとき、 X軸方向の並進調整 Mx， X軸周りの回転調整 Rx, y軸方向の並進調整 My， y軸周りの回転調整 R yに関する凸面鏡 1 04の姿勢をマニピュレータなどで微調整し、ハーフミラ一 1 0 9ヘレ一ザ光 1 1 1を高反射面 1 04 Hによつて反射して、ハ一フミラ一 1 0 9を介して検出器 1 1 0で検出されるレーザ光 1 1 2のパワーが最大となるようにする。

最大パワーが検出される状態は、凸面鏡 1 04が最も望ましい姿勢になったときであり、つまりハーフミラ一 1 0 9から凸面鏡 1 04へ向う往路のレーザ光 1 1 1と、凸面鏡 1 04からハーフミラ一 1 0 9へ向う復路のレーザ光 1 1 2とが完全に一致する場合である。高反射率を有する平面鏡の高反射面 1 04 Hをレーザ光 1 1 1に対して直交させると、レーザ光は直進性が高いため、レーザ光 1 1 1， 1 1 2が完全に一致して仮想光軸 1 1 3を作り出すことができる。

凸面鏡 1 04の姿勢が大きくズレている場合には、凸面鏡 1 04が反射したレーザ光 1 1 2はハーフミラ一 1 0 9を介し、検出器 1 1 0に入射しないので、検出器 1 1 0はパワーを検出しない。また、凸面鏡 1 0 4の姿勢が望ましい状態に近づいても、光軸ズレがあると平面鏡の低反射面 1 04 Lがハーフミラ一 1 0 9へレーザ光 1 1 1を反射する。低反射面 1 04 Lの反射率が低いので、ハーフミラ一 1 0 9を介して検出器 1 1 0によって検出されるレーザ光 1 1 2のパヮ一は低いレベルであるため、光軸ズレが検知できる。この方法から考えると、高反射面 1 04 Hの半径 r Hの値は、光軸ズレの許容範囲から定めれば良いことが分か

O o

また、 4つの受光素子 1 1 0 A, 1 1 0 B , 1 1 0 C, 1 1 0 Dによつて検出器 1 1 0の受光面を「田の字型」 ( 2行 2列のマトリクス、第 6 0図（ c ) ) に分割し、各受光素子 1 1 0 A〜 1 1 0 Dの出力信号の差動演算を行うことにより、凸面鏡 1 04の傾き Rx, Ryを高精度に検出調整可能である。

さらに、 4分割した受光素子 1 1 0 A〜 1 1 0 Dの出力の加算演算により受光素子に入射する総光パワーも求めることができ、光軸ズレ Mx ， Myも検出可能である。よって、この構成にすることで、 Mx, My ， Rx, Ryの総合調整が行える。

このように、検出器 1 1 0で検出されるレーザ光 1 1 2をモニタしながら、凸面鏡 1 04の姿勢を微調整することによって、レーザ光 1 1 1 ， 1 1 2による仮想光軸 1 1 3を作り出すことができる。

次に、第 6 0図（b) の構成によって、屈折光学レンズ 1 0 3 A， 1 03 Bのァライメント調整を行う。第 6 0図（a) の仮想光軸 1 1 3が作り出された構成に対して屈折光学レンズ 1 03 A, 1 03 Bを挿入する。この場合にも、屈折光学レンズ 1 0 3 A， 1 0 3 Bの姿勢が望ましい状態になると、屈折光学レンズ 1 0 3 A, 1 0 3 Bの中心をレーザ光 1 1 1， 1 1 2が通過するようになる。

つまり、屈折光学レンズ 1 0 3 A, 1 0 3 Bの中心に対してレーザ光 1 1 1， 1 1 2が直交して通過すると、屈折光学レンズ 1 03 A, 1 0 3 Bのレーザ光 1 1 2に与えるレンズ作用が発生しないので、最大パヮ —が検出器 1 1 0で得られる。この望ましい状態は屈折光学レンズ 1 0 3 A, 1 0 3 Bの光軸が仮想光軸 1 1 3と一致する場合に当たる。

以上のように、この実施の形態 1 5によれば、フロント面 1 04 Fからリア面 1 04 Rまでを等厚にした凸面鏡 1 04を備えるようにしたので、温度変化に対するフロント面 1 04 Fの形状変化を抑制することができ、画像表示装置の環境特性を向上することができるという効果が得られる。

また、この実施の形態 1 5によれば、フロント面 1 04 Fの光軸 1 0 5近傍に設けた低反射面 1 04 Lと、低反射面 1 04 Lよりもさらにフロント面 1 04 Fの光軸 1 0 5近傍に光軸ズレの許容範囲の大きさを有する高反射面 1 04 Hとを凸面鏡 1 04に備えるようにしたので、検出器 1 1 0によるパワーモニタおよび演算処理によって仮想光軸 1 1 3を作り出すことができるようになり、画像表示装置の組立工程において、凸面鏡 104 , 屈折光学レンズ 1 03 A, 1 0 3 Bのァライメント調整を容易に行うことができるという効果が得られる。実施の形態 1 6.

第 6 1図はこの発明の実施の形態 1 6による画像表示装置の構成を示す図である。照明光源系、平面鏡やスクリーンなどの図示は省略する。第 6 1図において、 14はマイクロミラ一デバイス（送信手段）、 1 14はマイクロミラーデバイス 14の反射面（出射面）を保護するカバ —ガラス（送信手段）、 1 1 5はカバーガラス 1 1 4の光学的厚さのバラヅキを補償する補償ガラス（送信手段）、 7 6および 7 7はそれそれ各実施の形態で示した屈折光学レンズ（屈折光学部）および凸面鏡（反射部）、 7 8は屈折光学レンズ 7 6 , 凸面鏡 77の光軸である。マイクロミラーデバイス 1 4には、多数の小ミラーから構成される反射面を保護するためのカバ一ガラス 1 1 4が実装されている。発光体、放物面リフレク夕および集光レンズなどから構成される不図示の照明光源系からの光は、カバ一ガラス 1 1 4を介して反射面へ入射する。また、反射面で強度変調された光は、カバ一ガラス 1 1 4を通過してから屈折光学レンズ 7 6，凸面鏡 7 7へ向う。

ところで、カバーガラス 1 1 4の厚さは常に一定の基準値になっているとは限らず、許容される最大寸法厚さと最小寸法厚さとの差、いわゆる公差の範囲内で製造される。したがって、カバ一ガラス 1 1 4の厚さには個体差が生じているのが普通である。また、厚さの基準値が将来的に仕様変更される場合も想定される。画像表示装置に利用される光は力バーガラス 1 1 4を必ず通過するので，厚さの個体差や基準値の仕様変更による厚さのバラヅキは、カバ一ガラス 1 1 4を通過する光に対して影響を与えることになり、光学系全体の光路設計がカバーガラス 1 1 4 の厚さの固体差に左右されてしまうことになる。

この実施の形態 1 6では、カバ一ガラス 1 1 4の厚さのバラツキを補償するために、不図示の照明光源系または屈折光学レンズ 7 6とカバ一ガラス 1 1 4 との間に補償ガラス 1 1 5を設けるようにしている。

第 6 2図を用いて、補償ガラス 1 1 5によるカバ一ガラス 1 1 4厚さの個体差を補償する手法について次に説明する。

第 6 2図はカバ一ガラス 1 1 4の厚さと補償ガラス 1 1 5の厚さとの関係を示す図である。ここでは説明を簡単にするために、カバ一ガラス 1 1 4の屈折率 n 1 と補償ガラス 1 1 5の屈折率 n 2 とは等しい（ n 1 = n 2 = nとする）ものとするが、後述するように、屈折率 n l， n 2 に差異があっても良い。

* 基準状態第 6 2図（ a) は、カバ一ガラス 1 14の厚さ t 1が基準値 T 1の場合を表している。このときには、厚さ t 2 = T 2の補償ガラス 1 1 5を介して、カバ一ガラス 1 1 4が実装されたマイクロミラ一デバイス 1 4 と光をやりとりする。したがって、この光は、厚さ t =T l +T 2，屈折率 nのガラス媒質を等価的に通過することになる。照明光源系や屈折光学レンズ 7 6，凸面鏡 77などの他の光学系は、厚さ t =T l +T 2 , 屈折率 nのガラス媒質が存在するものとみなして設計する。

* 補償例 1

第 6 2図（b) は、基準値 T 1から個体差 Δ Τ (Δ Τは正負の符号を含む）だけズレて、カバ一ガラス 1 14の厚さ t 1が T l +Δ Τとなつた場合を表している。このときには、厚さ t 2 =T 2— Δ Tの補償ガラス 1 1 5を介して、カバ一ガラス 1 14が実装されたマイクロミラ一デバイス 14と光をやりとりする。

すなわち、カバ一ガラス 1 14の厚さ t 1 = Τ 1 +Δ Τと補償ガラス 1 1 5の厚さ t 2 = T l— Δ Τとの合計値は、上記の基準状態と同じ厚さ t = T l +T 2なので、マイクロミラ一デバイス 1 4とやりとりされる光は、厚さ t = T l +T 2 , 屈折率 nのガラス媒質を等価的に通過することになる。したがって、カバ一ガラス 1 1 4の厚さ t lの固体差によってバラツキ Δ Tが生じているにもかかわらず、このバラヅキ△ Tを補償ガラス 1 1 5の厚さ t 2を変更することによって相殺し、基準状態の光学系を設計変更することなく利用することができる。

* 補償例 2

第 6 2図（ c ) は、カバ一ガラス 1 14の厚さ t 1が基準値 T 1から基準値 T 3へ仕様変更された場合を表している。このときには、補償例 1の Δ Τを T 3— T 1と考えて、厚さ t 2 = T 2— ( T 3 - T 1 ) = T 2— Δ Tの補償ガラス 1 1 5を介して、カバ一ガラス 1 14が実装されたマイクロミラ一デバイス 14と光をやりとりする。

補償例 1と同様に、カバ一ガラス 1 1 4の厚さ t l = T l + (T 3 - 1 ) = Τ 1 +Δ Τと補償ガラス 1 1 5の厚さ t 2 =T 2— ( T 3 - T 1 ) = T 2—厶 Tとの合計値は、上記の基準状態と同じ t = T 1 + T 2 になるので、マイクロミラ一デバイス 1 4とやりとりされる光は、厚さ t = T 1 + T 2 , 屈折率 nのガラス媒質を等価的に通過することになる。したがって、カバ一ガラス 1 14の厚さ t 1は基準値 T 1から基準値 T 3へ仕様変更されたことによる厚さ偏差△ Tが生じているにもかかわらず、この厚さ偏差 Δ Τを補償ガラス 1 1 5の厚さ t 2を変更することによって相殺し、基準状態の光学系を設計変更することなく利用することができる。

以上の基準状態、補償例 1 , 2から分かるように、この実施の形態 1 6では、カバ一ガラス 1 14の厚さ t lが有する基準値 T 1からのバラヅキ（もしくは厚さ偏差） Δ Τの増減に応じて、補償ガラス 1 1 5の厚さ t 2の基準値 T 2をバラヅキ（もしくは厚さ偏差） Δ Tだけ逆に減増して、合計値 t = T 1 + T 2と一定になるようにしているので、屈折率 n, 厚さ t = T l +T 2のガラス媒質がマイクロミラ一デバイス 1 4の反射面に等価的に実装されているものとみなすことができ、パラヅキ（もしくは厚さ偏差）に左右されることなく、基準状態の光学系をそのまま利用することができる。もちろん、マイクロミラ一デバイス 14に限らず、液晶など他の光空間変調素子にもこの実施の形態 1 6を適用できる。

以上では、カバ一ガラス 1 14と補償ガラス 1 1 5を等しい屈折率 n を有するものとして考えてきたが、カバ一ガラス 1 14 , 補償ガラス 1 1 5が異なる屈折率 n 1 , n 2をそれそれ有するものとして、屈折率 n 1 , n 2も加味した光学的厚さで考えた方がより一般的である。つまり、カバ一ガラス 1 14の光学的厚さ t 1/n 1と、補償ガラス 1 1 5の光学的厚さ七 2/112とを考ぇて、「t l/n l +t 2Zn 2 =一定」の条件を満たすように、補償ガラス 1 1 5の厚さ t 2 , 屈折率 n 2を定めるようにする。このようにして、カバ一ガラス 1 1 5の厚さ t 1 , 屈折率 n 1のバラヅキを補償することができるようになる。

また、屈折光学レンズ 7 6 (屈折光学部）を保持する不図示の鏡筒の入射側（マイクロミラ一デバイス 14側）に補償ガラス 1 1 5を着脱できる構成（補償ガラス着脱機構）をとれば、カバーガラス 1 14の厚さ変更や厚さバラツキに対応して適宜最適な厚さの補償ガラス 1 1 5に取り替えることができる。

<数値実施例 1 6 A>

補償ガラス 1 1 5を用いた場合の数値計算結果についてもここで開示しておく。

第 6 3図、第 64図は数値実施例 1 6 Aの数値データ、構成をそれそれ示す図である。第 47図、第 6 1図と同一符号は同一または相当する構成要素である。第 6 3図の諸元は、： f = 3. 3 9mm (波長 54 6. 1 nmでの焦点距離）、 N A= 0. 1 7 (マイクロミラーデバイス側開口数）、 Y o b = 1 4. 65 mm (マイクロミラ一デバイス側物体高）、 M= 8 6. 9 6 (投影倍率）である。カバ一ガラス 1 1 4は補償ガラス 1 1 5に含めて計算したため、第 6 4図ではまとめて図示した。

第 63図に示した数値データでは、第 2面の厚さ 4. 5 mmがカバ一ガラス 1 1 4と補償ガラス 1 1 5の和として表されている。例えば、力バーガラスの基準厚さ 3 mm, 補償ガラスの厚さ 1. 5 mmの状況を想定して収差補正した結果である。

以上のように、この実施の形態 1 6によれば、マイクロミラ一デバイス 14の反射面に実装されたカバ一ガラス 1 14と屈折光学レンズ 7 6 や照明光源系との間において、製造上の公差や設計変更によって増減する力パーガラス 1 1 4の光学的厚さのバラヅキに応じて、このバラヅキを逆に減増した光学的厚さを有する補償ガラス 1 1 5を設け、マイクロミラーデバイス 1 4の反射面と光をやりとりするようにしたので、カバ —ガラス 1 1 4の厚さのバラヅキを相殺して、常に一定の光学的厚さを有するガラス媒質によってマイクロミラ一デバイス 1 4の反射面が保護されているようにみなすことができ、照明光源系や屈折光学レンズ 7 6 , 凸面鏡 7 7を設計変更することなく利用することができるという効果が得られる。

また、この実施の形態 1 6によれば、屈折光学レンズ 7 6を保持する不図示の鏡筒の入射側（マイクロミラ一デバイス 1 4側）に補償ガラス

1 1 5を着脱できる構成を備えるようにしたので、カバ一ガラス 1 1 4 の厚さ変更や厚さバラツキに対応して適宜最適な厚さの補償ガラス 1 1

5に取り替えることができるという効果が得られる。実施の形態 1 7 .

第 6 5図は実施の形態 1の平面鏡 2 2 (第 6図）、実施の形態 7 , 1 0の光路折曲反射鏡 5 9 (第 2 5図など）を用いた画像表示装置の構成を示す図であり、画像表示装置の透視斜視図である。第 6図，第 2 5図と同一または相当する構成については同一の符号を付してある。また、照明光源系を含む集光光学系、マイクロミラ一デバイス、屈折光学レンズなどの図示は省略している。

第 6 5図において、 1 1 6は直方体形状の画像表示装置、 1 1 7は画像表示装置 1 1 6のスクリーン下部、 1 1 8は画像表示装置 1 1 6の水平な底面であり、スクリーン 1 8および凸面鏡 6 0が設けられた面と、平面鏡 2 2が設けられた面とは底面 1 1 8に直交している。第 6 5図では、光軸 6 1を含み底面 1 1 8に直交する平面によって画像表示装置 1 1.6を半分に切断している。スクリーン 1 8の法線方向に軸を、底面 1 1 8の法線方向に^軸を、そして， ^軸と直交する方向に軸をとつている。

1 1 9は凸面鏡（反射部） 6 0上の点 Ρ (第 3の点）で反射されて平面鏡 2 2上の点 Q (第 2の点）へ向う光線、 1 2 0は平面鏡 2 2上の点 Qで反射されてスクリーン（表示手段） 1 8上の点 R (第 1の点）へ向う光線である。点 Rは、スクリーン 1 8に表示される 4角形の画像の底辺（底面 1 1 8 と平行かつ底面 1 1 8に近い辺）上に存在し、画像の中心から最も離れた点である。また、 1 2 1 , 1 2 2は軸方向から底面 1 1 8へ光線 1 1 9 , 1 2 0をそれそれ投影したときの線分であり、点 P，， Q，， R，（それそれ第 3， 2 , 1の投影点）は点 P , Q , Rを軸方向から底面 1 1 8へそれそれ投影したときの点である。

このときに、点 P， Q , R， P ' ， Q，， R，から成る空間（配置空間） Sを抜き出すと第 6 5図（ b ) のようになる。この実施の形態 1 7 では、集光光学系などの配置スペースとして空間 Sに着目し、スクリーン下部 1 1 7の高さが増加しないようにしている。光線 1 1 9， 1 2 0 は点 Rに対応する光線なので、空間 Sに集光光学系の構成要素を配置する際には、光線 1 1 9， 1 2 0をケラないように注意すれば、他の全ての光線もケラないようになる。

第 6 6図はこの発明の実施の形態 1 Ίによる画像表示装置の構成を示す図であり、第 6 6図（ a) は軸方向から見た画像表示装置 1 1 6のスクリーン下端より下の部分の正面図、第 6 6図（b) は^軸方向から見た画像表示装置 1 1 6の上面図である。第 3図，第 6図，第 2 5図，第 6 ·5図と同一符号は同一又は相当する構成である。また、第 6 7図（ a) , (b) はスクリーン 1 8 と直交する A— A，， B— B ' 平面による画像表示装置 1 1 6の断面をそれそれ示す図である。 B— B' 平面は、 A— A' 平面よりも線分 Q— Q' に近い面である。

第 6 6図において、 1 2 3は発光体 1 1 , 放物面鏡 1 2および集光レンズ 1 3から成る照明光源系（送信手段、照明光源部、集光光学系主要部）、 1 24は照明光源系 1 2 3からの光（照明光）を 3原色に順次着色するカラーホイール（送信手段、集光光学系主要部）、 1 2 5はカラ —ホイ一ル 1 24からの光を入射面で受け、照度分布が均一化された光を出射面から出射する口ッドインテグレー夕（送信手段、集光光学系主要部）、 1 2 6はロッドインテグレ一夕 12 5からの光をリレーするリレ一レンズ（送信手段、集光光学系主要部）である。

また、 1 2 7および 1 2 8はそれそれこの実施の形態 1 7を特徴付ける第 2の光路折曲反射鏡（第 2の光路折曲手段）および第 3の光路折曲反射鏡（第 3の光路折曲手段）、 1 2 9はリレーレンズ 1 2 6からの光の主光線方向をそろえてマイクロミラ一デバイス（送信手段、反射型画像情報付与部） 14へ入射するフィールドレンズ（送信手段）である。リレ一レンズ 1 2 6からの光は第 2 , 3の光路折曲反射鏡 1 27， 1 2 8によって順に反射されてフィ一ルドレンズ 1 2 9へ向う。

マイクロミラーデバイス 1 4へ光を集光する集光光学系は、照明光源系 1 2 3，カラ一ホイール 1 24 , ロッドインテグレ一夕 1 2 5 , リレ —レンズ 1 2 6 , 第 2の光路折曲反射鏡 1 27 , 第 3の光路折曲反射鏡 1 2 8 , フィールドレンズ 1 2 9から構成されており、特に、照明光源系 1 2 3 , カラーホイ一ル 1 24 , ロヅドインテグレ一夕 1 2 5 , リレ —レンズ 1 2 6を集光光学系主要部と呼ぶことにする。

1 3 0は集光光学系主要部が共有する光軸、 1 3 1は画像表示装置 1 1 6の余剰空間であり、通常の画像表示装置 1 1 6を構成する際には、余剰空間 1 3 1は切り取られるため、構成要素の配置スペースとして考えない。第 6 6図では、画像表示装置 1 1 6の底面 1 1 8およびスクリーン 1 8の受光面に対して光軸 1 3 0を平行にして集光光学系主要部を空間 Sに配置している。

この理由の一つは、第 6 8図に示すように、水平面上の光軸 1 3 0を有する照明光源系 1 2 3が傾いて、光軸 1 3 0 Aの照明光源系 1 2 3 A になった場合に、光軸 1 3 0 と光軸 1 3 0 Aとのなす角 (9が規定値（例えば 1 5 ° ) を超えると、照明光源系 1 2 3を構成する発光体 1 1 (ショ―トアーク放電ランプ）の内部温度分布が規定状態から外れて、照明光源系 1 2 3の寿命が短くなってしまうからである。光軸 1 3 0を中心とした回転運動に対しては照明光源系 1 2 3は問題を生じない。

さらにもう一つの理由は、第 6 9図に示すように、画像表示装置 1 1 6は底面 1 1 8を水平にした利用形態（第 6 9図（ a ) ) だけに限らず、例えば壁掛け用の画像表示装置として用いられる場合に、水平面から底面 1 1 8を若干傾斜させた利用形態（第 6 9図（b ) ) や、天地を逆転して水平面から底面 1 1 8を若干傾斜させた利用形態（第 6 9図（ c ) ) なども想定されるからである。

