[發明專利]制造光學系統的方法、光學系統以及投影儀

在審

• 申請號: 201480049980.2
• 申請日: 2014-07-11
• 公開（公告）號: CN105531615A
• 公開（公告）日: 2016-04-27
• 發明（設計）人: 山岸晃
• 申請（專利權）人: 日東光學株式會社
• 主分類號: G02B13/16
• 分類號: G02B13/16;G03B21/14
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇

技術領域

本發明涉及一種制造具有透鏡系統的光學系統的方法。

背景技術

在日本特開2007-41529號公報中記載有提供一種能夠通過有效的調整 作業來獲得期望的光學性能的投射光學系統的制造方法。在該文獻中記載了 以下內容：將4個曲面鏡和DMD安裝于下側和上側臺座部件；曲面鏡包括配 置在最靠近DMD側的凹面鏡和被配置在該凹面鏡的下一級的凸面鏡；以及 將凸面鏡的位置和傾斜度固定，并調整凹面鏡的位置和傾斜度中的至少3個 軸。

發明內容

正在尋求更穩定地提供具備高性能的光學系統。

本發明的一個方式是制造具有包括多個透鏡的透鏡系統的光學系統的 方法，該方法包括以下步驟。

1.獲取光學系統的色像差。

2.根據光學系統的色像差，將被插入在多個透鏡之間、多個透鏡中的 最靠放大側的透鏡的外側以及多個透鏡中的最靠縮小側的透鏡的外側中的 任一處的光學元件更換為光學距離相同且倍率色像差不同的其它光學元件。

對于具有多個透鏡的光學系統，即使為了得到高的光學性能而提高各個 透鏡的制造精度并提高組裝精度，還是會由于各個透鏡的材料的特性值的公 差、組裝公差等而導致光學性能發生變動。根據該方法，能夠通過在構成某 個光學系統的多個透鏡被組裝起來的狀態下確認色像差，如果該色像差超出 設計值的范圍，則用光學距離相同且倍率色像差不同的光學元件進行更換， 由此使該色像差接近設計值。因而，能夠更穩定地提供具備高的光學性能的 光學系統。

進行更換的步驟包括以下步驟：將平板狀且不包括曲面單元的光學元件 更換為平板狀的曲面接合型的光學元件。期望的是，曲面接合型的光學元件 包括平凹型的第一單元和平凸型的第二單元，第一單元的折射率n1、第二單 元的折射率n2、第一單元的阿貝數ν1以及第二單元的阿貝數ν2滿足以下的條 件(1)和條件(2)。

0≤|n1-n2|＜0.02…(1)

2＜|v1-v2|＜33…(2)

并且，期望的是，進行更換的步驟包括以下步驟：在色像差中的藍色的 倍率色像差向設計值的外側移動時，更換為阿貝數ν1大于阿貝數ν2的曲面接 合型的光學元件；以及在藍色的倍率色像差向設計值的內側移動時，更換為 阿貝數ν1小于阿貝數ν2的曲面接合型的光學元件。

光學系統也可以是變焦光學系統。另外，期望的是，更換被插入在最靠 縮小側的透鏡的外側的光學元件。光學單元變小的可能性高，并且易于幾乎 不影響透鏡系統的其它透鏡的組裝狀況等地更換光學元件。光學系統的一例 是投射來自配置在縮小側的光調制設備的投影光的光學系統。期望的是，在 投射用(投影用)光學系統中也更換被插入在最靠縮小側的透鏡的外側且被插 入在最靠縮小側的透鏡與光調制設備之間的光學元件。

在透鏡系統是能夠變焦的變焦透鏡(Zoomlens)型或變焦距透鏡 (Varifocallens)型的情況下，具有與視角呈比例地增大的傾向的倍率色像差容 易顯著地出現在廣角端的一側。因而，也可以主要關注于廣角側的倍率色像 差來更換光學元件。通過預先準備一個或多個更換用的光學元件，能夠幾乎 不破壞量產性地穩定地提供具備高的性能的光學系統。

本發明的另一方式是一種投影儀，該投影儀具有：通過上述的方法制造 出的光學系統；以及被配置在光學系統的最靠縮小側的透鏡的外側的光調制 設備。

本發明的另一方式是一種具有包括多個透鏡的透鏡系統的光學系統，在 該光學系統中，被插入在多個透鏡之間、多個透鏡中的最靠放大側的透鏡的 外側以及多個透鏡中的最靠縮小側的透鏡的外側中的任一處的光學元件根 據在制造時獲取到的色像差而被更換為光學距離相同且倍率色像差不同的 其它光學元件。其它光學元件也可以是平板狀的曲面接合型的光學元件。也 可以是，曲面接合型的光學元件包括平凹型的第一單元和平凸型的第二單 元，第一單元的折射率n1、第二單元的折射率n2、第一單元的阿貝數ν1以及 第二單元的阿貝數ν2滿足上述的條件(1)和條件(2)。

附圖說明

圖1是表示投影儀的概要的圖。

圖2是表示包括透鏡系統且將光學元件更換為曲面接合型的光學元件后 的光學系統的概要結構的圖。圖2的(a)包括廣角端的透鏡配置，圖2的(b)包括 遠攝端的透鏡配置。