以上の 2つの理由に加えて、画像表示装置 1 1 6の薄型化（軸方向のサイズ最小化）や、スクリーン下部 1 1 7の高さの抑制（スクリーン下部 1 1 7の^軸方向の最小化）を満たすために、第 6 6図の配置構成を採用している。このようにすることで、第 6 9図（b ) ，（ c ) のように画像表示装置 1 1 6を傾斜させた場合でも、照明光源系 1 2 3にとつては光軸 1 3 0を中心とした回転運動になるので、照明光源系 1 2 3 の寿命を損なうことなく、画像表示装置 1 1 6の種々の利用形態に対応できるようになる。このときに、第 6 7図に示すように、凸面鏡 6 0からスクリーン 1 8へ向う光（斜線部分）をケラないように、 A— A，平面よりも B— B，平面に近い領域に大きな構成要素を配置する。ところで、実施の形態 7， 1 0で述べたように、スクリーン 1 8に対して平面鏡 2 2は平行に設置されており、この平面鏡 2 2に対して適切に配置された光路折曲反射鏡 5 9 , 凸面鏡 6 0の位置から屈折光学レンズ 5 8，マイクロミラ一デパイス 1 4の位置が定めらている。したがつて、空間 Sに設置された集光光学系主要部からの光をマイクロミラーデバイス 1 4へ入射するために第 2 , 3の光路折曲反射鏡 1 2 7 , 1 2 8 をリレ一レンズ 1 2 6 とフィールドレンズ 1 2 9 との間に設けるようにして光を媒介している。凸面鏡 6 0の出射光をケラないように、第 3の光路折曲反射鏡 1 2 8よりも高い位置にある第 2の光路折曲反射鏡 1 2 7はできる限り低い位置に設置する。

第 2， 3の光路折曲反射鏡 1 2 7 , 1 2 8の配置位置として、リレーレンズ 1 2 6 とフィ一ルドレンズ 1 2 9 との間を選んでいる理由は、他の構成要素の相互位置関係は結像などの光学的条件によって定められてしまうのに対し、リレーレンズ 1 2 6の焦点距離とフィ一ルドレンズ 1 2 9の焦点距離を調節することによって、リレーレンズ 1 2 6からフィ —ルドレンズ 1 2 9までの光路長を適切に定めることができるからである o

このように、画像表示装置 1 1 6の底面 1 1 8およびスクリーン 1 8 に対して光軸 1 3 0を平行にして集光光学系主要部を空間 Sに配置し、第 2 , 3の光路折曲反射鏡 1 2 7 , 1 2 8によってリレーレンズ 1 2 6 からフィ一ルドレンズ 1 2 9へ向う光を媒介するようにして、反射型の光空間変調素子であるマイクロミラ一デバイス 1 4へ空間 Sの集光光学系主要部から光を集光することができる。

さらに、スクリーン下部 1 1 7の高さを抑制するために次のようにしても良い。つまり、光軸 1 3 0が底面 1 1 8と平行に設置されると、照明光源系 1 2 3およびカラーホイール 1 2 4などの径の大きな構成要素によって、スクリーン下部 1 1 7の高さ（底面 1 1 8の^軸方向の位置 ) が決定される場合も想定される。そこで、第 7 0図に示すように、照明光源系 1 2 3 B, カラ一ホイール 1 24 B, ロッドインテグレー夕 1 2 5 B, リレーレンズ 1 2 6 Bからなる集光光学系主要部の光軸 1 3 0 Bを傾斜角 6>で傾けるようにする。もちろん、傾斜角 0は照明光源系 1 2 3 Bの規定値以内である。

光軸 1 30 Bは、スクリーン 1 8の受光面に平行で、かつ、リレーレンズ 1 2 6 Bと光軸 1 3 0 Bとの交点よりも照明光源系 1 2 3 Bと光軸 1 3 0 Bの交点が軸方向（鉛直方向）において高くなるように傾斜させることである。この場合に、傾斜角 6>を規定値以内に収めるとともに、照明光源系 1 2 3 Bやカラ一ホイール 1 24 Bによって光線 1 1 9 , 1 2 0をケラないように留意する。光軸 1 30 Bの傾斜にともなって、第 2の光路折曲反射鏡 1 2 7 Bの軸方向における位置が低くなり、照明光源系 1 2 3 B , カラ一ホイール 1 24 Bの軸方向の位置が高くなる。そして、スクリーン下部 1 1 7の高さは、最も低い位置にある第 3 の光路折曲反射鏡 1 2 8で決まるようになる。

さらに、上の状態において、集光光学系の下部に配置されて各構成要素を保持するとともにその設置位置調整を行う調整台 1 3 2に第 3の光路折曲反射鏡 1 2 8を収納する収納孔 1 33を設けるようにしても良い (第 7 1図）。このことによって、スクリーン下部 1 1 7の高さをより抑制することが可能となる。

以上の説明では、第 2， 3の光路折曲反射鏡 1 2 7 , 1 28を平面鏡として扱ってきたが、この実施の形態 1 7はこれに限定されるものではなく、 2枚もしくは 1枚の曲面鏡を用いるようにしてもよい。第 2 , 3 の光路折曲反射鏡 1 2 7， 1 2 8の少なくとも一方を曲面鏡とし、その曲面形状の反射面（光学面）を工夫するこ.とによって、光線の制御に自由度を与えることができるようになる。

また、実施の形態 7 , 1 0の光路折曲反射鏡 5 9 と同様に、第 2， 3 の光路折曲反射鏡 1 2 7 , 1 2 8の少なくとも一方を平面または曲面形状の屈折面（光学面）を有するプリズムにしても良い。

このようにすることで、マイクロミラ一デバイス 1 4への照明効率、マイクロミラ一デバイス 1 4へのロヅドインテグレ一夕 1 2 5出射面の結像条件、屈折光学レンズ 5 8の入射瞳へのリレーレンズ 1 2 6系のフ一リエ変換面の結像条件、マイクロミラ一デバイス 1 4の照明光の照度分布均一化など、種々の光学性能の改善を図ることが可能となる。

以上のように、この実施の形態 1 7によれば、スクリーン 1 8に表示される 4角形の画像の底辺上に存在して画像の中心から最も離れた点 R と、平面鏡 2 2から点 Rへ向う光線 1 2 0の平面鏡 2 2上の反射点 Qと、凸面鏡 6 0から反射点 Qへ向う光線 1 1 9の凸面鏡 6 0上の反射点 P と、水平な底面 1 1 8の法線方向から底面 1 1 8へ点卩， <3， 11をそれそれ投影した点 P，， Q ' , R，とを線分で各々結ぶことによってできる空間 Sに集光光学系主要部（第 6 6図の例では、照明光源系 1 2 3からリレーレンズ 1 2 6まで）を配置するようにしたので、平面鏡- 2 2 とスクリーン 1 8とによって定められた画像表示装置の薄さの範囲で、スクリーン下部 1 1 7の高さを抑制することができるという効果が得られる ο

また、この実施の形態 1 7によれば、照明光源系 1 2 3からリレーレンズ 1 2 6までの集光光学系主要部からの光を反射する第 2の光路折曲反射鏡 1 2 7と、第 2の光路折曲反射鏡 1 2 7からの反射光をフィ一ルドレンズ 1 2 9を介してマイクロミラ一デバイス 1 4へ入射する第 3の光路折り曲げ反射鏡 1 2 8 とを備えるようにしたので、反射型の光空間変調素子であるマイクロミラ一デバイス 1 4に対して空間 Sに配置した集光光学系主要部によって光を集光することができるという効果が得られ。

さらに、この実施の形態 1 7によれば、集光光学系主要部の光軸 1 3 0をスクリーン 1 8および底面 1 1 8に平行に設置するようにしたので、照明光源系 1 2 3の寿命を短くすることなく、スクリーン下部 1 1 7 の高さを抑制して種々の利用形態に対応できる画像表示装置 1 1 6を構成することができるという効果が得られる。

さらに、この実施の形態 1 7によれば、集光光学系主要部の光軸 1 3 0 Bをスクリーン 1 8に平行にするとともに、照明光源系 1 2 3 Bの発光体 1 1 Bの^軸方向の位置がリレーレンズ 1 2 6 Bの軸方向の位置よりも高くなるように光軸 1 3 0 Bを照明光源系 1 2 3 Bの傾斜角の規定値以内で傾斜するようにしたので、照明光源系 1 2 3 Bの寿命を短くすることなく、スクリーン下部 1 1 7の高さを抑制して種々の利用形態に対応できる画像表示装置 1 1 6を構成することができるという効果が得られる。

さらに、この実施の形態 1 7によれば、集光光学系を設置する調整台 1 3 2を備えるとともに、第 3の光路折曲反射鏡 1 2 8を収納する収納孔 1 3 3を調整台 1 3 2に設けるようにしたので、スクリーン下部 1 1 7の高さをさらに抑制した画像表示装置を構成することができるという効果が得られる。

さらに、この実施の形態 1 7によれば、第 2の光路折曲反射鏡 1 2 7 ，第 3の光路折曲反射鏡 1 2 8の少なくとも一方を曲面鏡としたので、その曲面形状を工夫することによって光線の制御に自由度を与えることができるようになり、種々の光学性能の改善を図ることができるという効果が得られる。

なお、第 6 5図（ a ) の画像表示装置 1 1 6は半分に切断されているので、 1台の画像表示装置 1 1 6には互いに対称形をなす 2つの空間 S が存在し、集光光学系を一方の空間 Sに配置するとともに、電源などの他の構成要素を他方の空間 Sに配置するようにしても良い。

また、液晶などの透過型の光空間変調素子をこの画像表示装置に適用する場合には、第 2 , 3の光路折曲反射鏡 1 2 7， 1 2 8を用いることなく、光軸 1 3 0を共有化した照明光源系 1 2 3からフィールドレンズ 1 2 9までの集光光学系を空間 Sに配置し、第 6 6図や第 7 0図に準じて — ^面に光軸 1 3 0をほぼ平行にし、透過型の光空間変調素子へ直接光を入射するようにすれば良い。

さらに、第 3の光路折曲反射鏡 1 2 8からマイクロミラーデバイス 1 4までの光と、マイクロミラーデバイス 1 4から屈折光学レンズ 5 8までの光とを媒介する公知の T I Rプリズム（全反射プリズム）を設けるようにすることで、屈折光学レンズ 5 8の入射瞳位置が見かけ上無限点にあるテレセントリック投影光学系にもこの実施の形態 1 7を適用することができる。実施の形態 1 8 .

実施の形態 4では、プラスチック合成樹脂によって射出成形加工した屈折光学レンズについて述べたが、プラスチック合成樹脂で各実施の形態の凸面鏡（投影光学手段、反射部）を製造するようにしても良く、屈折光学レンズの場合と同様に、非球面などのその形状を容易に成形できるとともに、低コストで大量生産できるという効果が得られる。

さて、画像表示装置に適用する凸面鏡を合成樹脂で作る際には、画像表示装置の使用環境下における温度変化対策が一つのボイントになる。温度変化に起因する熱膨張 ·熱収縮によって、凸面鏡の非球面形状が変形したり、光軸ズレが生じたりすると、画像表示装置の光学性能が劣化してしまうからである。以下、この実施の形態 1 8では、温度変化対策を施した凸面鏡について述べる。

第 72図はこの発明の実施の形態 1 8による画像表示装置に適用する凸面鏡の構成を示す図であり、第 72図（a) , (b) はそれそれ正面図、側面図である。

第 72図において、 1 34は合成樹脂製の凸面鏡（投影光学手段、反射部）であり、各実施の形態で示したものである。 1 3 5は凸面鏡 1 3 4の光軸である。凸面鏡 1 34は、光軸 1 3 5を中心として回転対称な非球面形状の凸面鏡 1 340からスクリーンへ光（光画像信号）を投影しない非反射部分を切り取った形状を成形しており（第 7 2図（a) , 実施の形態 1 0参照）、フロント面 1 34 Fからリア面 1 34Rまでを等厚（第 72図（b) , 実施の形態 1 5参照）にしている。

そして非反射部分を切り取る際に、ネジ孔 1 3 6 H, 1 37 H, 1 3 8 Hをそれそれ有する第 1のネジ留部 1 3 6 , 第 2のネジ留部 1 3 7 , 第 3のネジ留部 1 3 8を凸面鏡 1 34に設けるようにしており、第 1〜 3のネジ留部 1 3 6〜 1 3 8の 3点を以下に説明するようにネジ留して、画像表示装置に凸面鏡 1 34を保持するようにしている。なお、凸面鏡 1 34の反射面の歪を最小に抑える上で、ネジ留部 1 3 6〜 1 3 8とそのネジ孔 1 3 6 H〜 1 3 8 Hは、凸面鏡 1 34と同時に成形することが望ましい。

第 1のネジ留部 1 3 6は、光軸 1 3 5の近傍に設けられている。つまり、光軸 1 3 5の方向から見た正面図（第 7 2図（a) ) で長方形に見える凸面鏡 1 34において、フロント面 1 34 Fと光軸 1 35との凸面鏡頂点 1 3 5 P (第 7 2図（a) の x印）に最も近い下辺上にあって、光軸 1 3 5からネジ孔 1 3 6 Hの中心までの偏芯距離がこの下辺上で最短になるように、第 1のネジ留部 1 3 6を位置させている。偏芯距離の許容範囲については後で言及する。

そして、第 1のネジ留部 1 3 6は、画像表示装置に固定された凸面鏡取付機構（第 1の反射部取付機構） 140 , テ一パネジ 1 39 , ヮヅシャ 1 3 9 Wおよびナヅト 1 39 Nによって凸面鏡 1 34の光軸 1 3 5に垂直な面内位置が凸面鏡取付機構 1 40の取付面に対してビボット（英語で p i v o t , 旋回軸）固定される。ピボット固定することによって、ネジ孔 1 3 6 Hへのテーパネジ 1 3 9の挿入方向を軸とした回転運動を除いて、凸面鏡 1 34の自由度を全て固定している。

このビボヅト固定のために、凸面鏡取付機構 140および第 1のネジ留部 1 3 6のネジ孔 1 3 6 Hまでは、テーパネジ 1 3 9のテーパ部分に合わせて孔の形状（テ一パ形状）を決めており、テ一パネジ 1 3 9は、凸面鏡取付機構 140を通過してからネジ孔 1 36 Hを通過し、例えばヮヅシャ 1 3 9W, ナット 1 3 9 Nを用いて締め付けられる。凸面鏡取付機構 1 40および第 1のネジ留部 1 3 6のネジ孔 1 3 6 Hまでをテ一パ形状にすることによって、ピボット固定を確実に行うことができる。ネジ留が完了すると、テ一パネジ 1 3 9のテ一パ部分は凸面鏡取付機構 140の内部に留まり、凸面鏡取付機構 1 40から飛び出た部分はヮッシャ 1 3 9W，ナツト 1 3 9 Nで固定される。

このような第 1のネジ留部 1 3 6に対して、第 2のネジ留部 1 37 , 第 3のネジ留部 1 38は、第 72図（a) の凸面鏡 1 34正面図の左辺 •右辺にそれそれ設けられており、第 2のネジ留部 1 37の中心点、第 3のネジ留部 1 3 8の中心点および凸面鏡頂点 1 35 Pを線分で結んでなる 2等辺 3角形の面積ができるだけ大きくなるようにしている。

これらの第 2のネジ留部 1 37 , 第 3のネジ留部 1 3 8は、画像表示装置の凸面鏡取付機構（それぞれ第 2の反射部取付機構、第 3の反射部取付機構） 1 4 2の取付面に対して直ネジ 1 4 1を用いてそれそれスライド保持される。スライド保持とは、凸面鏡 1 3 4が熱膨張 ·熱収縮すると、第 2のネジ留部 1 3 7 , 第 3のネジ留部 1 3 8が凸面鏡取付機構 1 4 2の取付面に沿ってそれそれズレるようにすることである。

このスライド保持のために、第 2のネジ留部 1 3 7のネジ孔 1 3 7 H ，第 3のネジ留部 1 3 8のネジ孔 1 3 8 Hは、いずれも直ネジ 1 4 1のネジ径よりも大きな孔径にしており、また凸面鏡取付機構 1 4 2の取付面は面積を大きくしてスライド方向の傾斜を持っており、第 2のネジ留部 1 3 7 , 第 3のネジ留部 1 3 8と接触保持される。直ネジ 1 4 1は、凸面鏡取付機構 1 4 2を通過してからネジ孔 1 3 7 H ( 1 3 8 H ) を通過し、例えばヮヅシャ 1 4 1 Wやナット 1 4 1 Nを用いて、凸面鏡 1 3 4が熱膨張 · 熱収縮した場合に凸面鏡取付機構 1 4 2の取付面に沿ってスライドする程度の強度でゆるやかに締め付けられる。また、上記のスライドを滑らかに起こすように、凸面鏡取付機構 1 4 2の取付面とネジ留部 1 3 7 ( 1 3 6 ) の間には潤滑剤からなる潤滑層が必要に応じて設けられる。

以上説明してきたように、第 1〜第 3のネジ留部 1 3 6〜 1 3 8によつて、凸面鏡 1 3 4を画像表示装置に 3点留で保持し、凸面鏡 1 3 4の温度変化対策を図っている点がこの実施の形態 1 8の特徴である。温度変化に対する凸面鏡 1 3 4の動作について次に説明する。

第 7 3図は常温下の凸面鏡 1 3 4が温度変化によって熱膨張する様子を示す図である。第 7 2図と同一符号は同一の構成要素である。第 7 3 図では、常温下の凸面鏡 1 3 4と、常温から温度上昇して熱膨張した凸面鏡 1 3 4，とを重ねて図示している。記号「，（ダッシュ）」のない符号は常温の凸面鏡 1 3 4の構成要素、記号「，（ダッシュ）」を付した符号は熱膨張の凸面鏡 1 3 4の構成要素をそれそれ示している。

第 7 3図（ a ) において、第 1のネジ留部 1 3 6は光軸 1 3 5に対する面内位置がピボット固定されているので応力変形の不動点となり、熱膨張による形状変化の応力は凸面鏡 1 3 4の他の部分へかかるようになる。このとき、第 1のネジ留部 1 3 6が所定の偏芯距離で光軸 1 3 5近傍に設けられているので、光軸 1 3 5のズレを最小限に抑えることがでる ο

そして、温度変化によって熱膨張に転じた際に発生する応力は、スラィド保持された第 2のネジ留部 1 3 7，第 3のネジ留部 1 3 8のズレに変換されるようになる。第 7 3図（b ) は常温下の第 3のネジ留部 1 3 8 (破線）と最大熱膨張時の第 3のネジ留部 1 3 8 ' (実線）とを拡大した図である。

前述したように、直ネジ 1 4 1のネジ径と比較して、第 3のネジ留部 1 3 8のネジ孔 1 3 8 H ( 1 3 7 H ) はその孔径が大きく作られているので、第 3のネジ留部 1 3 8は凸面鏡取付機構 1 4 2の取付面に沿ってスライドし、凸面鏡 1 3 4のフロント面 1 3 4 Fは常温下と熱膨張後とでその形状を保って相似的に変化するようになり、温度変化に対する画像表示装置の光学性能の劣化を抑制することができる。もちろん、熱収縮が発生しても同様に考えられる。

第 7 3図（ c ) から分かるように、ネジ孔 1 3 8 Hの孔径と、直ネジ 1 4 1のネジ径との相対的大きさは、画像表示装置の温度仕様をもとにして、最大膨張時のネジ孔 1 3 8 H ' および最小収縮時のネジ孔 1 3 8 H ' ' のシフト位置関係（ズレ量）から決定すれば良い。ネジ孔 1 3 7 Hと直ネジ 1 4 1のネジ径との相対的大きさも同様に決定できる。

なお、第 1のネジ留部 1 3 6の凸面鏡頂点 1 3 5 Pからの偏芯距離は、例えば次のようにして定めることができる。第 7 4図は偏芯距離 E X Cの第 1のネジ留部 1 3 6を中心として凸面鏡 1 3 4が回転運動した際の凸面鏡頂点 1 3 5 Pのズレ Δ ( 0 ) を説明するための図である。第 7 2図と同一符号は同一構成要素である。

第 1のネジ留部 1 3 6によって凸面鏡 1 3 4がピボット固定されているので、凸面鏡 1 3 4の凸面鏡頂点 1 3 5 Pの位置もまた第 1のネジ留部 1 3 6によって決まる。したがって、画像表示装置の組立工程において、第 1のネジ留部 1 3 6をピボット固定する際に凸面鏡頂点 1 3 5 P のズレ Δ ( 0 ) が発生するようになる。

つまり、第 7 4図（ a) に示すように、凸面鏡頂点 1 3 5 Pから偏芯距離 E X Cだけ偏芯したネジ孔 1 3 6 Hを中心として、凸面鏡 1 3 4が角度 0だけ回転したときの鉛直方向における凸面鏡頂点 1 3 5 Pのズレ厶（ 0 ) が組立誤差によって生じることになる。このことから考えると、凸面鏡 1 3 4の大きさや組立工程における回転誤差 0の調整可能範囲からズレ△ ( 6> ) が許容範囲に収まるように、第 1のネジ留部 1 3 6の偏芯距離 E X Cを決定してやれば良い。

いま、第 7 4図（ a ) において、光軸 1 3 5のズレ△ ( Θ ) は、 △ ( Θ ) = E X C · [ 1 — c o s ( Θ - κ / 1 8 0 ) ] と求めることができる。この式をもとにして、例えば偏芯距離 E X C = 2 0 mmとしたときの回転誤差 6>とズレ Δ ( 0 ) との関係を第 7 4図（b ) に示している。横軸、縦軸はそれそれ回転誤差 6>，ズレ△ ( 0 ) である。

例として、回転誤差 0の調整可能範囲を 2 d e g . , ズレ Δ ( 6> ) の最大許容値を 0. 1 mmとすると、第 7 4図（b ) の曲線から 6> = 2 d e g . に対して△ ） < 0. 0 2 mmなので、第 1のネジ留部 1 3 6 を偏芯距離 E X C = 2 0 mmとして製造した凸面鏡 1 3 4は、 5倍以上の十分な組立マージンを持っていることが分かる。

なお、偏芯距離 E X C = 0 mm, つまりネジ孔 1 3 6 Hの中心を凸面鏡頂点 1 3 5 Pと一致させるようにしても良い。当然この場合には、上記の凸面鏡頂点 1 3 5 Pのズレ△ ( 0 ) が発生しないため、凸面鏡 1 3 4をより理想的な状態で保持することができる。

また、第 72図では、凸面鏡取付機構 140 , 142よりも第 1〜3 のネジ留部 1 3 6〜 1 3 8がリア面 1 34 R側になるようネジ留を行つたが、この理由は、高精度に成形されたフロント面 1 34 Fの形状ならびに位置が凸面鏡取付機構 140， 1 42によって維持され、温度変化によって発生する凸面鏡 1 34の応力がリア面 1 34 Rの形状変化になるようにするためである。このことにより、フロント面 1 34 Fの形状変化を抑制することができる。

以上、温度変化対策を施した凸面鏡 1 34について説明してきたが、その形状は第 7 2図に示したものに限定されるわけではなく、例えば第 7 5図に示すような凸面鏡 1 34も考えることができる。

第 7 5図は温度変化対策を施した凸面鏡 1 34の構成バリエ一シヨンを示す図であり、いずれも正面図である。第 7 2図と同一符号は同一または相当する構成である。

第 7 5図（a) では、第 1のネジ留部 1 3 6に代わって凹部 144を形成し、円柱支持体 145の曲面を凹部 1 44に嵌るようにしている。この際に、円柱支持体 145に凹部 144を押し付ける必要があるので、鉛直下方へ凸面鏡 1 34を引くスプリング 1 43を凹部 144の左右に設けている。

第 7 5図（ b ) では、第 1のネジ留部 1 3 6に代わって凸部 1 46を形成し、 V溝支持体 147の V溝部分に凸部 146を嵌るようにしている。第 7 2図（a) と同様に、 V溝支持体 147に凸部 146を押し付ける必要があるので、鉛直下方へ凸面鏡 1 34を引く 2つのスプリング 143を凸部 1 46の左右に設けている。この場合、円弧状の凸部 1 4 6の中心に凸面鏡頂点 1 3 5 Pが位置するようにすれば、第 74図で説明した偏芯距離が 0になり、凸面鏡 1 34をより理想的な状態で保持することができる。

また、第 7 5図（ c ) に示すように、第 1のネジ留部 1 3 6が設けられた一辺と向い合う上辺に第 2のネジ留部 1 3 7，第 3のネジ留部 1 3 8を設けるようにしても良く、第 7 2図の場合と同様の効果が得られる ο

さらに、画像表示装置の天地を逆転させて用いる場合（実施の形態 1 7参照）も想定されるため、このときには第 7 6図の正面図に示すように、天地逆転した凸面鏡 1 34において、第 1のネジ留部 1 3 6の左右のスプリング留部 146 A， 14 6 Bに 2つのスプリング 14 3の一端をそれそれ固定し、スプリング 1 43の他端をいずれも 1点 P sに固定して、凸面鏡 1 34をスプリング 1 43で引っ張るようにしても良い。このとき、スプリング 1 43の 1点固定の位置は第 1のネジ留部 1 3 6よりも高くなり、凸面鏡 1 34に対するスプリング 1 43の引っ張り力が左右でバランス良くなるようにする。このようにすることで、第 1 のネジ留部 1 3 6に集中する応力をスプリング 143へ分散することができるようになり、第 1のネジ留部 1 3 6の信頼性を向上することがでさ c

以上のように、この実施の形態 1 8によれば、プラスチック合成樹脂で凸面鏡を製造するようにしたので、その形状を容易に成形できるとともに、低コストで大量生産できるという効果が得られる。

また、この実施の形態 1 8によれば、凸面鏡 1 34の正面下辺に所定の偏芯距離 EX Cで凸面鏡頂点 1 3 5 P近傍に設けられてピポット固定される第 1のネジ留部 1 3 6と、凸面鏡 1 34の正面左辺にスライド保持される第 2のネジ留部 1 37と、凸面鏡 1 34の正面右辺にスライド保持される第 3のネジ留部 1 3 8とを凸面鏡 1 34に設けるようにしたので、温度変化に起因する熱膨張 ·熱収縮によって、凸面鏡 1 34の形状の変形や凸面鏡頂点 1 3 5 Pのズレを抑制し、画像表示装置の光学性能の劣化を防ぐことができるという効果が得られる。

さらに、この実施の形態 1 8によれば、凸面鏡取付機構 1 4 0および第 1のネジ留部 1 3 6は、テ一パネジ 1 3 9によってネジ留されるとともに、テ一パネジ 1 3 9のテ一パ部分と合致するテ一パ形状の孔を有するようにしたので、確実にピボット固定を行うことができるという効果が得られる。

さらに、この実施の形態 1 8によれば、凸面鏡 1 3 4の正面下辺に所定の偏芯距離 E X Cで凸面鏡頂点 1 3 5 P近傍に設けられた凹部 1 4 4 と、その曲面を凹部 1 4 4に嵌る円柱支持体 1 4 5 と、凹部 1 4 4の左右にその一端がそれそれ固定されて引っ張り力を持った 2つのスプリング 1 4 3と、スライド保持される第 2のネジ留部 1 3 7 と、スライド保持される第 3のネジ留部 1 3 8 とを凸面鏡 1 3 4に設けるようにしたので、温度変化に起因する熱膨張 ·熱収縮によって、凸面鏡 1 3 4の形状の変形や光軸 1 3 5のズレを抑制し、画像表示装置の光学性能の劣化を防く、ことができるという効果が得られる。

さらに、この実施の形態 1 8によれば、凸面鏡 1 3 4の正面下辺に凸面鏡頂点 1 3 5 P近傍に設けられた円弧状の凸部 1 4 6 と、凸部 1 4 6 をその V溝に嵌る V溝支持体 1 4 7と、凸部 1 4 6の左右にその一端がそれそれ固定されて引っ張り力を持った 2つのスプリング 1 4 3と、スライド保持される第 2のネジ留部 1 3 7と、スライド保持される第 3のネジ留部 1 3 8 とを凸面鏡 1 3 4に設けるようにしたので、温度変化に起因する熱膨張 ·熱収縮によって、凸面鏡 1 3 4の形状の変形や光軸 1 3 5のズレを抑制し、画像表示装置の光学性能の劣化を防く、ことができるという効果が得られる。

さらに、この実施の形態 1 8によれば、第 1のネジ留部 1 3 6の左右にその一端がそれそれ固定されるとともに、他端は共通の一点で固定されて引っ張り力を持った 2つのスプリング 143を備えるようにしたので、画像表示装置を天地逆転して利用する際に第 1のネジ留部 1 3 6に集中する応力をスプリング 1 43へ分散することができるようになり、第 1のネジ留部 1 3 6の信頼性を向上することができる。

さらに、この実施の形態 1 8によれば、凸面鏡取付機構 140， 1 4 2に対して、ネジ留部 1 3 6 , 1 37， 1 38のうち、凸面鏡 1 34の反射面であるフロント面 1 34 F側を接触保持するようにしたので、凸面鏡 1 34の反射面を精度良く配置することができるという効果が得られる。

なお、以上の説明では、凸面鏡 1 34を光軸 1 3 5周りに回転対称な形状としていたが、この実施の形態 1 8は、非回転対称な合成樹脂製の構成要素に適用することも可能である。

また、第 2のネジ留部 1 3 7 , 第 3のネジ留部 1 38は各 1個に限定されるわけではなく、各 2個以上設けるようにしても良い。実施の形態 1 9.

実施の形態 1 8に続いて、この実施の形態 1 9も温度変化対策を施した画像表示装置について説明する。

第 77図はこの発明の実施の形態 1 9による画像表示装置の構成を示す図であり、照明光源系や凸面鏡以降の構成については図示を省略している。

第 77図において、 14 8はマイクロミラ一デバイス（送信手段、画像情報付与部）、 14 9は各実施の形態の屈折光学レンズ、 1 5 0は屈折光学レンズ 149の光軸、 1 5 1はマイクロミラ一デバイス 1 48や屈折光学レンズ 1 4 9などの光学系を設置する光学ベース（保持機構）である。光学べ一ス 1 5 1は、第 4 5図に示した保持機構 7 4 (実施の形態 1 0参照）に相当し、屈折光学レンズ 1 4 9や不図示の光路折曲反射鏡 · 凸面鏡を一体化して保持するとともに、ここではマイクロミラ一デパイス 1 4 8も保持している。

1 5 2 , 1 5 3は光学ペース 1 5 1に固定されて屈折光学レンズ 1 4 9をスライド支持する 2本のスライド支持柱である。屈折光学レンズ 1

4 9はスライド支持柱 1 5 2， 1 5 3上を光軸 1 5 0の方向へスライドできるようになつている。

1 5 4は光学ペース 1 5 1上に固定された取付板、 1 5 5は屈折光学レンズ 1 4 9下部に固定された取付板、 1 5 6は不図示の電源から印加される直流の制御電圧によって光軸 1 5 0方向の長さが変化する圧電素子である。取付板 1 5 4， 1 5 5は、いずれもスライド支持柱 1 5 2 とスライド支持柱 1 5 3との間にあって、互いに対向する面で圧電素子 1

5 6をちようど挟むようにして、圧電素子 1 5 6 とそれぞれ接触保持している。

マイクロミラ一デバイス 1 4 8から出射した光（光画像信号）は、屈折光学レンズ 1 4 9を介して、各実施の形態で示したように、不図示の凸面鏡、平面鏡、スクリーンへと順次進んでいく。このとき、スクリ一ンに表示される画像のピントを例えば常温下で初期調整した場合、画像表示装置の使用環境の温度変化によって、画像のピントが狂ってしまうことが起こる。

このピントの狂いは、屈折光学レンズ 1 4 9内の各レンズ群および各レンズの間隔、さらに光学ペース 1 5 1や光学ペース 1 5 1上の各光学系構成要素の温度分布 ·線膨張率の差異によって生じるものであり、光軸 1 5 0方向における熱膨張 ·熱収縮の度合いが各々異なって光学系各構成要素の相対的な位置関係がズレてしまうことに起因する。特に問題となるのは、マイクロミラーデバイス 1 4 8から屈折光学レンズ 1 4 9 までの光軸 1 5 0方向の長さ L 0の変化であり、ピントの狂いに対して大きな影響を与えることが数値解析などの結果から分かっている。これは、レンズそのものの温度変化によりピントが最適となる L 0の値が変化し、最適値 L 0が L 0 Aになることと、物理的に温度変化により L 0 の値そのものが変化して物理距離 L 0が L 0 Bになるという、 2つの要因が存在する。ここで、温度が変化しても L 0 A = L 0 Bの関係が保存されれば、ピントに狂いは生じない。しかし L 0 A≠ L 0 Bの場合はピントの狂いを生じる。

この長さ L 0 B— L 0 Aの変化を補償するために、第 7 7図では制御電圧によって光軸 1 5 0方向の長さが調整できる圧電素子 1 5 6を設けるようにしている。つまり、圧電素子 1 5 6に対して制御電圧の初期ォフセットを印加した状態で最初のピント調整を行っておく。そして、画像表示装置に対する使用環境の温度変化に応じて圧電素子 1 5 6へ印加する制御電圧を増減する。

こうして、圧電素子 1 5 6の光軸 1 5 0方向の長さを変化させ、圧電素子 1 5 6に接触保持された取付板 1 5 4 , 1 5 5間の距離を変化させると、スライド支持柱 1 5 2 , 1 5 3の上で屈折光学レンズ 1 4 9が光軸 1 5 0に沿ってスライドするようになる。

例えば、温度変化によって長さ L O B— L O Aが初期調整状態より長くなつた場合には、制御電圧を減じて圧電素子 1 5 6の長さを減少させる。これにより、屈折光学レンズ 1 4 9はスライド支持柱 1 5 2 , 1 5 3上をスライドし、マイクロミラ一デバイス 1 4 8へ光軸 1 5 0方向に沿って接近するので、温度変化の影響を受けた長さ L 0を初期調整状態へ戻すことができる。

逆に、長さ L 0 B— L 0 Aが短くなつた場合には、制御電圧を増やして圧電素子 1 5 6の長さを増加させる。これにより、屈折光学レンズ 1

49はスライド支持柱 1 5 2， 1 5 3上をスライドし、マイクロミラ一デバイス 1 48から光軸 1 5 0方向に沿って離れ、温度変化の影響を受けた長さ L 0を初期調整状態へ戻すことができる。

このように、第 7 7図の構成では、ピントの狂いに対して大きな影響を与える長さ L 0の変化を圧電素子 1 5 6への制御電圧を調整することによって補償できるようになつており、温度変化に起因するピントの狂いを調整できる。

また、ピントの狂いに対する温度変化対策には、第 7 8図に示すような構成も考えられる。第 78図はこの発明の実施の形態 1 9による画像表示装置の構成を示す図である。第 77図と同一符号は同一構成要素であり、照明光源系や凸面鏡以降の構成については図示を省略している。第 78図において、 1 5 7は光学べ一ス 1 5 1上に固定されたギア支持柱であり、モー夕などを含んだギア機構 1 5 7 Gによって精密に且つ光軸 1 50方向へのガ夕を少なく屈折光学レンズ 1 49を光軸 1 5 0方向へ移動させるものである。 1 5 8， 1 5 9は温度センサであり、温度センサ 1 5 8は屈折光学レンズ 1 49の鏡筒温度 T 1を、温度センサ 1

5 9は光学べ一ス 1 5 1の温度 T 2をそれそれセンシングする。

また、 1 6 0は光学ペース 1 5 1を加熱 ·冷却する加熱冷却器であり、ペルチェ素子がこの代表例である。 1 6 1は CPUなどのコントロールュニヅトであり、温度 1 , T 2にしたがってギア機構 1 57 Gや加熱冷却器 1 6 0をフィードパック制御する。

第 77図では圧電素子 1 5 6によって長さ L O B— L 0 Aを調整していたが、第 7 8図ではギア機構 1 5 7 Gによって屈折光学レンズ 1 4 9 を光軸 1 5 0の方向へ移動させ、長さ L O B— L 0 Aの調整を図っている。このようにしても、第 7 7図の場合と同様の効果が得られる。また、第 7 8図で特徴的な点は、温度センサ 1 5 8 , 1 5 9によって屈折光学レンズ 1 4 9，光学ベース 1 5 1の温度 T 1， T 2をそれそれリアルタイムでセンシングし、これらの温度 T l， Τ 2にしたがってコントロールユニット 1 6 1がギア機構 1 5 7 G，加熱冷却器 1 6 0をフイードパック制御している点である。いま、屈折光学レンズ 1 49の鏡筒の線膨張率、光学ペース 1 5 1の線膨張率をそれそれ <ο 1， p 2とし、その光入射端からギア支持柱 1 5 7の位置までの光軸 1 5 0方向における屈折光学レンズ 1 49の長さを L 1 (L 0 +L 1 =L 2 ) ，ピント初期調整時における屈折光学レンズ 149，光学ベース 1 5 1の各温度をともに T Oとする。

そして、画像表示装置が使用環境下に置かれてその内部に温度勾配が発生し、長さ L 0が L 0 B = L 0 +A L 0に変化したときに、温度センサ 1 5 8 , 1 5 9が屈折光学レンズ 14 9 , 光学ベース 1 5 1の温度を T 1， T 2 ( T 1≠ τ 2 ) とそれそれセンシングされたものとする。このとき変化分 A L O Bは、 A L 0 B = L 2 - p 2 · (T 2— T O) - L 1 - p 1 ■ ( T 1 - T 0 ) と求めることができる。また、あらかじめレンズ鏡筒温度 T 1に対するピントが最適となる L 0の値の変化量 A L 0 Bをコント口一ルュニット 1 6 1に記憶させておく。

この長さ L 0の物理的な変化分 0 Bをコントロールュニヅト 1 6 1が算出し、、コントロールユニット 1 6 1がギア機構 1 57 Gを調整して光学的ピント移動量 AL O B— AL O Aをゼロにするように L 0の長さを補償する。このようにすることで、光学的ピント移動量△ L 0 B - Δ L 0 A (ピント補償量）を打ち消すように、屈折光学レンズ 14 9 はギア機構 1 5 7 Gによって光軸 1 5 0の方向へ移動するようになり、使用環境下の温度変化に依存することなく、不図示のスクリーンに表示された画像のピントを維持することができる。もちろん、圧電素子 1 5 6と同様に、ギア機構 1 5 7 Gは制御電圧で動作させても良い。

また、コント口一ルュニヅト 1 6 1は、温度センサ 1 5 8 ， 1 5 9から温度 T l , T 2が与えられると、ギア機構 1 5 7 Gを調整して L 0の長さを調整する代わりに意図的に加熱冷却器 1 6 0によって光学べ一ス 1 5 1を加熱 · 冷却し、光学ベース 1 5 1の熱膨張 ·熱収縮を利用して L 2の長さを制御しても良い。このようにすることで、ピントの狂いを誘発した温度勾配を抑制することができるようになり、使用環境下の温度変化に依存することなく、不図示のスクリーンに表示された画像のピントを維持することができる。

なお、温度センサ 1 5 8 , 1 5 9 , コントロールユニット 1 6 1およびギア機構 1 5 7 Gによる温度変化対策と、温度センサ 1 5 8 ， 1 5 9 ，コントロールュニット 1 6 1および加熱冷却器 1 6 0による温度変化対策とは、どちらか一方だけを行っても良いし併用しても良い。

また、温度センサ 1 5 8 ， 1 5 9の数量は特に限定されるわけではなく、同様に加熱冷却器 1 6 0の数量も限定されず、温度センサ 1 5 8 , 1 5 9および加熱冷却器 1 6 0の位置も限定されない。

さらに、画像表示装置の性能上、特に問題が生じない範囲であれば、屈折光学レンズ 1 4 9を過熱冷却器 1 6 0によって加熱 ' 冷却することも考えられる。

さらに、第 7 8図の温度センサ 1 5 8 ， 1 5 9 , コントロールュニヅト 1 6 1を第 7 7図の圧電素子 1 5 6に適用しても良い。

さらに、温度センサ 1 5 8 , 1 5 9でセンシングされた温度 T 1 ， T 2が画像のピントを必ずしも反映しているとは限らないので、コント口 —ルュニット 1 6 1に学習機能を設けて、この学習機能によって温度変化対策を図っても良い。

つまり、ある環境温度 T 3下で画像表示装置のビント初期調整を調整者が行い、このときの長さ [L 0 ] _{T 3}をコントロールュニヅト 1 6 1 に記憶させる。続いて同様に、環境温度 Τ 4 (≠ Τ 3 ) 下でもピント初期調整を行い、このときの長さ [L 0 ] _{Τ 4}もコントロールユニット 1 6 1に記憶させる。

これによつて、コントロールユニット 1 6 1は、（T 3， [ L 0 ] _τ ₃) , (Τ 4 , [L 0 ] _{Τ 4}) の 2つのピント調整点から、この 2点を直線補間して補間関係式を導出する。そしてコントロールュニット 1 6 1 は、実環境下に置かれた画像表示装置の任意の環境温度 Τ Xを温度センザでセンシングし、環境温度 Τ Xに対する最適な長さ [L 0] _{Τ χ}を補間関係式から求めて、圧電素子 1 5 6やギア機構 1 57 Gで長さ L 0 ( ピント補償量）を補償する。

また、学習回数を 3回以上の η回（ピント調整点を 3つ以上）とし、それそれの温度に対応した最適の長さの η個の値と温度の関係から補間関係式を導入すれば、より正確なピント補償が可能になる。

この学習制御方式の場合、環境温度とピントとの関係を調整者の目で一対一に対応付けし、この結果をコントロールュニヅト 1 6 1に学習させているので、より正確なピント調整を行うことができる。なお、この場合の温度センサは、環境温度をセンシングできるように画像表示装置に設けられる。

さらに、上記の学習制御方式と同様の理由により、ピントの狂いを必ずしも反映しない温度 Τ 1， Τ 2ではなく、画像表示装置に表示される画像のピントを直接検出して、フィ一ドバック制御するようにしても良い ο

第 7 9図はこの発明の実施の形態 1 9による画像表示装置の構成を示す図である。第 77図、第 78図と同一符号は同一または相当する構成要素である。第 7 9図において、 1 6 2は各実施の形態の凸面鏡（投影光学手段、反射部）、 1 6 3は平面鏡（実施の形態 1 )'、 1 64はスクリーン（表示手段）である。スクリーン 1 64上の表示画像はオーバ一スキャン表示されて画像表示領域 1 6 5と非画像表示領域 1 6 6に分割されている。例えば 1 0 24 X 7 6 8の X G A規格で画像の上下左右から 1 2 ドヅトずつ削ると、画像表示領域 1 6 5は 1 00 0 X 744になり、非画像表示領域 1 6 6は斜線を施した 1 2 ドヅト幅の帯になる。

また、 1 6 7は小型反射鏡、 1 6 8は C CD素子である。小型反射鏡 1 6 7は平面鏡 1 63から非画像表示領域 1 6 6へ投影される光を反射し、 C C D素子 1 68は小型反射鏡 1 6 7で反射された光を受光すると、この光から得られたピント情報をコントロールュニヅト 1 6 1へ出力する。

ここでは、マイクロミラ一デバイス 148の小ミラ一を制御して、例えば 1 ドット表示画像に相当する光が C CD素子 1 6 8で常に受光されるようにしている。なお、 C CD素子 1 6 8の受光面とスクリーン 1 6 4の画像形成面とは、屈折光学レンズ 1 49，凸面鏡 1 6 2からなる投影光学系に対して等しい光路長の位置に配置される。

次に動作について説明する。

マイクロミラ一デバイス 148からの大部分の光は、屈折光学レンズ 14 9 , 凸面鏡 1 6 2 , 平面鏡 1 6 3 , スクリーン 1 6 4へと順次進み、画像表示領域 1 6 5に画像を表示する。同様の順番でスクリーン 1 6 4の非画像表示領域 1 6 6へ入射する 1 ドット表示画像の光は、小型反射鏡 1 6 7で反射して C CD素子 1 6 8へ入射する。

C C D素子 1 6 8では C C D素子内の全画素を参照し、画像表示領域 1 6 5に表示される画像のピント情報を 1 ドット表示画像の光から得て、コントロールユニット 1 6 1へ 1回目のピント情報として出力する。コントロールュニット 1 6 1は、 1回目のビント情報を解析し、第 7 7 図や第 7 8図の構成を備えた屈折光学レンズ 1 4 9をフィードバック制御して、画像のピント調整を行う。

一般的にピント調整を行なうと、光学的な不均一性によりピントが最も合った画面上の位置が若干移動する場合がある。そのため、ピント調整のたびに C C D素子 1 6 8内の全画素を参照することで、 C C D素子 1 6 8上でのピント位置のズレを補償することができる。

フィードバック制御された屈折光学レンズ 1 4 9からの大部分の光は、画像表示領域 1 6 5に画像を表示する。非画像表示領域 1 6 6へ向う 1 ドヅト表示画像の光は、小型反射鏡 1 6 7 , C C D素子 1 6 8によつて 2回目のピント情報として検出され、屈折光学レンズ 1 4 9に対するコントロールュニヅト 1 6 1 のフィ一ドノ、ヅク制御に用いられる。以下、 3回目以降も同様の動作が繰り返される。

このように、非画像表示領域 1 6 6へ入射する 1 ドット表示画像の光からピント情報を C C D素子 1 6 8によって検出しているので、温度などの 2次的な情報を用いることなく、ピントの狂いを直接反映したビント調整が可能になる。

投影光学系に対してピント調整を行なうと、投影光学系が若干機械的に動く、または歪曲特性が微量変化して、 C C D素子 1 6 8上の 1 ドット表示画像位置がわずかに動くことがある。また、画像表示装置全体を移動した場合でも、画像表示装置に外部から加わる応力が変化することで投影光学系が機械的に微小量変形して 1 ドツト表示画像位置がわずかに動くことがある。

いずれの場合でも、像の移動範囲に対して C C D素子 1 6 8の大きさを十分に大きくして（画像移動量および測定ェリアを満足する大きさにして）、たとえ 1 ドヅト表示画像が移動しても C C D素子 1 6 8からはみ出ることのないようにしておく。このようにすることで、測定毎に 1 ドット表示画像位置およびその周辺情報を測定すれば、画像の移動（ズレ）が生じても測定結果に影響を与えることなく正確なピント調整を行なうことができるようになる。

以上の動作の中で、コント口一ルュニヅト 1 6 1によるピント情報の解析方法についてもう少し述べておく。

第 8 0図はコントロールュニット 1 6 1のピント情報の解析方法を示す図であり、第 8 0図（ a) 〜（ c ) の 3通りの方法を図示している。横軸は C C D素子 1 6 8の受光面の位置座標であり、実際には 2次元座標になる。また、縦軸は光の強度を表している。

第 8 0図（ a) 〜（ c ) において、 C m, Cm+ 1はそれそれ m回目、 m + 1回目（m = 1， 2 , ···) のピント情報であり、光の強度分布特性を示している。具体的には、 Cm， C m + 1は 2次元アレイ状の C C D素子 1 6 8の各単位受光素子から得られる電気信号であり、 C C D素子 1 6 8上に入射する 1 ドット表示画像の光の照度分布に比例したプロファイルを有する。

また、第 8 0図（ a) の P e a km, P e a km+ 1はそれそれピント情報 C m, Cm+ 1の強度ピーク値、第 8 0図（ b) の FWHMm, F WHMm+ 1はそれぞれピント情報 C m， Cm+ 1の半値全幅（ F u 1 1 W i d t h H a l f M a x i mum) である。

さらに、第 8 0図（ c ) の G R AD m, GR AD m+ 1はそれそれピント情報 C m, Cm+ 1におけるピーク値から換算される肩部の傾きの大きさであり、例えばピーク値強度の 1 0 %， 9 0 %が得られるピント情報 Cm， C m+ 1上の特定点を結ぶ直線の傾きを表している。肩部の傾きとは、ピーク値の α， β % ( 0 %くひ， β < 1 0 0 %, α≠ β ) が得られる 2点を結ぶ直線の傾きとする。第 8 0図（a) の解析方法にしたがった場合、 m回目のピント情報から得られるピーク値 P e akmよりも m+ 1回目のピント情報のピーク値 P e akm+ 1が大きくなるように、コントロールユニット 1 6 1は屈折光学レンズ 1 49をフィードバック制御する。

第 8 0図（b) の場合であれば、 m回目のピント情報から得られる半値全幅 F WHMmよりも m+ 1回目のピント情報の半値全幅 F W H M m + 1が小さくなるように、第 80図（ c ) の場合であれば、 m回目のピント情報から得られる肩部の傾き GRADmよりも m+ 1回目のピント情報の肩部の傾き GR ADm+ 1が大きくなるように、コントロールュニヅト 1 6 1は屈折光学レンズ 14 9をフィードバック制御する。

なお、ピント情報の半遅全幅以外の幅、例えば 1 / 1 0の強度の幅 1 / e ²の強度の幅などのように、ピント情報において所定レベルを与える幅（所定レベルの幅）を最小化しても良いことはもちろんである。第 8 0図（a) 〜（ c) いずれの場合も、〇〇。素子 1 6 8で得られるピント情報から、画像表示領域 1 6 5に表示される画像のピント調整を行うことができる。

なお、第 7 9図（ a) では小型反射鏡 1 6 7 , C CD素子 1 6 8を非画像表示領域 1 6 6に配置したが、第 7 9図（ b ) に示すように、画像表示領域 1 6 5ぎりぎりに画像表示装置の筐体（ 2点破線で示す）を制限した場合に、小型反射鏡 1 6 7はとりわけ有効な効果を示す。つまり、筐体の制限の下において、画像表示領域 1 6 5に投影される光のケラレを生じることなく小型反射鏡 1 6 7 , C CD素子 1 6 8を筐体内部に配置して、ピント情報を検出できる。

小型反射鏡 1 6 7， C CD素子 1 6 8の配置位置に関しては、以下の条件を満足するように配置する。

■ 小型反射鏡 1 6 7をスクリーン 1 64から離した位置に配置する • 小型反射鏡 1 6 7と C C D素子 1 6 8との間隔は、小型反射鏡 1 6 7 からスクリーン 1 6 4までの光路長と等しくする

もちろん、第 8 1図のように、非画像表示領域 1 6 6の任意の箇所に C C D素子 1 6 8だけを配置して、 1 ドット相当の光の照度分布を直接検出するようにしても良い。

また、ピント調整用の表示パターンは、 1 ドット表示画像以外にライン状ゃ十字線のような表示画像としても良い。

ここで、温度変化対策に関連する数値実施例を一つ記載する。

以上の説明では、屈折光学レンズ 1 4 9全体を移動して、温度変化に対するピント調整を行ってきたが、この実施の形態 1 9はこれに限定されるわけではない。この明細書の各箇所で説明しているように、屈折光学レンズ 1 4 9は複数のレンズから構成されているので、ピント調整するために屈折光学レンズ 1 4 9を構成する全レンズ群の一部もしくは凸面鏡 1 6 2を、第 7 7図〜第 8 0図と同様の手法によって移動させるようにしても良い。凸面鏡 1 6 2を移動させる際には、ギア機構 1 5 7 G を備えたギア支持柱 1 5 7を凸面鏡の保持に用いて、ギア機構 1 5 7 G を駆動制御すれば良い。

例えば、数値実施例 1 4 Aで示した画像表示装置の構成（第 5 5図）を第 8 2図に再掲する。

屈折光学レンズ 1 4 9を構成する全レンズ群のうちで、第 8 2図中不図示の凸面鏡に最も近いレンズ 1 4 9 Aと、レンズ 1 4 9 Aに次いで凸面鏡に近いレンズ 1 4 9 Bと、レンズ 1 4 9 Bに次いで凸面鏡に近いレンズ 1 4 9 Cとの 3枚のレンズを光軸 1 5 0の方向へ移動させると、結像性能の劣化を最小限に抑えながら、マイクロミラ一デバイス 1 4 8から屈折光学レンズ 1 4 9までの距離 L 0の変化を補償できることが、数値計算の結果から分かっている。この実施の形態 1 9の最後として、各構成要素の鉛直方向における温度変化対策を述べる。

第 8 3図に示すように、光学べ一ス（保持機構） 1 5 1上の各構成要素が温度変化によって受ける鉛直方向（光学ベース 1 5 1の法線方向）のズレについては、例えば屈折光学レンズ 1 4 9のスライド支持柱 1 5 2， 1 5 3 , 凸面鏡 1 6 1を光学ベース上に固定支持する固定支持柱 1 6 9において、スライド支持柱 1 5 2 , 1 5 3 , 固定支持柱 1 6 9の鉛直方向の高さと線膨張率との積が等しくなるように設計すれば良い。

このようにすることで、温度変化による鉛直方向のズレがいずれの構成要素においても一定になり、鉛直方向における光軸 1 5 0のズレを防く、ことができる。なお、第 8 3図では、マイクロミラーデバイス 1 4 8 の支持柱の図示を省略しているが、マイクロミラ一デパイス 1 4 8の支持柱に関しても、鉛直方向の高さと線膨張率との積を他の支持柱と等しくする。

以上のように、この実施の形態 1 9によれば、光学べ一ス 1 5 1上に設けられ、屈折光学レンズ 1 4 9の全レンズ群または一部のレンズ群をスライド支持する 2本のスライド支持柱 1 5 2， 1 5 3と、光学ベース 1 5 1上および屈折光学レンズ 1 4 9の全体またはその一部のレンズ群の下部にそれそれ固定され、スライド支持柱 1 5 2， 1 5 3の間に位置する取付板 1 5 4 , 1 5 5 と、取付板 1 5 4 , 1 5 5によって挟むように接触保持され、制御電圧の増減によって光軸 1 5 0の方向へその長さが変化する圧電素子 1 5 6 とを備えるようにしたので、温度変化で発生するピントの狂いを調整できるという効果が得られる。

また、この実施の形態 1 9によれば、光学ペース 1 5 1上に設けられ、ギア機構 1 5 7 Gによって屈折光学レンズ 1 4 9全体またはその一部のレンズ群をギア機構 1 5 7 Gによって光軸 1 5 0の方向へ移動するギァ支持柱 1 5 7を備えるようにしたので、温度変化で発生するピントの狂いを調整できるという効果が得られる。

さらに、この実施の形態 1 9によれば、光学ペース 1 5 1または屈折光学レンズ 1 4 9のうちの少なくとも一方に加熱冷却器 1 6 0を設けるようにしたので、使用環境下で発生する温度勾配を抑制してピン卜の狂いを調整できるという効果が得られる。

さらに、この実施の形態 1 9によれば、屈折光学レンズ 1 4 9の鏡筒温度 T 1をセンシングする温度センサ 1 5 8と、光学ベース 1 5 1の内部温度 T 2をセンシングする温度センサ 1 5 9 と、鏡筒温度 T 1および内部温度 T 2から長さ L 0の最適値または温度差分厶 Tを算出し、圧電素子 1 5 6 , ギア機構 1 5 7 Gまたは加熱冷却器 1 6 0のうちの少なくとも一つをフィードバック制御するコントロールュニット 1 6 1 とを備えるようにしたので、温度変化で発生するピントの狂いを調整できるという効果が得られる。

さらに、この実施の形態 1 9によれば、使用璟境下の温度をセンシングする温度センサと、ピント初期調整における環境温度 T 3の長さ [ L 0 ] _{T 3}と、ピント初期調整における環境温度 Τ 4の長さ [ L 0 ] _{Τ 4}とを線形補間した線形補間式にしたがって使用環境下の温度に適する長さ L 0を算出し、圧電素子 1 5 6またはギア機構 1 5 7 Gをフィードバヅク制御するコントロールュニヅト 1 6 1 とを備えるようにしたので、環境温度とピントとの関係を一対一に対応付けして、より正確なピント調整を行うことができるという効果が得られる。

さらに、この実施の形態 1 9によれば、スクリーン 1 6 4の非画像表示領域 1 6 6へ入射する光からピント情報を検出する C C D素子 1 6 8 と、 C C D素子 1 6 8から得られたピント情報を解析し、圧電素子 1 5 6またはギア機構 1 5 7 Gをフィードバック制御するコント口一ルュニット 1 6 1とを備えるようにしたので、温度などの 2次的な情報を用いることなく、ピントの狂いを直接反映してピント調整できるという効果が得られる。

さらに、この実施の形態 1 9によれば、非画像表示領域 1 6 6へ入射する光を C C D素子 1 6 8へ反射する小型反射鏡 1 67を備えるようにしたので、画像表示装置領域 1 6 5ぎりぎりに筐体が制限されている場合でもピント情報を検出できるという効果が得られる。

さらに、この実施の形態 1 9によれば、コントロールュニット 1 6 1 は、 C C D素子 1 6 8へ入射する光の強度分布特性プロファイルをピント情報とし、ピント倩報のビーク値 P e akmをできるだけ大きくするようにフィードバック制御を行うので、ピントの狂いを直接反映してピント調整できるという効果が得られる。

さらに、この実施の形態 1 9によれば、コントロールュニヅト 1 6 1 は、 C CD素子 1 6 8へ入射する光の強度分布特性プロファイルをピント情報とし、ビント情報の半値全幅 FWHMmをできるだけ小さくするようにフィードバック制御を行うので、ビントの狂いを直接反映してピント調整できるという効果が得られる。

さらに、この実施の形態 1 9によれば、コントロールュニヅト 1 6 1 は、 C CD素子 1 6 8へ入射する光の強度分布特性プロファイルをピント情報とし、ビント情報の肩部の傾き GRADmをできるだけ大きくするようにフィードパック制御を行うので、ピントの狂いを直接反映してピント調整できるという効果が得られる。

さらに、この実施の形態 .1 9によれば、屈折光学レンズ 149のスラィド支持柱 1 5 2 , 1 5 3，凸面鏡 1 6 1の固定支持柱 1 6 9を鉛直方向の高さと線膨張率との積が全て等しくなるようにしたので、鉛直方向における光軸 1 50のズレを防く、ことができるという効果が得られる。なお、以上では、光空間変調素子としてマイクロミラ一デバイスで説明を行なったが、透過型または反射型液晶など、他の光空間変調素子を用いても同様の効果が得られる。実施の形態 2 0 .

第 8 4図はこの発明の実施の形態 2 0による画像表示装置に適用する凸面鏡の構成を示す図である。第 8 4図において、 1 7 0は各実施の形態の凸面鏡（投影光学手段、反射部）で、光軸 1 7 1を中心として回転対称な凸面鏡 1 7 0 0から非反射部分を切り取った形状を成形したものであり、凸面鏡 1 7 0のフロント面の光軸 1 7 1近傍（非投影フロント面）に反射凸部 1 7 2を持っている。

反射凸部 1 7 2は、実施の形態 1 5で示した凸面鏡 1 0 4の高反射面 1 0 4 Hおよび低反射面 1 0 4 Lを凸型化したもの、もしくは全面を高反射平面としたものであり、凸面鏡 1 7 0のフロント面よりも突出しており、以下に述べる画像表示装置のァライメント調整方法を行う際に利用するものである。反射凸部 1 7 2の代わりに、第 8 4図（ b ) に示す反射凹部 1 7 3を凸面鏡 1 7 0に設けるようにしても良い。当然、反射凹部 1 7 3は、実施の形態 1 5で示した凸面鏡 1 0 4の高反射面 1 0 4 Hおよび低反射面 1 0 4 Lを凹型化したもの、もしくは全面を高反射面としたものである。反射凸部 1 7 2，反射凹部 1 7 3の反射面は平面であり、この平面の法線は光軸 1 7 1に平行である。

第 8 5図はこの発明の実施の形態 2 0によるァライメント調整方法のフローチャートを示す図である。また、第 8 6図〜第 9 0図は第 8 5図のァライメント調整方法の各ステップにしたがって光学系構成要素が順次配置されていく様子を示す図である。第 8 4図と同一符号は同一構成要素である。 <ステップ S T 1 ：治具スクリーンに対する ί¾面鏡のァライメント調整

>

第 8 6図（ a) において、レーザ光源 1 7 4から出射される平行光束と、治具スクリーン（治具表示手段） 1 7 6の法線とが平行になるように設置する。レーザ光源 1 7 4からは、反射凸部 1 7 2よりも大きな断面積の平行光束が出射しており、ビームスプリツ夕 1 7 5を介して治具スクリーン 1 7 6へ平行光束が垂直に入射する。

治具スクリーン 1 7 6の光軸周りには透過孔（第 1の透過孔） 1 7 6 Hが設けられており（第 8 6図（b) ) 、ビームスプリヅ夕 1 7 5を透過した平行光束の一部は、透過孔 1 Ί 6 Hを透過して光学ペース 1 Ί 7 (保持機構、第 4 5図、実施の形態 1 0参照）上に設置された凸面鏡 1 7 0の反射凸部 1 Ί 2へ進んでいく。

凸面鏡 1 7 0では、反射凸部 1 7 2で平行光束を反射して、往路の平行光束と逆方向に透過孔 1 Ί 6 Hを透過させる。この復路の平行光束は透過孔 1 Ί 6 Hを透過した後にビ一ムスプリヅ夕 1 7 5へ入射し、レ一ザ光源 1 7 4からの平行光束と直交する方向へ進んでから、集光レンズ 1 7 8で四分割検出器 1 7 9 (第 6 0図（ c ) の検出器）の中心へ集光れ ₀

凸面鏡 1 7 0の姿勢を調整することによって、四分割検出器 1 7 9の 4つの受光素子でそれそれ検出される各光パヮ一を等しくすると、透過孔 1 7 6 H—反射凸部 1 7 2間における平行光束の往路と復路とが光軸 1 7 1 と一致した状態（仮想光軸）になり、治具スクリーン 1 7 6に対する凸面鏡 1 7 0のァライメント調整が完了する。

<ステップ S T 2 ：凸面鏡に対する光路折曲反射鏡のァライメント調整 >

第 8 6図（ a) の状態から、相互関係を維持したまま、レーザ光源 1 74, ビ一ムスプリヅ夕 1 7 5，集光レンズ 1 7 8および四分割検出器 1 79を移動して、レーザ光源 1 74，ビ一ムスプリヅ夕 17 5からの平行光束の '中心を屈折光学レンズの理想的な光軸 180と一致させる。そして、凸'面鏡 1 7 0に対する光路折曲反射鏡（第 2 5図など、実施の形態 7， 1;0参照） 1 8 1のァライメント調整を行う（第 87図）。第 8 7図において、反射凸部 1 72よりも大きな断面積の平行光束をレーザ光源 1 74からビームスプリツ夕 17 5を介して出射し、所定の位置に配置された光路折曲反射鏡 1 8 1によって反射凸部 172へ反射する。反射凸部 1 7 2は入射する平行光束よりも小さな反射面となっているので、平行光束の一部だけが光路折曲反射鏡 1 8 1へ反射する。反射凸部 1 72からの平行光束は、光路折曲反射鏡 1 8 1で反射されてビームスプリヅ夕 1 Ί 5へ向かい、集光レンズ 1 78を介して四分割検出器 1 7 9で検出される。第 8 6図（a) の場合と同様に、凸面鏡 1 70に対する光路折曲反射鏡 1 8 1のァライメント調整（ 2軸のあおり角調整）が理想的になると、四分割検出器 1 7 9の各受光素子でそれぞれ検出される各光パワーが全て等しくなる。

このとき、反射凸部 1 72—ビ一ムスプリッ夕 1 7 5間の平行光束は、光路折曲反射鏡 1 8 1を介して往路と復路とがー致しており、屈折光学レンズの理想的な光軸 1 8 0の仮想光軸がレーザ光源 1 74の光束で作り出される。

くステップ S T 3 ：孔空反射鏡によるレンズ保持フランジのァライメント調整 >

第 87図で作り出された理想的な光軸 1 80に対して、屈折光学レンズを保持するレンズ保持フランジ 1 82と、屈折光学レンズの代わりに取り付けた孔空反射鏡 1 8 3をレンズ保持フランジ 1 8 2に設置する（第 88図（a) ) 。孔空反射鏡 1 83は、光の透過する透過孔（第 2の透過孔） 1 8 3 Hをその中心に持っており（第 8 8図（ b ) ) 、レーザ光源 1 7 4，ビームスプリツ夕 1 7 5からの平行光束を透過するようになっている。透過孔 1 8 3 Hの周辺は反射面になっている。

第 8 8図（ a ) において、透過孔 1 8 3 Hを透過した平行光束は、光路折曲反射鏡 1 8 1から反射凸部 1 7 2へと向う。反射凸部 1 7 2で反射された平行光束は、光路折曲反射鏡 1 8 1で反射され、孔空反射鏡 1 8 3の透過孔 1 8 3 Hを透過してビ一ムスプリヅ夕 1 Ί 5へ向かい、集光レンズ 1 Ί 8を介して四分割検出器 1 7 9で検出される。

また、孔空反射鏡 1 8 3の透過孔 1 8 3 H周辺の反射面で反射された光束も同時に四分割検出器 1 7 9に重畳して入射する。凸面鏡 1 7 0に対するレンズ保持フランジ 1 8 2，孔空反射鏡 1 8 3のァライメント調整（レンズ保持フランジ 1 8 2の 2軸あおり調整）が理想的になると、四分割検出器 1 Ί 9の各受光素子で検出される光パワーが全て等しくなる。

<ステップ S T 4 ：レンズ保持フランジに屈折光学レンズを設置 > 理想的なァライメント状態となったレンズ保持フランジ 1 8 2から孔空反射鏡 1 8 3を取り外し、屈折光学レンズ（投影光学手段、屈折光学部） 1 8 4を代わりに設置して、レーザ光源 1 7 4，ビームスプリツ夕 1 7 5，集光レンズ 1 7 8および四分割検出器 1 7 9を取り外す（第 8 9図）。

くステップ S T 5 ：マイクロミラ一デバイスの画像を治具スクリーンへ投影 >

第 9 0図において、マイクロミラーデバイス（送信手段、画像情報付与部） 1 8 5を所定の位置に設置し、マイクロミラーデバイス 1 8 5に対して照明光源系（送信手段、照明光源部） 1 8 6から光を照射する。マイクロミラ一デバイス 1 8 5で画像情報を得た照明光源系 1 8 6からの光は、屈折光学レンズ 1 8 4 , 光路折曲反射鏡 1 8 1 , 凸面鏡 1 7 0 を介して治具スクリーン 1 7 6へ投影される。

投影された光が治具スクリーン 1 Ί 6上でスクリーン面内の正規の位置に結像するように、照明光源系 1 8 6 , マイクロミラ一デバイス 1 8 5のァライメント調整（主に、マイクロミラ一デバイス 1 8 5の①面内位置 2軸、 ②面の法線回りの回転 1軸、 ③あおり 2軸、 ④面の法線方向移動 1軸よりなる調整で、 ①および②は表示位置、 ③および④は結像性能確保のための重要な調整）を行うと、一連のァライメント調整が完了する。

以上のように、この実施の形態 2 0によれば、凸面鏡 1 7 0のフロント面の光軸 1 0 5近傍に反射凸部 1 7 2または反射凹部 1 7 3を設けるようにしたので、画像表示装置の組立工程において、光学系構成要素のァライメント調整を容易に行うことができるという効果が得られる。また、この実施の形態 2 0によれば、治具スクリーン 1 7 6の透過孔

1 7 6 Hを透過した平行光束を反射凸部 1 7 2 (または反射凹部 1 7 3 ) で反射して、反射凸部 1 Ί 2 (または反射凹部 1 7 3 ) と透過孔 1 7

6 Hとの間において往路と復路とを一致させるステツプ S T 1 と、屈折光学レンズの理想的な光軸 1 8 0と一致する平行光束を光路折曲反射鏡

1 8 1 , 反射凸部 1 7 2 (または反射凹部 1 7 3 ) の順に反射して、反射凸部 1 7 2 (または反射凹部 1 7 3 ) と光路折曲反射鏡 1 8 1 との間において往路と復路とを一致させるステヅプ S T 2 と、レンズ保持フランジ 1 8 2に設置された孔空反射鏡 1 8 3の透過孔 1 8 3 Hを介して光路折曲反射鏡 1 8 1へ入射する平行光束を透過させ、孔空反射鏡 1 8 3 の透過孔 1 8 3 Hの周辺部で反射した光束と、光路折曲反射鏡 1 8 1，反射凸部 1 7 2 (または反射凹部 1 7 3 ) を往復反射する光束との進行方向を一致させるステヅプ S T 3と、レンズ保持フランジ 1 8 2から孔空反射鏡 1 8 3を取り外し屈折光学レンズ 1 8 4を代わりに設置するステツプ S T 4と、屈折光学レンズ 1 8 4 , 光路折曲反射鏡 1 8 1，凸面鏡 1 7 0を介して照明光源系 1 8 6およびマイクロミラ一デバイス 1 8 5からの光を治具スクリーン 1 7 6上の正規の位置に結像させるステヅプ S T 5 とを備えるようにしたので、画像表示装置の組立工程において、光学系構成要素のァライメント調整を系統的かつ容易に行うことができるという効果が得られる。

なお、ステップ S T 1〜 S T 5において、四分割検出器 1 7 9の分割検出器出力を等しくすることで多要素のァライメント調整を行う例を示したが、この他に四分割検出器 1 7 9の位置にァライメントの目標となる十字線などを描いたスリガラス治具を配置し、このスリガラス治具上への集光光束を接眼レンズなどを介して目視観測する目視観測装置でも調整することが可能である。

また、以上に示したァライメント調整は、反射面の角度ズレを調整する方法を示しているため、同じ治具を用いて面の傾きを測定できる装置 (例えばォ一トコリメ一夕など）を使用して調整することもできる。もちろん、この実施の形態 2 0で示したァライメント調整方法は実施の形態 1 5の凸面鏡 1 0 4でも可能であり、実施の形態 1 5で示したァライメント調整方法はこの実施の形態 2 0の凸面鏡 1 7 0でも可能である o 実施の形態 2 1 .

第 9 1図はこの発明の実施の形態 2 1による画像表示装置の構成を示す図である。照明光源系や平面鏡、スクリーンなどの図示は省略している o

第 9 1図において、 1 8 7はマイクロミラ一デバイス、 1 8 8は各実施の形態の屈折光学レンズ（投影光学手段、屈折光学部）、 1 8 9は各実施の形態の凸面鏡（投影光学手段、反射部）、 1 9 0は屈折光学レンズ 1 8 8および凸面鏡 1 8 9の光軸、 1 9 1は凸面鏡 1 8 9のフロント面 1 8 9 Fに接合形成されたガラスや合成樹脂などのレンズ層である。第 9 1図では、マイクロミラ一デバイス 1 8 7 , 屈折光学レンズ 1 8 8からの光（光画像信号）は、レンズ層 1 9 1の入出射面 1 9 1 I 0でまず屈折し、レンズ層 1 9 1の内部を透過してから凸面鏡 1 8 9のフロント面 1 8 9 Fへ入射する。そして、凸面鏡 1 8 9のフロント面 1 8 9 Fで反射した光は、レンズ層 1 9 1の内部を再び透過してその入出射面 1 9 1 1 øで屈折して不図示の平面鏡またはスクリーンへと向かう。つまり、凸面鏡 1 8 9 とやりとりされる光は、レンズ層 1 9 1の入出射面 1 9 1 I 0の形状やその媒質によって光学的作用を受けるようになつている。したがって、レンズ層 1 9 1の表面形状、構成材料（屈折率、分散）などを適切に設計することによって、光路制御をより緻密に行うことが可能になる。

以上のように、この実施の形態 2 1によれば、凸面鏡 1 8 9のフロント面 1 8 9 Fにレンズ層 1 9 1を設けるようにしたので、レンズ層 1 9 1自身の入出射面 1 9 1 1 øの形状やその屈折率 ·分散を適切なものにすることにより、光路設計の自由度を増加させ、より緻密な光線制御を行うことができるという効果が得られる。実施の形態 2 2 .

画像表示装置の筐体をデザィンする際には、複数の斜面を効果的に利用した形状がしばしば採用される。このことによって、薄型化した画像表示装置を視覚的により一層薄く感じられるようにしている。

第 9 2図は各実施の形態で示した画像表示装置を従来の筐体に収納した場合の概観を示す図であり、第 9 2図（a) , (b) ，（ c) はそれそれ筐体の正面図、側面図、上面図である。照明光源系から凸面鏡までの光学系構成要素は図示を省略している。

第 9 2図において、 1 92はスクリーン、 1 9 3は不図示の光学系構成要素が収納されるスクリーン下部、 1 94はスクリーン 1 9 2およびスクリーン下部 1 9 3からなる筐体前部、 1 9 5はスクリーン 1 9 2と平行に設置された平面鏡（第 6図の平面鏡 22 , 実施の形態 1参照）、 1 9 6は平面鏡 1 9 5が収納された筐体後部、また 1 97 U， 1 9 7 L ， 1 9 7 I ま画像表示装置の筐体をそれぞれ形成する上部および左右部の斜面（上部斜面、左部斜面、右部斜面）、 1 9 8は画像表示装置の底面である。

第 9 2図の場合には、筐体前部 1 9 4の高さはスクリーン 1 9 2の鉛直方向設置高さおよびスクリーン下部 1 9 3の高さによって決まり、筐体前部 1 94の幅はスクリーン 1 9 2の水平方向長さによって決まる。また、筐体後部 1 9 6の高さ · 幅は平面鏡 1 9 5の鉛直方向設置高さ · 水平方向長さによってそれそれ決まる（ただし筐体後部 1 9 6の大きさを決めるのは平面鏡 1 9 5に限定されず、画像表示装置の構成によって例えば平面鏡 1 9 5を用いない場合には凸面鏡などに変わることもある

) o

筐体前部 1 94および筐体後部 1 9 6の高さ · 幅をそれそれ比較すると、筐体前部 1 94にはスクリーン 1 9 2が設けられているので、筐体前部 1 9 4よりも筐体後部 1 9 6の方が小さくなつていると言える。このことは、一般の画像表示装置についても言えることである。

第 9 2図の画像表示装置の筐体は、 3つの斜面 1 9 7 U， 1 9 7 L , 1 9 7 Rおよび水平な底面 1 9 8によって、大きな筐体前部 1 94から小さな筐体後部 1 9 6までの空間を囲むように設計されている。ここで、筐体前部 1 94と筐体後部 1 9 6は、左右の斜面 1 9 7 L , 1 9 7 R によって直方体からそのコーナ一がそれそれ切り取られた形状になっている（第 9 2図（ c ) ) 。

このようにすることで、画像表示装置を斜め（第 9 2図（ c) のプロック矢印の方向）から見た場合に、何物にも遮られることなく筐体後部 1 9 6を見通すことができるようになり、画像表示装置の薄型化を視覚的に印象付けることができる。しかしながら、直方体の筐体をマルチ構成する場合と比較すると、斜面 1 97 U， 1 97 L , 1 97 Rを用いた画像表示装置は、スクリーン 1 9 2を同一平面に保つと斜面どうしが接触しないため、マルチ構成（実施の形態 1 4) しにくいという難点があ

^ ο

さて、この実施の形態 2 2の画像表示装置はマルチ構成を念頭において、第 9 2図の筐体に次のような工夫を凝らしている。

第 9 3図はこの発明の実施の形態 2 2による画像表示装置の筐体の概観を示す図であり、第 9 3図（a) ，（b) ，（ c) はそれそれ正面図、側面図、上面図である。第 9 2図と同一または相当する構成については同一符号を付してある。

第 9 3図において特徴的な点は、斜面 1 9 7 L, 1 9 7 Rによって前部筐体 1 94のコーナ一 1 94 C, 後部筐体 1 9 6のコーナ一 1 9 6 C をいずれも切り取らないようにし、筐体前部 1 94の背面（筐体後部 1 9 6側）にスクリーン 1 9 2と平行な平行面 1 94 Pを、筐体後部 1 9 6の側方にスクリーン 1 9 2と垂直な垂直面 1 9 6 Vを残すようにしている点である（第 9 3図（ c ) ) 。

このようにすることで、上記の薄型化を印象付ける視覚的な効果を保ちつつ、画像表示装置をマルチ構成した場合に以下の効果を得ることができる。第 9 4図、第 9 5図は第 9 3図の画像表示装置を 2台でマルチ構成した場合を示す図であり、第 94図、第 9 5図はそれそれ上面図、斜視図である。第 9 2図、第 9 3図と同一または相当する構成については同一符号を付してある。ここでのマルチ構成は、 2台の画像表示装置の天地を同一にして隣接して接続し、横方向に大きな画像を表示するようにしている。

第 9 4図、第 9 5図において、 1 9 9は L字形断面の接続部材であり、画像表示装置をマルチ構成で接続保持するために用いる。マルチ構成する第 94図（a) 左の画像表示装置において、画像表示装置の右側にある平行面 1 94 Pと接続部材 1 9 9の端面（第 1の端面） 1 9 9 Aとを接続し、やはり画像表示装置の右側にある垂直面 1 9 6 Vと接続部材 1 9 9の端面（第 2の端面） 1 9 9 Bとを接続する（第 94図（b) ) 。そして、第 94図（a) 右の画像表示装置の左側においても、別の接続部材 1 9 9を同様に接続して、 2つの接続部材 1 9 9を接続面 1 9 9 Cどうしで連結する。

端面 1 9 9 A, 1 9 9 Bは互いに直交しており、かつ平行面 1 94 P ，直交面 1 9 6 Vとそれそれほぼ同一面積であり、また、端面 1 9 9 B と接続面 1 9 9 Cとは平行の関係にあるので、直方体の筐体に収納された画像表示装置をマルチ構成するのと同様に、画像表示装置を精度良くマルチ構成することができ、設置作業効率を向上することができるという効果が得られる。

この効果は、接続部材 1 9 9を用いることができるように、画像表示装置の筐体に平行面 1 94 Pと直交面 1 9 6 Vとを設けたことによるものであり、第 92図の筐体の場合では、斜面 1 9 7 L， 1 97Rの接続部材に対する力のかかり方がズレる方向に働くため、同様の効果は簡単に得られない。また、接続部材 1 9 9の接続面 1 9 9 Cや裏面 1 9 9 Dをくり貫いて孔 1 9 9 Hを設けるようにし、接続部材 1 9 9および斜面 1 9 7 L , 1 97 Rによって形成される空間を利用して、排気 ·排熱ゃケーブル類のやりとりなどを孔 1 9 9 Hを介して行うこともできる。

このときには、画像表示装置の筐体外へ斜面 1 9 7 L, 1 9 7 Rから排気 ' 排熱ゃケーブル類を出すようにする。斜面 1 9 7 L， 1 9 7 Rから孔 1 9 9 Hを介してケーブル類をやりとりすると、画表示装置の背面は完全な平面になり、画像表示装置の背面を例えば部屋の壁面などに密着させることができるようになる。

なお、接続部材 1 9 9の鉛直方向高さは特に限定されるものではなく、通常は画像表示装置の高さ以下である。

第 9 6図は画像表示装置を 4台でマルチ構成した場合を示す図であり、第 9 6図（ a) , (b) はそれそれ前方斜視図、後方斜視図である。第 9 2図〜第 9 5図と同一符号は同一構成要素である。ここでのマルチ構成は、天地を同一にして隣接接続した 2台の画像表示装置を二組用意し、一方の組の天地を逆転して他方の組の上部に載せ、縦方向 ·横方向ともに大きな画像を表示するようにしている。

第 9 6図の場合には、上下の画像表示装置の斜面 1 9 7 Uどうしで構成される空間に排気 ·排熱ゃケーブル類を通すようにしても良い。この場合にも、部屋の壁面などに画像表示装置を完全に密着させることができるようになる。しかも、上下の画像表示装置の接続を接続部材 1 9 9 の斜面 1 97 U側の端面を接触させるように配置することで、上下の画像表示装置の配列を精度良く、簡単かつ短時間でセッティング可能である。接続部材 1 9 9の第 3の端面を接触させて上下を連結できるように、接続部材 1 9 9の高さは画像表示装置の高さと同じにし、かつ第 3の端面をスクリーンに垂直に形成する（第 3の端面は端面 1 9 9 A, 1 9 9 Bのいずれにも直交している）。

以上のように、この実施の形態 2 2によれば、底面 1 9 8上に設けられ、スクリーン 1 9 2が設けられた前部筐体 1 9 4と、底面 1 9 8上に設けられ、平面鏡 1 9 5を収納する後部筐体 1 9 6 と、前部筐体 1 9 4 から後部筐体 1 9 6までの間に設けられた斜面 1 9 7 U， 1 9 7 L , 1 9 7 Rとを備え、スクリーン 1 9 2 と平行な平行面 1 9 4 Pを前部筐体 1 9 4の後部筐体 1 9 6側に残すとともに、スクリーン 1 9 2 と垂直な垂直面 1 9 6 Vを残すように、斜面 1 9 7 Lおよび斜面 1 9 7 Rを形成したので、画像表示装置を精度良くマルチ構成することができ、設置作業効率を向上することができるという効果が得られる。

また、この実施の形態 2 2によれば、画像表示装置の左右いずれか片側の平行面 1 9 4 Pに接続される端面 1 9 9 Aと、平行面 1 9 4 Pと同じ側の垂直面 1 9 6 Cに接続される端面 1 9 9 Bと、端面 1 9 9 Bに平行な接続面 1 9 9 Cとを有する接続部材 1 9 9によって、他の画像表示装置に接続された接続部材 1 9 9の接続面 1 9 9 Cと連結するようにしたので、直方体の筐体に収納された画像表示装置をマルチ構成するのと同様に、画像表示装置を精度良くマルチ構成することができ、設置作業効率を向上することができるという効果が得られる。'

さらに、この実施の形態 2 2によれば、斜面 1 9 7 U、斜面 1 9 7 L および斜面 1 9 7 Rを介して、排気■排熱またはケ一プル類を画像表示装置の筐体内部から外部へ通すようにしたので、部屋の壁面などに画像表示装置を完全に密着させることができるという効果が得られる。背面を壁につけ、かつ上部および下部を開放にした状態では、接続部材 1 9 9 と斜面 1 9 7 R ( 1 9 7 L ) によって囲まれる三角柱の領域は、上下方向の排熱用ダクトとして用いることができる。この構造にすれば、ェントヅ同様の効果が期待でき、排熱効果を向上させることができる。以上の各実施の形態では、光空間変調素子としてマイクロミラ一デバイスを用いる場合について説明してきたが、光空間変調素子に液晶を用いて画像衾示装置を構成するようにしても良く、液晶を用いた従来の画像表示装置と比較して、より薄型化された画像表示装置を構成することができる。

また、実施の形態 1でも既に述べたように、マイクロミラ一デバイス、液晶以外の各種の光空間変調素子に対してもこの発明を適用することは当然可能であり、画像表示装置を薄型化に構成できる効果を発揮でき o

さらに、：第 5図や第 1 5図などの各図で示したように、この発明では屈折光学レンズと凸面鏡との光軸を共通化するようにして光学系全体を回転対称形で構成している。光軸を共通化しない場合には、光軸に対する非対称性が発生してしまうことを考えると、光軸を共通化することによって、屈折光学レンズや凸面鏡を回転成形によって容易に製造することができ、ァライメントも容易に調整することができるという効果が得られる。産業上の利用可能性

以上のように、この発明に係る画像表示装置は、従来と同等の薄さで構成すると、より大きな画像を表示でき、また従来と同等の大きさで画像を表示すると、より薄く構成できる画像表示システムに適している。

Claims

請求の範囲 1 . 画像情報を照明光に与えて光画像信号として送信する送信手段と

、上記光画像信号を受光して、上記画像情報に基づく画像を表示する表示手段とを備えた画像表示装置において、

上記光画像信号を反射する反射部と、

上記反射部が歪曲収差を有する場合には上記歪曲収差を補正するとともに、上記光画像信号を上記反射部へ投影する屈折光学部とから構成される投影光学手段を備え、

上記表示手段は、上記投影光学手段を介して上記光画像信号を受光することを特徴とする画像表示装置。

2 . 画像情報を照明光に与えて光画像信号として送信する送信手段と、上記光画像信号を受光して、上記画像情報に基づく画像を表示する表示手段とを備えた画像表示装置において、

上記光画像信号を反射する反射面を有する反射部と、

上記光画像信号を上記反射部へ投影する屈折面を有する屈折光学部とから構成される投影光学手段を備.え、

上記表示手段は、上記投影光学手段を介して上記光画像信号を受光するとともに、

上記反射面および上記屈折面の少なくとも 1面は非球面形状に形成されることを特徴とする画像表示装置。

3 . 送信手段は、照明光を発する照明光源部と、

上記照明光源部から発せられた照明光を受けるとともに、上記照明光に画像情報を与えて光画像信号として反射する反射型画像情報付与部とから構成されることを特徴とする請求の範囲第 1項記載の画像表示装置

4 . 送信手段は、照明光を発する照明光源部と、

上記照明光源部から発せられた照明光を受けるとともに、上記照明光に画像情報を与えて光画像信号として反射する反射型画像情報付与部とから構成されることを特徴とする請求の範囲第 2項記載の画像表示装置

5 . 反射部は、送信手段から送信された光画像信号を反射する回転非球面を備えることを特徴とする請求の範囲第 1項記載の画像表示装置。

6 . 反射部は、送信手段から送信された光画像信号を反射する回転非球面を備えることを特徴とする請求の範囲第 2項記載の画像表示装置。

7 . 反射部は、負のパワーを有する凸面鏡とすることを特徴とする請求の範囲第 1項記載の画像表示装置。

8 . 反射部は、負のパワーを有する凸面鏡とすることを特徴とする請求の範囲第 2項記載の画像表示装置。

9 . 反射部は、負のパワーを有するフレネルミラ一とすることを特徴とする請求の範囲第 1項記載の画像表示装置。

1 0 . 反射部は、負のパワーを有するフレネルミラ一とすることを特徴とする請求の範囲第 2項記載の画像表示装置。

1 1 . 反射部は、送信手段から送信された光画像信号が透過する方向に積層された低分散媒質および高分散媒質から構成され、負のパワーを有し、上記低分散媒質および高分散媒質を透過した上記光画像信号を反射する反射面を備えることを特徴とする請求の範囲第 1項記載の画像表ヽ ¾ o

1 2 . 反射部は、送信手段から送信された光画像信号が透過する方向に積層された低分散媒質および高分散媒質から構成され、負のパワーを有し、上記低分散媒質および高分散媒質を透過した上記光画像信号を反射する反射面を備えることを特徴とする請求の範囲第 2項記載の画像表示装置。

1 3 . 反射部は、光軸の周りでは大きな凸の曲率を有し、周辺になるにしたがって上記曲率が小さくなるように形成された反射面を有することを特徴とする請求の範囲第 1項記載の画像表示装置。

1 4 . 反射部は、光軸の周りでは大きな凸の曲率を有し、周辺になるにしたがって上記曲率が小さくなるように形成された反射面を有することを特徴とする請求の範囲第 2項記載の画像表示装置。

1 5 . 反射部は、偶数次の項から成る多項式に奇数次の項を加えて求められる奇数次非球面形状の反射面を有することを特徴とする請求の範囲第 1項記載の画像表示装置。

1 6 . 反射部は、偶数次の項から成る多項式に奇数次の項を加えて求められる奇数次非球面形状の反射面を有することを特徴とする請求の範囲第 2項記載の画像表示装置。

1 7 . 屈折光学部は、偶数次の項から成る多項式に奇数次の項を加えて求められる奇数次非球面形状の屈折面を有することを特徴とする請求の範囲第 1項記載の画像表示装置。

1 8 . 屈折光学部は、偶数次の項から成る多項式に奇数次の項を加えて求められる奇数次非球面形状の屈折面を有することを特徴とする請求の範囲第 2項記載の画像表示装置。

1 9 . 反射部または屈折光学部は、上記反射部または上記屈折光学部の光軸付近を避けて光画像信号を導くことを特徴とする請求の範囲第 1 5項記載の画像表示装置。

2 0 . 反射部または屈折光学部は、上記反射部または上記屈折光学部の光軸付近を避けて光画像信号を導くことを特徴とする請求の範囲第 1 6項記載の画像表示装置。

2 1 . 反射部または屈折光学部は、上記反射部または上記屈折光学部の光軸付近を避けて光画像信号を導くことを特徴とする請求の範囲第 1 7項記載の画像表示装置。

2 2 . 反射部または屈折光学部は、上記反射部または上記屈折光学部の光軸付近を避けて光画像信号を導くことを特徴とする請求の範囲第 1 8項記載の画像表示装置。

2 3 . 屈折光学部は、反射部の像面湾曲を相殺する像面湾曲補償レンズを備えることを特徴とする請求の範囲第 1項記載の画像表示装置。

2 4 . 折光学部は、反射部の像面湾曲を相殺する像面湾曲補償レンズを備えることを特徴とする請求の範囲第 2項記載の画像表示装置。

2 5 . 屈折光学部は、正のパワーを有する正レンズと、負のパワーを有し、上記正レンズの屈折率よりも小さな屈折率を持つ負レンズとから構成され、反射部のぺッッバール和寄与成分を補償するぺッッバール和補償レンズを備えることを特徴とする請求の範囲第 2項記載の画像表示

2 6 . 屈折光学部は、正のパヮ一を有する正レンズと、負のパワーを有し、上記正レンズの屈折率よりも小さな屈折率を持つ負レンズとから構成され、反射部のぺッヅパール和寄与成分を補償するぺッツバ一ル和補償レンズを備えることを特徴とする請求の範囲第 2 3項記載の画像表示装置。

2 7 . 屈折光学部は、正のパワーを有する正レンズと、負のパワーを有し、上記正レンズの屈折率よりも小さな屈折率を持つ負レンズとから構成され、反射部のぺヅツバ一ル和寄与成分を補償するペッツバール和補償レンズを備えることを特徴とする請求の範囲第 2 4項記載の画像表示装置。

2 8 . 投影光学手段は、送信手段から反射部へ投影される光画像信号の主光線のバラけた所および/または上記主光線のまとまった所に非球面形状光学面を備えることを特徴とする請求の範囲第 1項記載の画像表

、

殺置。

2 9 . 投影光学手段は、送信手段から反射部へ投影される光画像信号の主光線のバラけた所および/または上記主光線のまとまった所に非球面形状光学面を備えることを特徴とする請求の範囲第 2項記載の画像表示装置。

3 0 . 投影光学手段は、屈折光学部から反射部へ光画像信号を反射する光路折曲手段を備え、上記反射部の光軸を含む水平面内で上記屈折光学部の光軸方向を適切な角度に折り曲げることを特徴とする請求の範囲第 1項記載の画像表示装置。

3 1 . 投影光学手段は、屈折光学部から反射部へ光画像信号を反射する光路折曲手段を備え、上記反射部の光軸を含む水平面内で上記屈折光学部の光軸方向を適切な角度に折り曲げることを特徴とする請求の範囲第 2項記載の画像表示装置。 '

3 2 . 屈折光学部は、第 1のレンズ手段から第 2のレンズ手段へ光画像信号を反射する光路折曲手段を備えることを特徴とする請求の範囲第 1項記載の画像表示装置。

3 3 . 屈折光学部は、第 1のレンズ手段から第 2のレンズ手段へ光画像信号を反射する光路折曲手段を備えることを特徴とする請求の範囲第 2項記載の画像表示装置。

3 4 . 屈折光学部は、合成樹脂によって製造された少なくとも 1枚のレンズを有することを特徴とする請求の範囲第 1項記載の画像表示装置

3 5 . 屈折光学部は、合成樹脂によって製造された少なくとも 1枚のレンズを有することを特徴とする請求の範囲第 2項記載の画像表示装置

3 6 . 屈折光学部および反射部は、光軸を共通化して回転対称形で構成されることを特徴とする請求の範囲第 1項記載の画像表示装置。

3 7 . 屈折光学部および反射部は、光軸を共通化して回転対称形で構成されることを特徴とする請求の範囲第 2項記載の画像表示装置。

3 8 . 投影光学手段からの光画像信号を表示手段へ反射する平面鏡を備えることを特徴とする請求の範囲第 1項記載の画像表示装置。

3 9 . 投影光学手段からの光画像信号を表示手段へ反射する平面鏡を備えることを特徴とする請求の範囲第 2項記載の画像表示装置。

4 0 . 表示手段の受光面と平面鏡の反射面とを平行の関係にすることを特徴とする請求の範囲第 3 8項記載の画像表示装置。

4 1 . 表示手段の受光面と平面鏡の反射面とを平行の関係にすることを特徴とする請求の範囲第 3 9項記載の画像表示装置。

4 2 . 屈折光学部は、正のパヮ一を有する正レンズ群および負のパヮ一を有する負レンズ群から構成されるレト口光学系と、

上記レト口光学系からの光画像信号の反射部への出射角度を微調整する屈折光学レンズとから構成されることを特徴とする請求の範囲第 1項記載の画像表示装置。

4 3 . 屈折光学部は、正のパワーを有する正レンズ群および負のパヮ —を有する負レンズ群から構成されるレトロ光学系と、

上記レト口光学系からの光画像信号の反射部への出射角度を微調整する屈折光学レンズとから構成されることを特徴とする請求の範囲第 2項記載の画像表示装置。

4 4 . レトロ光学系は、 2つの正レンズ群および 1つの負レンズ群から構成されることを特徴とする請求の範囲第 4 2項記載の画像表示装置

4 5 . レトロ光学系は、 2つの正レンズ群および 1つの負レンズ群から構成されることを特徴とする請求の範囲第 4 3項記載の画像表示装置

4 6 . レトロ光学系は、 1つの正レンズ群および 1つの負レンズ群から構成されることを特徴とする請求の範囲第 4 2項記載の画像表示装置

4 7 . レトロ光学系は、 1つの正レンズ群および 1つの負レンズ群から構成されることを特徴とする請求の範囲第 4 3項記載の画像表示装置

4 8. 屈折光学部は、 1. 4 5以上 1. 7 2 2以下の屈折率の平均値を有し、負のパワーを持つ負レンズと、

1 . 7 2 2より大きく 1. 9以下の屈折率の平均値を有し、正のパヮ —を持つ正レンズとから構成されることを特徴とする請求の範囲第 2 3 項記載の画像表示装置。

4 9. 屈折光学部は、 1. 4 5以上 1. 7 2 2以下の屈折率の平均値を有し、負のパワーを持つ負レンズと、

1 . 7 2 2 より大きく 1. 9以下の屈折率の平均値を有し、正のパヮ —を持つ正レンズとから構成されることを特徴とする請求の範囲第 2 4 項記載の画像表示装置。

5 0. 屈折光学部は、 1. 4 5以上 1 . 7 2 2以下の屈折率の平均値を有し、負のパワーを持つ負レンズと、

1. 7 2 2より大きく 1. 9以下の屈折率の平均値を有し、正のパヮ —を持つ正レンズとから構成されることを特徴とする請求の範囲第 2 5 項記載の画像表示装置。

5 1. 屈折光学部は、 1. 4 5以上 1. 7 2 2以下の屈折率の平均値を有し、負のパワーを持つ負レンズと、

1. 7 2 2より大きく 1. 9以下の屈折率の平均値を有し、正のパヮ —を持つ正レンズとから構成されることを特徴とする請求の範囲第 2 6 項記載の画像表示装置。

5 2 . 屈折光学部は、 1 . 4 5以上 1 . 7 2 2以下の屈折率の平均値を有し、負のパワーを持つ負レンズと、

1 . 7 2 2より大きく 1 . 9以下の屈折率の平均値を有し、正のパヮ —を持つ正レンズとから構成されることを特徴とする請求の範囲第 2 7 項記載の画像表示装置。

5 3 . 屈折光学部は、 2 5以上 3 8以下のアッベ数の平均値を有し、負のパワーを持つ負レンズと、

3 8より大きく 6 0以下のアツベ数の平均値を有し、正のパワーを持つ正レンズとから構成されることを特徴とする請求の範囲第.2 3項記載の画像表示装置。

5 4 . 屈折光学部は、 2 5以上 3 8以下のアッベ数の平均値を有し、負のパワーを持つ負レンズと、

3 8より大きく 6 0以下のアツぺ数の平均値を有し、正のパワーを持つ正レンズとから構成されることを特徴とする請求の範囲第 2 4項記載の画像表示装置。

5 5 . 屈折光学部は、 2 5以上 3 8以下のアッペ数の平均値を有し、負のパワーを持つ負レンズと、

3 8より大きく 6 0以下のアツベ数の平均値を有し、正のパワーを持つ正レンズとから構成されることを特徴とする請求の範囲第 2 5項記載の画像表示装置。

5 6 . 屈折光学部は、 2 5以上 3 8以下のアッベ数の平均値を有し、負のパヮ一を持つ負レンズと、

3 8より大きく 6 0以下のアッベ数の平均値を有し、正のパワーを持つ正レンズとから構成されることを特徴とする請求の範囲第 2 6項記載の画像表示装置。

5 7 . 屈折光学部は、 2 5以上 3 8以下のアッベ数の平均値を有し、負のパヮ一を持つ負レンズと、

3 8より大きく 6 0以下のアッベ数の平均値を有し、正のパワーを持つ正レンズとから構成されることを特徴とする請求の範囲第 2 7項記載の画像表示装置。

5 8 . 屈折光学部は、正レンズを構成する硝材の屈折率の平均値と負レンズを構成する硝材の屈折率の平均値との差分が 0 . 0 4以上 1以下のレンズ硝材から構成されることを特徴とする請求の範囲第 2 3項記載の画像表示装置。

5 9 . 屈折光学部は、正レンズを構成する硝材の屈折率の平均値と負レンズを構成する硝材の屈折率の平均値との差分が 0 . 0 4以上 1以下のレンズ硝材から構成されることを特徴とする請求の範囲第 2 4項記載の画像表示装置。

6 0 . 屈折光学部は、正レンズを構成する硝材の屈折率の平均値と負レンズを構成する硝材の屈折率の平均値との差分が 0 . 0 4以上 1以下のレンズ硝材から構成されることを特徴とする請求の範囲第 2 5項記載の画像表示装置。

6 1 . 屈折光学部は、正レンズを構成する硝材の屈折率の平均値と負レンズを構成する硝材の屈折率の平均値との差分が 0 . 0 4以上 1以下のレンズ硝材から構成されることを特徴とする請求の範囲第 2 6項記載の画像表示装置。

6 2 . 屈折光学部は、正レンズを構成する硝材の屈折率の平均値と負レンズを構成する硝材の屈折率の平均値との差分が 0 . 0 4以上 1以下のレンズ硝材から構成されることを特徴とする請求の範囲第 2 7項記載の画像表示装置。

6 3 . 屈折光学部は、正レンズを構成する硝材のアッベ数の平均値と負レンズを構成する硝材のアツベ数の平均値との差分が 0以上 1 6以下のレンズ硝材から構成されることを特徴とする請求の範囲第 2 3項記載の画像表示装置。

6 4 . 屈折光学部は、正レンズを構成する硝材のアッベ数の平均値と負レンズを構成する硝材のアッベ数の平均値との差分が 0以上 1 6以下のレンズ硝材から構成されることを特徴とする請求の範囲第 2 4項記載の画像表示装置。

6 5 . 屈折光学部は、正レンズを構成する硝材のアッペ数の平均値と負レンズを構成する硝材のアッベ数の平均値との差分が 0以上 1 6以下のレンズ硝材から構成されることを特徴とする請求の範囲第 2 5項記載の画像表示装置。

6 6 . 屈折光学部は、正レンズを構成する硝材のアッベ数の平均値と負レンズを構成する硝材のアッペ数の平均値との差分が 0以上 1 6以下のレンズ硝材から構成されることを特徴とする請求の範囲第 2 6項記載の画像表示装置。

6 7 . 屈折光学部は、正レンズを構成する硝材のアッベ数の平均値と負レンズを構成する硝材のアッペ数の平均値との差分が 0以上 1 6以下のレンズ硝材から構成されることを特徴とする請求の範囲第 2 7項記載の画像表示装置。

6 8 . 屈折光学部を構成する複数のレンズのうちで、送信手段光出射面に最も近いレンズから上記送信手段光出射面までの後側焦点距離と、上記送信手段光出射面から上記屈折光学部の入射瞳位置までの距離とを一致させることを特徴とする請求の範囲第 1項記載の画像表示装置。

6 9 . 屈折光学部を構成する複数のレンズのうちで、送信手段光出射面に最も近いレンズから上記送信手段光出射面までの後側焦点距離と、上記送信手段光出射面から上記屈折光学部の入射瞳位置までの距離とを一致させることを特徴とする請求の範囲第 2項記載の画像表示装置。

7 0 . 投影光学手段は、マ一ジナルレイの低い所に負のパワーを有する負レンズを備えることを特徴とする請求の範囲第 1項記載の画像表示

7 1 . 投影光学手段は、マージナルレイの低い所に負のパワーを有する負レンズを備えることを特徴とする請求の範囲第 2項記載の画像表示

7 2 . 屈折光学部が光路折曲手段から反射部までの光路を遮らない範囲で上記光路に近づけるように、光軸方向の折曲角度を設定することを特徴とする請求の範囲第 3 0項記載の画像表示装置。

7 3 . 屈折光学部が光路折曲手段から反射部までの光路を遮らない範囲で上記光路に近づけるように、光軸方向の折曲角度を設定することを特徴とする請求の範囲第 3 1項記載の画像表示装置。

7 4 . 第 1のレンズ手段が光路折曲手段から第 2のレンズ手段までの光路を遮らない範囲で上記光路に近づけるように、光軸方向の折曲角度を設定することを特徴とする請求の範囲第 3 2項記載の画像表示装置。

7 5 . ' 第 1のレンズ手段が光路折曲手段から第 2のレンズ手段までの光路を遮らない範囲で上記光路に近づけるように、光軸方向の折曲角度を設定することを特徴とする請求の範囲第 3 3項記載の画像表示装置。

7 6 . 屈折光学部から反射部設置面までの最短距離を厚さ制限値以下の範囲で離すことを特徴とする請求の範囲第 3 2項記載の画像表示装置

7 7 . 屈折光学部から反射部設置面までの最短距離を厚さ制限値以下の範囲で離すことを特徴とする請求の範囲第 3 3項記載の画像表示装置

7 8 . 反射部設置面から光路折曲手段までの最長距離または上記反射部設置面から屈折光学部までの最長距離のうちで、より長い上記最長距離を厚さ制限値と等しくすることを特徴とする請求の範囲第 7 2項記載の画像表示;装置。

7 9 . 反射部設置面から光路折曲手段までの最長距離または上記反射部設置面から屈折光学部までの最長距離のうちで、より長い上記最長距離を厚さ制限値と等しくすることを特徴とする請求の範囲第 7 3項記載の画像表示装置。

8 0 . 反射部設置面から光路折曲手段までの最長距離または上記反射部設置面から屈折光学部までの最長距離のうちで、より長い上記最長距離を厚さ制限値と等しくすることを特徴とする請求の範囲第 7 4項記載の画像表示装置。

8 1 . 反射部設置面から光路折曲手段までの最長距離または上記反射部設置面から屈折光学部までの最長距離のうちで、より長い上記最長距離を厚さ制限値と等しくすることを特徴とする請求の範囲第 7 5項記載の画像表示装置。

8 2 . 反射部設置面から光路折曲手段までの最長距離と、上記反射部設置面から屈折光学部までの最長距離とを等しくすることを特徴とする請求の範囲第 7 2項記載の画像表示装置。

8 3 . 反射部設置面から光路折曲手段までの最長距離と、上記反射部設置面から屈折光学部までの最長距離とを等しくすることを特徴とする請求の範囲第 7 3項記載の画像表示装置。

8 4 . 反射部設置面から光路折曲手段までの最長距離と、上記反射部設置面から屈折光学部までの最長距離とを等しくすることを特徴とする請求の範囲第 7 4項記載の画像表示装置。

8 5 . 反射部設置面から光路折曲手段までの最長距離と、上記反射部設置面から屈折光学部までの最長距離とを等しくすることを特徴とする請求の範囲第 7 5項記載の画像表示装置。

8 6 . 屈折光学部は、光画像信号の通過しない非透過部分を削除した形状とすることを特徴とする請求の範囲第 7 2項記載の画像表示装置。

8 7 . 屈折光学部は、光画像信号の通過しない非透過部分を削除した形状とすることを特徴とする請求の範囲第 7 3項記載の画像表示装置。

8 8 . 屈折光学部は、光画像信号の通過しない非透過部分を削除した形状とすることを特徴とする請求の範囲第 7 4項記載の画像表示装置。

8 9 . 屈折光学部は、光画像信号の通過しない非透過部分を削除した形状とすることを特徴とする請求の範囲第 7 5項記載の画像表示装置。

9 0 . 屈折光学部は、光画像信号の通過しない非透過部分を削除した形状とすることを特徴とする請求の範囲第 7 6項記載の画像表示装置。

9 1 . 屈折光学部は、光画像信号の通過しない非透過部分を削除した形状とすることを特徴とする請求の範囲第 7 項記載の画像表示装置。

9 2 . 屈折光学部は、光画像信号の通過しない非透過部分を削除した形状とすることを特徴とする請求の範囲第 7 8項記載の画像表示装置。

9 3 . 屈折光学部は、光画像信号の通過しない非透過部分を削除した形状とすることを特徴とする請求の範囲第 7 9項記載の画像表示装置。

9 4 . 屈折光学部は、光画像信号の通過しない非透過部分を削除した形状とすることを特徴とする請求の範囲第 8 0項記載の画像表示装置。

9 5 . 屈折光学部は、光画像信号の通過しない非透過部分を削除した形状とすることを特徴とする請求の範囲第 8 1項記載の画像表示装置。

9 6 . 屈折光学部は、光画像信号の通過しない非透過部分を削除した形状とすることを特徴とする請求の範囲第 8 2項記載の画像表示装置。

9 7 . 屈折光学部は、光画像信号の通過しない非透過部分を削除した形状とすることを特徴とする請求の範囲第 8 3項記載の画像表示装置。

9 8 . 屈折光学部は、光画像信号の通過しない非透過部分を削除した形状とすることを特徴とする請求の範囲第 8 4項記載の画像表示装置。

9 9 . 屈折光学部は、光画像信号の通過しない非透過部分を削除した形状とすることを特徴とする請求の範囲第 8 5項記載の画像表示装置。

1 0 0 . 反射部は、表示手段へ光画像信号を反射しない非反射部分を切り取った形状とすることを特徴とする請求の範囲第 1項記載の画像表示装置。

1 0 1. 反射部は、表示手段へ光画像信号を反射しない非反射部分を切り取った形状とすることを特徴とする請求の範囲第 2項記載の画像表示装置。

1 0 2. 屈折光学部および反射部を一体化して保持する保持機構を備えることを特徴とする請求の範囲第 1項記載の画像表示装置。

1 03. 屈折光学部および反射部を一体化して保持する保持機構を備えることを特徴とする請求の範囲第 2項記載の画像表示装置。

1 04. 屈折光学部、光路折曲手段および反射部を一体化して保持する保持機構を備えることを特徴とする請求の範囲第 30項記載の画像表

1 0 5. 屈折光学部、光路折曲手段および反射部を一体化して保持する保持機構を備えることを特徴とする請求の範囲第 3 1項記載の画像表示装置。

1 0 6. 屈折光学部、光路折曲手段および反射部を一体化して保持する保持機構を備えることを特徴とする請求の範囲第 32項記載の画像表示装置。

1 07. 屈折光学部、光路折曲手段および反射部を一体化して保持する保持機構を備えることを特徴とする請求の範囲第 33項記載の画像表示装置。

1 0 8. 屈折光学部は、マージナルレイの高い所に正のパワーを有する正レンズを備えることを特徴とする請求の範囲第 1項記載の画像表示

1 0 9. 屈折光学部は、マージナルレイの高い所に正のパワーを有する正レンズを備えることを特徴とする請求の範囲第 2項記載の画像表示

1 1 0. 屈折光学部は、上記屈折光学部へ入射する光のマージナルレィの高さを h i、上記屈折光学部中央部に配置された正レンズにおけるマ一ジナルレイの最大高さを hm、上記屈折光学部から出射する光のマ —ジナルレイの高さを h oとするとき、 1. 0 5 h iく hmく 3 h iおよび 0. 3 h i <h o < l h iの関係を満たすことを特徴とする請求の範囲第 1項記載の画像表示装置。

1 1 1. 屈折光学部は、上記屈折光学部へ入射する光のマージナルレィの高さを h i、上記屈折光学部中央部に配置された正レンズにおけるマ一ジナルレイの最大高さを hm、上記屈折光学部から出射する光のマ一ジナルレイの高さを h oとするとき、 1. 0 5 h i<hmく 3 h iおよび 0. 3 h i <h o< l h iの関係を満たすことを特徴とする請求の範囲第 2項記載の画像表示装置。

1 1 . 投影光学手段は、使用しない光軸中心付近の光学性能を悪くして、使用する上記光軸外の範囲の結像性能を向上させることを特徴とする請求の範囲第 1項記載の画像表示装置。

1 1 3. 投影光学手段は、使用しない光軸中心付近の光学性能を悪くして、使甩する上記光軸外の範囲の結像性能を向上させることを特徴とする請求の範囲第 2項記載の画像表示装置。

1 1 4. 投影光学手段は、光軸中心の結像位置と上記光軸周辺の結像位置とが同一平面内に存在しないことを特徴とする請求の範囲第 1 1 2 項記載の画像表示装置。

1 1 5. 投影光学手段は、光軸中心の結像位置と上記光軸周辺の結像位置とが同一平面内に存在しないことを特徴とする請求の範囲第 1 1 3 項記載の画像表示装置。

1 1 6. 投影光学手段は、光軸中心付近の歪曲収差を許容して、使用する大半の部分の結像性能を向上させることを特徴とする請求の範囲第 1 1 2項記載の画像表示装置。

1 1 7. 投影光学手段は、光軸中心付近の歪曲収差を許容して、使用する大半の部分の結像性能を向上させることを特徴とする請求の範囲第 1 1 3項記載の画像表示装置。

1 1 8. 投影光学手段は、光軸中心付近の歪曲収差を許容して、使用する大半の部分の結像性能を向上させることを特徴とする請求の範囲第 1 1 4項記載の画像表示装置。

1 1 9. 投影光学手段は、光軸中心付近の歪曲収差を許容して、使用する大半の部分の結像性能を向上させることを特徴とする請求の範囲第 1 1 5項記載の画像表示装置。

1 2 0. 投影光学手段は、光学性能を劣化させる範囲を画面底辺のみ関係する画角範囲に制限することを特徴とする請求の範囲第 1 1 2項記載の画像表示装置。

1 2 1. 投影光学手段は、光学性能を劣化させる範囲を画面底辺のみ関係する画角範囲に制限することを特徴とする請求の範囲第 1 1 3項記載の画像表示装置。

1 2 2. 投影光学手段は、光学性能を劣化させる範囲を画面底辺のみ関係する画角範囲に制限することを特徴とする請求の範囲第 1 14項記載の画像表示装置。

1 2 3. 投影光学手段は、光学性能を劣化させる範囲を画面底辺のみ関係する画角範囲に制限することを特徴とする請求の範囲第 1 1 5項記載の画像表示装置。

1 2 4. 投影光学手段は、光学性能を劣化させる範囲を画面底辺のみ関係する画角範囲に制限することを特徴とする請求の範囲第 1 1 6項記載の画像表示装置。

1 2 5. 投影光学手段は、光学性能を劣化させる範囲を画面底辺のみ関係する画角範囲に制限することを特徴とする請求の範囲第 1 1 7項記載の画像表示装置。

1 2 6 . 投影光学手段は、光学性能を劣化させる範囲を画面底辺のみ関係する画角範囲に制限することを特徴とする請求の範囲第 1 1 8項記載の画像表示装置。

1 2 7 . 投影光学手段は、光学性能を劣化させる範囲を画面底辺のみ関係する画角範囲に制限することを特徴とする請求の範囲第 1 1 9項記載の画像表示装置。

1 2 8 . 投影光学手段から光画像信号を表示手段へ反射する平面鏡は、上記投影光学手段の歪曲収差を補正する形状を有することを特徴とする請求の範囲第 1 1 6項記載の画像表示装置。

1 2 9 . 投影光学手段から光画像信号を表示手段へ反射する平面鏡は、上記投影光学手段の歪曲収差を補正する形状を有することを特徴とする請求の範囲第 1 1 7項記載の画像表示装置。

1 3 0 . 投影光学手段から光画像信号を表示手段へ反射する平面鏡は、上記投影光学手段の歪曲収差を補正する形状を有することを特徴とする請求の範囲第 1 1 8項記載の画像表示装置。

1 3 1 . 投影光学手段から光画像信号を表示手段へ反射する平面鏡は、上記投影光学手段の歪曲収差を補正する形状を有することを特徴とする請求の範囲第 1 1 9項記載の画像表示装置。

1 3 2. 投影光学手段から光画像信号を表示手段へ反射する平面鏡は、上記投影光学手段の歪曲収差を補正する形状を有することを特徴とする請求の範囲第 1 2 0項記載の画像表示装置。

1 3 3. 投影光学手段から光画像信号を表示手段へ反射する平面鏡は、上記投影光学手段の歪曲収差を補正する形状を有することを特徴とする請求の範囲第 1 2 1項記載の画像表示装置。

1 34. 投影光学手段から光画像信号を表示手段へ反射する平面鏡は、上記投影光学手段の歪曲収差を補正する形状を有することを特徴とする請求の範囲第 1 2 2項記載の画像表示装置。

1 3 5. 投影光学手段から光画像信号を表示手段へ反射する平面鏡は、上記投影光学手段の歪曲収差を補正する形状を有することを特徴とする請求の範囲第 1 2 3項記載の画像表示装置。

1 3 6. 投影光学手段から光画像信号を表示手段へ反射する平面鏡は、上記投影光学手段の歪曲収差を補正する形状を有することを特徴とする請求の範囲第 1 24項記載の画像表示装置。

1 3 7. 投影光学手段から光画像信号を表示手段へ反射する平面鏡は、上記投影光学手段の歪曲収差を補正する形状を有することを特徴とする請求の範囲第 1 2 5項記載の画像表示装置。

1 3 8. 投影光学手段から光画像信号を表示手段へ反射する平面鏡は、上記投影光学手段の歪曲収差を補正する形状を有することを特徴とする請求の範囲第 1 2 6項記載の画像表示装置。

1 3 9 . 投影光学手段から光画像信号を表示手段へ反射する平面鏡は、上記投影光学手段の歪曲収差を補正する形状を有することを特徴とする請求の範囲第 1 2 7項記載の画像表示装置。

1 4 0 . 屈折光学部は、反射部の光軸近辺へ向う出射光の射出瞳と、上記反射部の周辺へ向う出射光の射出瞳とをずらして構成され、上記反射部に対する上記出射光の入射位置および入射角を調整することを特徴とする請求の範囲第 1項記載の画像表示装置。

1 4 1 . 屈折光学部は、反射部の光軸近辺へ向う出射光の射出瞳と、上記反射部の周辺へ向う出射光の射出瞳とをずらして構成され、上記反射部に対する上記出射光の入射位置および入射角を調整することを特徴とする請求の範囲第 2項記載の画像表示装置。

1 4 2 . 反射部は、光画像信号を反射する反射面としてのフロント面から、上記フロント面の背面に設けられたリア面までの厚さを等厚に形成することを特徴とする請求の範囲第 1項記載の画像表示装置。

1 4 3 . 反射部は、光画像信号を反射する反射面としてのフロント面から、上記フロント面の背面に設けられたリア面までの厚さを等厚に形成することを特徴とする請求の範囲第 2項記載の画像表示装置。

1 4 4 . 反射部は、光画像信号を反射しない非投影フロント面に上記反射部の光軸を中心として設けた平面形状の低反射面と、上記低反射面よりも小さな面積を有し、上記低反射面内部に上記光軸を中心として設けられた平面形状の高反射面とを備えることを特徴とする請求の範囲第 1項記載の画像表示装置。

1 4 5 . 反射部は、光画像信号を反射しない非投影フロント面に上記反射部の光軸を中心として設けた平面形状の低反射面と、上記低反射面よりも小さな面積を有し、上記低反射面内部に上記光軸を中心として設けられた平面形状の高反射面とを備えることを特徴とする請求の範囲第 2項記載の画像表示装置。

1 4 6 . 送信手段は、画像情報光の出射面を保護するカバ一ガラスと、上記カバ一ガラスの光学的厚さのバラヅキ増減に応じて、上記バラヅキを逆に減増した光学的厚さを有する補償ガラスとを備え、上記カバーガラスおよび上記補償ガラスを介して屈折光学部へ光を出射することを特徴とする請求の範囲第 1項記載の画像表示装置。

1 4 7 . 送信手段は、画像情報光の出射面を保護するカバ一ガラスと、上記カバ一ガラスの光学的厚さのバラツキ増減に応じて、上記バラヅキを逆に減増した光学的厚さを有する補償ガラスとを備え、上記カバーガラスおよび上記補償ガラスを介して屈折光学部へ光を出射することを特徴とする請求の範囲第 2項記載の画像表示装置。

1 4 8 . 屈折光学部は、送信手段からの照明光の入射側に補償ガラスを着脱する補償ガラス着脱機構を備えることを特徴とする請求の範囲第 1 4 6項記載の画像表示装置。

1 4 9 . 屈折光学部は、送信手段からの照明光の入射側に補償ガラスを着脱する補償ガラス着脱機構を備えることを特徴とする請求の範囲第

1 4 7項記載の画像表示装置。

1 5 0 . 平面鏡の反射面および表示手段の受光面と直交する底面を有し、

上記表示手段に表示される 4角形の画像の底辺上に存在し、上記画像の中心から最も離れた第 1の点と、上記第 1の点へ向う光線が反射される平面鏡上の第 2の点と、上記第 2の点へ向う光線が反射される反射部上の第 3の点と、上記第 1の点を上記底面の法線方向から上記底面へ投影した第 1の投影点と、上記第 2の点を上記底面の法線方向から上記底面へ投影した第 2の投影点と、上記第 3の点を上記底面の法線方向から上記底面へ投影した第 3の投影点とを線分で各々結ぶことによってできる配置空間に構成要素を配置することを特徴とする請求の範囲第 4 0項記載の画像表示装置。

1 5 1 . 平面鏡の反射面および表示手段の受光面と直交する底面を有し、

上記表示手段に表示される 4角形の画像の底辺上に存在し、上記画像の中心から最も離れた第 1の点と、上記第 1の点へ向う光線が反射される平面鏡上の第 2の点と、上記第 2の点へ向う光線が反射される反射部上の第 3の点と、上記第 1の点を上記底面の法線方向から上記底面へ投影した第 1の投影点と、上記第 2の点を上記底面の法線方向から上記底面へ投影した第 2の投影点と、上記第 3の点を上記底面の法線方向から上記底面へ投影した第 3の投影点とを線分で各々結ぶことによってできる配置空間に構成要素を配置することを特徴とする請求の範囲第 4 1項記載の画像表示装置。

1 5 2 . 送信手段は、照明光を発する照明光源部と、上記照明光源部の出射光を順次着色するカラ一ホイ一ルと、上記照明光源部からの照明光による出射端面の照度分布を均一化して出射する口ッドインテグレー夕と、上記ロッドインテグレー夕からの照明光をリレーするリレーレンズとから構成される集光光学系主要部と、上記リレ一レンズからの照明光の主光線方向をそろえるフィールドレンズと、上記フィ一ルドレンズからの照明光に画像情報を与えて光画像信号として反射する反射型画像情報付与部とから構成され、

上記集光光学系主要部を構成要素として配置空間に配置するとともに、上記集光光学系主要部からの照明光を上記フィールドレンズへ順次反射する第 2の光路折曲手段および第 3の光路折曲手段を備えることを特徴とする請求の範囲第 1 5 0項記載の画像表示装置。

1 5 3 . 送信手段は、照明光を発する照明光源部と、上記照明光源部の出射光を順次着色するカラーホイールと、上記照明光源部からの照明光による出射端面の照度分布を均一化して出射する口ッドインテグレー夕と、上記ロッドインテグレ一夕からの照明光をリレーするリレーレンズとから構成される集光光学系主要部と、上記リレ一レンズからの照明光の主光線方向をそろえるフィ一ルドレンズと、上記フィ一ルドレンズからの照明光に画像情報を与えて光画像信号として反射する反射型画像情報付与部とから構成され、

上記集光光学系主要部を構成要素として配置空間に配置するとともに、上記集光光学系主要部からの照明光を上記フィールドレンズへ順次反射する第 2の光路折曲手段および第 3の光路折曲手段を備えることを特徴とする請求の範囲第 1 5 1項記載の画像表示装置。

1 5 4 . 集光光学系主要部の光軸を表示手段の受光面および底面に平行に設置することを特徴とする請求の範囲第 1 5 2項記載の画像表示装

1 5 5 . 集光光学系主要部の光軸を表示手段の受光面および底面に平行に設置することを特徴とする請求の範囲第 1 5 3項記載の画像表示装

1 5 6 . 集光光学系主要部の光軸を表示手段の受光面に平行に設置するとともに、リレ一レンズと上記光軸との交点よりも照明光源部と上記光軸との交点が鉛直方向において高くなるよう傾斜させることを特徴とする請求の範囲第 1 5 2項記載の画像表示装置。

1 5 7 . 集光光学系主要部の光軸を表示手段の受光面に平行に設置するとともに、リレ一レンズと上記光軸との交点よりも照明光源部と上記光軸との交点が鉛直方向において高くなるよう傾斜させることを特徴とする請求の範囲第 1 5 3項記載の画像表示装置。

1 5 8 . 送信手段は、集光光学系主要部およびフィールドレンズを設置する調整台を備えるとともに、第 3の光路折曲手段を収納する収納孔を上記調整台に備えることを特徴とする請求の範囲第 1 5 6項記載の画像表示装置。

1 5 9 . 送信手段は、集光光学系主要部およびフィ一ルドレンズを設置する調整台を備えるとともに、第 3の光路折曲手段を収納する収納孔を上記調整台に備えることを特徴とする請求の範囲第 1 5 7項記載の画像表示装置。

1 6 0 . 集光光学系主要部は、第 2の光路折曲手段または第 3の光路折曲手段の少なくとも一方の光学面を曲面形状にすることを特徴とする請求の範囲第 1 5 2項記載の画像表示装置。

1 6 1 . 集光光学系主要部は、第 2の光路折曲手段または第 3の光路折曲手段の少なくとも一方の光学面を曲面形状にすることを特徴とする請求の範囲第 1 5 3項記載の画像表示装置。

1 6 2 . 反射部は、合成樹脂によって製造されることを特徴とする請求の範囲第 1項記載の画像表示装置。

1 6 3 . 反射部は、合成樹脂によって製造されることを特徴とする請求の範囲第 2項記載の画像表示装置。

1 6 4 . 反射部は、その光軸の方向から見た正面形状が長方形になるように、表示手段へ光画像信号を反射しない非反射部分を切り取られるとともに、

上記長方形の下辺上において所定の偏芯距離で光軸近傍に設けられ、第 1の反射部取付機構に対してピボット固定される第 1のネジ留部と、上記長方形の下辺以外の辺に設けられ、第 2の反射部取付機構に対してスライド保持される第 2のネジ留部と、上記長方形の下辺以外の辺に設けられ、第 3の反射部取付機構に対してスライド保持される第 3のネジ留部とを備えることを特徴とする請求の範囲第 J 6 2項記載の画像表示装置。

1 6 5 . 反射部は、その光軸の方向から見た正面形状が長方形になるように、表示手段へ光画像信号を反射しない非反射部分を切り取られるとともに、；

上記長方形の下辺上において所定の偏芯距離で光軸近傍に設けられ、第 1の反射部取付機構に対してピポット固定される第 1のネジ留部と、上記長方形の下辺以外の辺に設けられ、第 2の反射部取付機構に対してスライド保持される第 2のネジ留部と、

上記長方形の下辺以外の辺に設けられ、第 3の反射部取付機構に対してスライド保持される第 3のネジ留部とを備えることを特徴とする請求の範囲第 1 6 3項記載の画像表示装置。

1 6 6 . 第 1の反射部取付機構および第 1のネジ留部は、テーパネジによってネジ留されるとともに、上記テ一パネジのテ一パ部分と合致するテ一パ形状のネジ孔を有することを特徴とする請求の範囲第 1 6 4項記載の画像表示装置。

1 6 7 . 第 1の反射部取付機構および第 1のネジ留部は、テ一パネジによってネジ留されるとともに、上記テーパネジのテ一パ部分と合致するテ一パ形状のネジ孔を有することを特徴とする請求の範囲第 1 6 5項記載の画像表示装置。

1 6 8 . 反射部は、その光軸の方向から見た正面形状が長方形になるように、表示手段へ光画像信号を反射しない非反射部分を切り取られるとともに、

上記長方形の下辺上において所定の偏芯距離で光軸近傍に設けられた凹部と、

上記凹部にその曲面を嵌る円柱支持体と、

上記凹部の左右にその一端がそれぞれ固定され、上記反射部に対して引っ張り力を与える 2つのスプリングと、

上記長方形の下辺以外の辺に設けられ、第 2の反射部取付機構に対してスライド保持される第 2のネジ留部と、

上記長方形の下辺以外の辺に設けられ、第 3の反射部取付機構に対してスライド保持される第 3のネジ留部とを備えることを特徴とする請求の範囲第 1 6 2項記載の画像表示装置。

1 6 9 . 反射部は、その光軸の方向から見た正面形状が長方形になるように、表示手段へ光画像信号を反射しない非反射部分を切り取られるとともに、

上記凹部にその曲面を嵌る円柱支持体と、

上記凹部の左右にその一端がそれそれ固定され、上記反射部に対して引っ張り力を与える 2つのスプリングと、

1 7 0 . 反射部は、その光軸の方向から見た正面形状が長方形になるように、表示手段へ光画像信号を反射しない非反射部分を切り取られるとともに、

上記長方形の下辺上において所定の偏芯距離で光軸近傍に設けられた凸部と、

その V溝に上記凸部を嵌る V溝支持体と、

上記凸部の左右にその一端がそれそれ固定され、上記反射部に対して引っ張り力を与える 2つのスプリングと、

1 7 1 . 反射部は、その光軸の方向から見た正面形状が長方形になるように、表示手段へ光画像信号を反射しない非反射部分を切り取られるとともに、

その V溝に上記凸部を嵌る V溝支持体と、

1 7 2 . 反射部は、第 1のネジ留部の左右にその一端がそれそれ固定されるとともに、

共通の一点で他端が固定され、上記反射部に対して引っ張り力を与える 2つのスプリングを備えることを特徴とする請求の範囲第 1 6 4項記載の画像表示装置。

1 7 3 . 反射部は、第 1のネジ留部の左右にその一端がそれそれ固定されるとともに、

共通の一点で他端が固定され、上記反射部に対して引っ張り力を与える 2つのスプリングを備えることを特徴とする請求の範囲第 1 6 5項記載の画像表示装置。

1 7 4 . 第 1のネジ留部、第 2のネジ留部および第 3のネジ留部は、第 1の反射部取付機構、第 2の反射部取付機構および第 3の反射部取付機構に対して、光画像信号を反射する反射部のフロント面側をそれぞれ接触保持することを特徴とする請求の範囲第 1 6 4項記載の画像表示装

1 7 5 . 第 1のネジ留部、第 2のネジ留部および第 3のネジ留部は、第 1の反射部取付機構、第 2の反射部取付機構および第 3の反射部取付機構に対して、光画像信号を反射する反射部のフロント面側をそれそれ接触保持することを特徴とする請求の範囲第 1 6 5項記載の画像表示装

1 7 6 . 保持機構上に設けられ、屈折光学部の全レンズ群または上記屈折光学部の一部のレンズ群をスライド支持する 2本のスライド支持柱と、

上記 2本のスライド支持柱の間に位置し、上記保持機構上に固定される第 1の取付板と、

上記 2本のスライド支持柱の間に位置し、上記屈折光学部を構成する全レンズ群またはその一部レンズ群の下部に固定される第 2の取付板と上記第 1の取付板および上記第 2の取付板によって挟むように接触保持され、印加される制御電圧の増減によって上記屈折光学部の光軸の方向へ伸縮する圧電素子とを備えることを特徴とする請求の範囲第 1 0 2 項記載の画像表示装置。

1 7 7 . 保持機構上に設けられ、屈折光学部の全レンズ群または上記屈折光学部の一部のレンズ群をスライド支持する 2本のスライド支持柱と、

上記 2本のスライド支持柱の間に位置し、上記屈折光学部を構成する全レンズ群またはその一部レンズ群の下部に固定される第 2の取付板と上記第 1の取付板および上記第 2の取付板によって挟むように接触保持され、印加される制御電圧の増減によって上記屈折光学部の光軸の方向へ伸縮する圧電素子とを備えることを特徴とする請求の範囲第 1 0 3 項記載の画像表示装置。

1 7 8 . 保持機構上に設けられ、反射部、屈折光学部の全レンズ群または上記屈折光学部の一部レンズ群のうちいずれか一つを上記屈折光学部の光軸の方向へギア機構によって移動するギア支持柱を備えることを特徴とする請求の範囲第 1 0 2項記載の画像表示装置。

1 7 9 . 保持機構上に設けられ、反射部、屈折光学部の全レンズ群または上記屈折光学部の一部レンズ群のうちいずれか一つを上記屈折光学部の光軸:の方向へギア機構によって移動するギア支持柱を備えることを特徴とする請求の範囲第 1 0 3項記載の画像表示装置。

1 8 0 . 保持機構に保持された屈折光学部または上記保持機構のうちの少なくとも一方を加熱冷却する加熱冷却器を備えることを特徴とする請求の範囲第 1 0 2項記載の画像表示装置。

1 8 1 . 保持機構に保持された屈折光学部または上記保持機構のうちの少なくとも一方を加熱冷却する加熱冷却器を備えることを特徴とする請求の範囲第 1 0 3項記載の画像表示装置。

1 8 2 . 屈折光学部の鏡筒温度をセンシングする温度センサと、保持機構の内部温度をセンシングする温度センサと、

上記鏡筒温度および上記内部温度から求められるピント補償量にしたがって、圧電素子、ギア機構または加熱冷却器のうちの少なくとも一つを制御するコントロールュニットとを備えることを特徴とする請求の範囲第 1 7 6項記載の画像表示装置。

1 8 3 . 屈折光学部の鏡筒温度をセンシングする温度センサと、保持機構の内部温度をセンシングする温度センサと、

上記鏡筒温度および上記内部温度から求められるピント補償量にしたがって、圧電素子、ギア機構または加熱冷却器のうちの少なくとも一つを制御するコントロールュニットとを備えることを特徴とする請求の範囲第 1 7 7項記載の画像表示装置。

1 8 4 . 屈折光学部の鏡筒温度をセンシングする温度センサと、保持機構の内部温度をセンシングする温度センサと、

上記鏡筒温度および上記内部温度から求められるピント補償量にしたがって、圧電素子、ギア機構または加熱冷却器のうちの少なくとも一つを制御するコントロールュニットとを備えることを特徴とする請求の範囲第 1 7 8項記載の画像表示装置。

1 8 5 . 屈折光学部の鏡筒温度をセンシングする温度センサと、保持機構の内部温度をセンシングする温度センサと、

上記鏡筒温度および上記内部温度から求められるピント補償量にしたがって、圧電素子、ギア機構または加熱冷却器のうちの少なくとも一つを制御するコントロールュニットとを備えることを特徴とする請求の範囲第 1 7 9項記載の画像表示装置。

1 8 6 . 屈折光学部の鏡筒温度をセンシングする温度センサと、保持機構の内部温度をセンシングする温度センサと、

上記鏡筒温度および上記内部温度から求められるピント補償量にしたがって、圧電素子、ギア機構または加熱冷却器のうちの少なくとも一つを制御するコントロールュニットとを備えることを特徴とする請求の範囲第 1 8 0項記載の画像表示装置。

1 8 7 . 屈折光学部の鏡筒温度をセンシングする温度センサと、保持機構の内部温度をセンシングする温度センサと、

上記鏡筒温度および上記内部温度から求められるピント補償量にしたがって、圧電素子、ギア機構または加熱冷却器のうちの少なくとも一つを制御するコントロールュニットとを備えることを特徴とする請求の範囲第 1 8 1項記載の画像表示装置。

1 8 8 . 璟境温度をセンシングする温度センサと、

少なくとも 2つ以上の異なるビント調整点から得られた線形補間式へ上記環境温度を与えて求められるピント補償量にしたがって、圧電素子、ギア機構または加熱冷却器のうちの少なくともいずれか一つを制御するコントロールュニットとを備えることを特徴とする請求の範囲第 1 7

6項記載の画像表示装置。

1 8 9 . 環境温度をセンシングする温度センサと、

少なくとも 2つ以上の異なるピント調整点から得られた線形補間式へ上記環境温度を与えて求められるピント補償量にしたがって、圧電素子、ギア機構または加熱冷却器のうちの少なくともいずれか一つを制御するコントロールュニッ卜とを備えることを特徴とする請求の範囲第 1 7 7項記載の画像表示装置。

1 9 0 . 璟境温度をセンシングする温度センサと、

少なくとも 2つ以上の異なるピント調整点から得られた線形補間式へ上記環境温度を与えて求められるピント補償量にしたがって、圧電素子、ギア機構または加熱冷却器のうちの少なくともいずれか一つを制御するコントロールユニットとを備えることを特徴とする請求の範囲第 1 7 8項記載の画像表示装置。

1 9 1 . 環境温度をセンシングする温度センサと、

少なくとも 2つ以上の異なるピント調整点から得られた線形補間式へ上記環境温度を与えて求められるピント補償量にしたがって、圧電素子、ギア機構または加熱冷却器のうちの少なくともいずれか一つを制御するコントロールュニットとを備えることを特徴とする請求の範囲第 1 7 9項記載の画像表示装置。

1 9 2 . 環境温度をセンシングする温度センサと、

少なくとも 2つ以上の異なるピント調整点から得られた線形補間式へ上記環境温度を与えて求められるピント補償量にしたがって、圧電素子、ギア機構または加熱冷却器のうちの少なくともいずれか一つを制御するコントロールュニットとを備えることを特徴とする請求の範囲第 1 8 0項記載の画像表示装置。

1 9 3 . 環境温度をセンシングする温度センサと、

少なくとも 2つ以上の異なるピント調整点から得られた線形補間式へ上記環境温度を与えて求められるピント補償量にしたがって、圧電素子、ギア機構または加熱冷却器のうちの少なくともいずれか一つを制御するコントロールュニッ卜とを備えることを特徴とする請求の範囲第 1 8

1項記載の画像表示装置。

1 9 4 . 表示手段の非画像表示領域へ入射する光を受光して、ピント情報を検出する C C D素子と、

上記ピント情報の解析結果に応じて、圧電素子、ギア機構または加熱冷却器のうちの少なくとも一つを制御するコントロールユニットとを備えることを特徴とする請求の範囲第 1 7 6項記載の画像表示装置。

1 9 5 . 表示手段の非画像表示領域へ入射する光を受光して、ピント情報を検出する C C D素子と、

上記ピント情報の解析結果に応じて、圧竃素子、ギア機構または加熱冷却器のうちの少なくとも一つを制御するコントロールユニットとを備えることを特徴とする請求の範囲第 1 7 7項記載の画像表示装置。

1 9 6 . 表示手段の非画像表示領域へ入射する光を受光して、ピント情報を検出する C C D素子と、

上記ピント情報の解析結果に応じて、圧電素子、ギア機構または加熱冷却器のうちの少なくとも一つを制御するコントロールュニットとを備えることを特徴とする請求の範囲第 1 7 8項記載の画像表示装置。

1 9 7 . 表示手段の非画像表示領域へ入射する光を受光して、ピント情報を検出する C C D素子と、

上記ピント情報の解析結果に応じて、圧電素子、ギア機構または加熱冷却器のうちの少なくとも一つを制御するコントロールュニットとを備えることを特徴とする請求の範囲第 1 Ί 9項記載の画像表示装置。

1 9 8 . 表示手段の非画像表示領域へ入射する光を受光して、ピント情報を検出する C C D素子と、

上記ピント情報の解析結果に応じて、圧電素子、ギア機構または加熱冷却器のうちの少なくとも一つを制御するコントロールュニットとを備えることを特徴とする請求の範囲第 1 8 0項記載の画像表示装置。

1 9 9 . 表示手段の非画像表示領域へ入射する光を受光して、ピント倩報を検出する C C D素子と、

上記ピント情報の解析結果に応じて、圧電素子、ギア機構または加熱冷却器のうちの少なくとも一つを制御するコントロールユニットとを備えることを特徴とする請求の範囲第 1 8 1項記載の画像表示装置。

2 0 0 . 表示手段の非画像表示領域へ入射する光を C C D素子へ反射する小型反射鏡を備えることを特徴とする請求の範囲第 1 9 4項記載の画像表示装置。

2 0 1 . 表示手段の非画像表示領域へ入射する光を C C D素子へ反射する小型反射鏡を備えることを特徴とする請求の範囲第 1 9 5項記載の画像表示装置。

2 0 2 . 表示手段の非画像表示領域へ入射する光を C C D素子へ反射する小型反射鏡を備えることを特徴とする請求の範囲第 1 9 6項記載の画像表示装置。

2 0 3 . 表示手段の非画像表示領域へ入射する光を C C D素子へ反射する小型反射鏡を備えることを特徴とする請求の範囲第 1 9 7項記載の画像表示装置。

2 0 4 . 表示手段の非画像表示領域へ入射する光を C C D素子へ反射する小型反射鏡を備えることを特徴とする請求の範囲第 1 9 8項記載の画像表示装置。

2 0 5 . 表示手段の非画像表示領域へ入射する光を C C D素子へ反射する小型反射鏡を備えることを特徴とする請求の範囲第 1 9 9項記載の画像表示装置。

2 0 6 . コントロールユニットは、 C C D素子で受光された光強度分布をピント情報として、上記ピント情報のビーク値を解析して、上記ピ —ク値を大きくするように制御を行うことを特徴とする請求の範囲第 1 9 4項記載の画像表示装置。

2 0 7 . コントロールユニットは、 C C D素子で受光された光強度分布をピント情報として、上記ピント情報のピーク値を解析して、上記ピ —ク値を大きくするように制御を行うことを特徴とする請求の範囲第 1 9 5項記載の画像表示装置。

2 0 8 . コントロールユニットは、 C C D素子で受光された光強度分布をピント情報として、上記ピント情報のピーク値を解析して、上記ピ —ク値を大きくするように制御を行うことを特徴とする請求の範囲第 1 9 6項記載の画像表示装置。

2 0 9 . コントロールユニットは、 C C D素子で受光された光強度分布をピント情報として、上記ピント情報のビーク値を解析して、上記ビ一ク値を大きくするように制御を行うことを特徴とする請求の範囲第 1 9 7項記載の画像表示装置。

2 1 0. コントロールユニットは、 C C D素子で受光された光強度分布をピント情報として、上記ピント情報のピーク値を解析して、上記ピ —ク値を大きくするように制御を行うことを特徴とする請求の範囲第 1 9 8項記載の画像表示装置。

2 1 1. コントロールユニットは、 C CD素子で受光された光強度分布をピント情報として、上記ピント情報のピーク値を解析して、上記ピ —ク値を大きくするように制御を行うことを特徴とする請求の範囲第 1 9 9項記載の画像表示装置。

2 1 2. コントロールュニヅトは、 C CD素子で受光された光強度分布をピント情報として、上記ピント情報の所定レベルの幅を解析して、上記所定レベルの幅を小さくするように制御を行うことを特徴とする請求の範囲第 1 94項記載の画像表示装置。

2 1 3. コントロールユニットは、 C CD素子で受光された光強度分布をピント情報として、上記ピント情報の所定レベルの幅を解析して、上記所定レベルの幅を小さくするように制御を行うことを特徴とする請求の範囲第 1 95項記載の画像表示装置。

2 1 4. コントロールュニヅトは、 C CD素子で受光された光強度分布をピント情報として、上記ピント情報の所定レベルの幅を解析して、上記所定レベルの幅を小さくするように制御を行うことを特徴とする請求の範囲第 1 96項記載の画像表示装置。

2 1 5 . コントロールユニットは、 C C D素子で受光された光強度分布をピント情報として、上記ピント情報の所定レベルの幅を解析して、上記所定レベルの幅を小さくするように制御を行うことを特徴とする請求の範囲第 1 9 7項記載の画像表示装置。

2 1 6 . コントロールユニットは、 C C D素子で受光された光強度分布をピント情報として、上記ピント情報の所定レベルの幅を解析して、上記所定レベルの幅を小さくするように制御を行うことを特徴とする請求の範囲第 1 9 8項記載の画像表示装置。

2 1 7 . コントロールユニットは、 C C D素子で受光された光強度分布をピント情報として、上記ピント情報の所定レベルの幅を解析して、上記所定レベルの幅を小さくするように制御を行うことを特徴とする請求の範囲第 1 9 9項記載の画像表示装置。

2 1 8 . コントロールユニットは、 C C D素子で受光された光強度分布をピント情報として、上記ピント情報の肩部の傾きを解析して、上記傾きを大きくするように制御を行うことを特徴とする請求の範囲第 1 9 4項記載の画像表示装置。

2 1 9 . コントロールユニットは、 C C D素子で受光された光強度分布をピント情報として、上記ピント情報の肩部の傾きを解析して、上記傾きを大きくするように制御を行うことを特徴とする請求の範囲第 1 9 5項記載の画像表示装置。

2 2 0 . コントロールユニットは、 C C D素子で受光された光強度分布をピント情報として、上記ピント情報の肩部の傾きを解析して、上記傾きを大きくするように制御を行うことを特徴とする請求の範囲第 1 9 6項記載の画像表示装置。

2 2 1 . コントロールユニットは、 C C D素子で受光された光強度分布をピント情報として、上記ピント情報の肩部の傾きを解析して、上記傾きを大きくするように制御を行うことを特徴とする請求の範囲第 1 9 7項記載の画像表示装置。

2 2 2 . コントロールユニットは、 C C D素子で受光された光強度分布をピント情報として、上記ピント情報の肩部の傾きを解析して、上記傾きを大きくするように制御を行うことを特徴とする請求の範囲第 1 9 8項記載の画像表示装置。

2 2 3 . コントロールユニットは、 C C D素子で受光された光強度分布をピント情報として、上記ピント情報の肩部の傾きを解析して、上記傾きを大きくするように制御を行うことを特徴とする請求の範囲第 1 9

9項記載の画像表示装置。

2 2 4 . 保持機構は、屈折光学部および反射部をそれそれ支持する複数の支持柱を備え、

上記支持柱は、その鉛直方向の高さと線膨張率との積が全て等しくすることを特徴とする請求の範囲第 1 0 2項記載の画像表示装置。

2 2 5 . 保持機構は、屈折光学部および反射部をそれそれ支持する複数の支持柱を備え、上記支持柱は、その鉛直方向の高さと線膨張率との積が全て等しくすることを特徴とする請求の範囲第 1 0 3項記載の画像表示装置。

2 2 6 . 反射部は、高反射面および低反射面もしくは全面高反射面を有する反射凸部または反射凹部を備えることを特徴とする請求の範囲第 1 4 4項記載の画像表示装置。

2 2 7 . 反射部は、高反射面および低反射面もしくは全面高反射面を有する反射凸部または反射凹部を備えることを特徴とする請求の範囲第 1 4 5項記載の画像表示装置。

2 2 8 . 反射部は、光画像信号を反射する反射面としてのフロント面にレンズ層を備えることを特徴とする請求の範囲第 1項記載の画像表示

2 2 9 . 反射部は、光画像信号を反射する反射面としてのフロント面にレンズ層を備えることを特徴とする請求の範囲第 2項記載の画像表示

2 3 0 . 筐体の底面上に設けられ、表示手段を有する前部筐体と、上記底面上に設けられる後部筐体と、

上記前部筐体から上記後部筐体までの間に設けられ、上記底面とともに収納空間を形成する上部斜面、左部斜面および右部斜面とを備え、上記左部斜面および上記右部斜面は、上記表示手段と平行な平行面を上記前部筐体の裏面に残すとともに、上記表示手段と垂直な垂直面を上記後部筐体の側面に残すことを特徴とする画像表示装置。

2 3 1 . 画像表示装置の左右いずれか片側の平行面に接続される第 1 の端面と、上記平行面と同じ片側にある垂直面に接続される第 2の端面と、上記第 2の端面に平行な接続面とを有する接続部材とを備え、上記接続面は、他の接続部材の接続面と連結されることを特徴とする請求の範囲第 2 3 0項記載の画像表示装置。

2 3 2 . 接続部材は、画像表示装置と同一の高さを有するとともに、第 1の端面および第 2の端面に対してそれそれ直交し、他の接続部材と連結される第 3の端面を備えることを特徴とする請求の範囲第 2 3 1項記載の画像表示装置。

2 3 3 . 上部斜面、左部斜面および右部斜面を介して、排気 ·排熱またはケ一ブル類を筐体の内部から外部へ通すことを特徴とする請求の範囲第 2 3 0項記載の画像表示装置。

2 3 4 . 光軸を中心として回転成形されて光にレンズ作用を与える屈折光学部と、上記光軸を中心として回転成形されて上記光を反射するとともに、上記光軸を中心として設けられた平面形状の高反射面を有する反射部とのァライメント調整を行うァライメント調整方法において、上記反射部へ直進光を入射するとともに、上記反射部の姿勢調整を行つて、上記高反射面へ入射する上記直進光の往路と、上記高反射面で反射する上記直進光の復路とを一致させるステツプと、

上記屈折光学部を介した上記往路の直進光を上記高反射面へ入射するとともに、上記高反射面で反射した上記復路の直進光を上記屈折光学部から出射して、上記屈折光学部の姿勢調整を行って、上記屈折光学部から出射した上記復路の直進光のパワーを最大にするステツプとを備えることを特徴とするァライメント調整方法。

2 3 5 . 照明光を発する照明光源部と、上記照明光に画像情報を与えて光画像信号を出射する画像情報付与部と、光軸を中心として回転成形されて上記光画像信号にレンズ作用を与える屈折光学部と、上記屈折光学部からの上記光画像信号を反射する光路折曲反射鏡と、上記光軸を中心として回転成形されて上記光路折曲反射鏡からの上記光画像信号を反射するとともに、上記光軸を中心として設けられた平面形状の高反射面を有する反射部と、上記反射部からの光画像信号を受光して画像を表示するとともに、上記光軸と対応して設けられた第 1の透過孔を有する治具表示手段とのァライメント調整を行うァライメント調整方法において上記治具表示手段へ S直に入射して上記第 1の透過孔を透過した平行光束を上記高反射面で反射し、上記高反射面と上記第 1の透過孔との間において上記平行光束の往路と復路とを一致させるステップと、

上記屈折光学部の理想的な光軸を中心とする平行光束を上記光路折曲反射鏡から上記高反射面へと順次反射し、上記高反射面と上記光路折曲反射鏡との間において上記平行光束の往路と復路とを一致させるステツプと、

上記屈折光学部の光軸と対応して設けられた第 2の透過孔を有する孔空反射鏡をレンズ保持フランジに設置して、上記屈折光学部の理想的な光軸を中心とする平行光束を上記第 2の透過孔を介して上記光路折曲反射鏡から上記高反射面へと順次反射し、上記孔空反射鏡で反射した上記平行光束と、上記高反射面から上記光路折曲反射鏡へと順次反射した復路の上記平行光束との進行方向を一致させるステップと、上記レンズ保持フランジから上記孔空反射鏡を取り外して上記屈折光学部を設置するステップと、

上記照明光源部および上記画像情報付与部を設置し、上記照明光源部から発した光を上記画像情報付与部によって上記光画像信号として、上記屈折光学部、上記光路折曲反射鏡および上記反射部を介して、治具表示手段上の正規の位置に上記光画像信号を結像させるステップとを備えることを特徴とするァライメント調整方法。