(57)【要約】【課題】投射面のピント位置に差が生ずる片ボケ現象を防止する。【解決手段】縮小側から拡大側へ向かって順に、屈折光学系と、少なくとも１枚の凹面ミラーを含む反射光学系とを有する。屈折光学系は、縮小側の共役面に垂直な方向に移動可能な第１の移動レンズ群と、負の屈折力を有するレンズ群を含み、縮小側の共役面に垂直な方向に移動可能な第２の移動レンズ群とを有する。また、屈折光学系は、第１の移動レンズ群と第２の移動レンズ群との間に、縮小側の共役面に対して位置を固定して設けられた、正の屈折力を持つ固定レンズ群を有する。【選択図】図８
2020101825.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
縮小側から拡大側へ向かって順に、屈折光学系と、少なくとも１枚の凹面ミラーを含む反射光学系とを有する投射光学系であって、
前記屈折光学系は、
前記縮小側の共役面に垂直な方向に移動可能な第１の移動レンズ群と、
負の屈折力を有するレンズ群を含み、前記縮小側の共役面に垂直な方向に移動可能な第２の移動レンズ群と、
前記第１の移動レンズ群と前記第２の移動レンズ群との間に、前記縮小側の共役面に対して位置を固定して設けられた、正の屈折力を持つ固定レンズ群と
を有することを特徴とする投射光学系。
【請求項２】
前記第２の移動レンズ群は、少なくとも３つ以上のレンズ群を備えること
を特徴とする請求項１に記載の投射光学系。
【請求項３】
前記第２のレンズ群のうち、最も負の屈折力が強いレンズ群は、ｄ線の屈折率が１．７以上の硝子材料からなる負屈折力の硝子レンズを有すること
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の投射光学系。
【請求項４】
前記固定レンズ群は、前記第１の移動レンズ群及び第２の移動レンズ群のうち、最も正屈折力が強いレンズ群であること
を特徴とする請求項１から請求項３のうち、いずれか一項に記載の投射光学系。
【請求項５】
前記固定レンズ群は、１枚の正レンズ又は複数枚のレンズの接着による正屈折力の接合レンズにて構成されること
を特徴とする請求項１から請求項４のうち、いずれか一項に記載の投射光学系。
【請求項６】
前記第１の移動レンズ群を保持する筒状の第１の移動枠と、
前記固定レンズ群を固定して保持すると共に、前記第２のレンズ群を前記光軸に移動可能に保持する第２の移動枠を保持する、筒状の固定枠とを有し、
前記第１の移動枠は、前記第１の移動レンズ群、前記固定レンズ群及び前記第２のレンズ群の各光軸が一致し、かつ、前記光軸に沿って移動可能なように、前記固定枠に設けられていること
を特徴とする請求項１から請求項５のうち、いずれか一項に記載の投射光学系。
【請求項７】
前記第１の移動枠は、第１の移動レンズ群の光軸の偏心量を吸収する間接部材を介して、前記固定枠に設けられていること
を特徴とする請求項６に記載の投射光学系。
【請求項８】
前記固定枠は、
前記第１の移動レンズ群を前記光軸に沿って移動可能に保持すると共に、前記固体レンズ群の位置を固定して保持する第１の固定枠と、
前記第１の固定枠に対して同時に接続された、前記第２のレンズ群の前記第２の移動枠を前記光軸に沿って移動可能に保持する第２の固定枠と、を備えること
を特徴とする請求項６又は請求項７に記載の投射光学系。
【請求項９】
前記第１の移動枠及び前記第２の移動枠は、それぞれ別々に移動操作可能であること
を特徴とする請求項１から請求項８のうち、いずれか一項に記載の投射光学系。
【請求項１０】
前記屈折光学系は、
近軸像面において、歪曲収差が負であること
を特徴とする請求項１から請求項９のうち、いずれか一項に記載の投射光学系。
【請求項１１】
前記反射光学系は、
前記屈折光学系からの光を反射する平面ミラーと、
前記平面ミラーにより反射された前記光を反射して投射面に投射する凹面ミラーと、を備えること
を特徴とする請求項１から請求項１０のうち、いずれか一項に記載の投射光学系。
【請求項１２】
投射画像を生成する画像生成部と、
前記投射画像の光学処理を行う請求項１から請求項１１のうち、いずれか一項に記載の投射光学系と
を有する投射装置。
【請求項１３】
屈折光学系ユニットであって、
縮小側から拡大側へ向かって順に、
前記縮小側の共役面に垂直な方向に移動可能な第１の移動レンズ群と、
前記縮小側の共役面に垂直な方向に移動可能な第２の移動レンズ群と、
前記第１の移動レンズ群と前記第２の移動レンズ群との間に、前記縮小側の共役面に対して位置を固定して設けられた、正の屈折力を持つ固定レンズ群と
を有することを特徴とする屈折光学系ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投射光学系、投射装置及び屈折光学系ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
今日において、投射面との間の距離が例えば２０ｃｍ等の、極近い位置に設置された状態で投射が可能な極至近投射装置（極至近プロジェクタ装置）が知られている。この極至近プロジェクタ装置の場合、スクリーンと極至近プロジェクタ装置との間の距離が短いため、投射面の近くに立つプレゼンター（又は説明員、発表者等）の目に、投射光が入る不都合を防止できる。また、プレゼンター等の近くに極至近プロジェクタ装置が置かれるため、プレゼンターの説明を聞く聴講者等の近くに置かれたプロジェクタ装置の排気及び動作音の悪影響を、聴講者等が受ける不都合を防止できる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、従来の極至近プロジェクタ装置は、例えば投射面の上部と下部又は右側と左側とで、ピント位置に差が発生する問題があった。ピント位置に差が発生すると、投射面の例えば上部のピントは合っているが、下部のピントは合っていない、言わば片ボケの現象を生ずる。
【０００４】
すなわち、極至近プロジェクタ装置の場合、強い正屈折力のレンズ群及び強い負屈折力のレンズ群を、それぞれデジタルミラーデバイス（ＤＭＤ）から離れた位置（屈折光学系の中心よりも反射光学系側の位置）に配置する構成となっている。このため、正屈折力のレンズ群の光軸と負屈折力のレンズ群の光軸との間に左右のずれ（光軸ずれ＝偏心）が生じた場合は、投射面の右側及び左側でピント位置に差が生ずる。また、正屈折力のレンズ群の光軸と負屈折力のレンズ群の光軸との間に上下の光軸ずれが生じた場合は、投射面の上部及び下部でピント位置に差が生ずる。さらに、各レンズ群をフォーカス操作又はズーム操作に応じて移動させる構成の場合、移動レンズ群間の光軸ずれは、数倍に拡大し、上述の片ボケの現象が大きくなる。
【０００５】
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、投射面のピント位置に差が生ずる不都合を防止可能な投射光学系、投射装置及び屈折光学系ユニットの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、縮小側から拡大側へ向かって順に、屈折光学系と、少なくとも１枚の凹面ミラーを含む反射光学系とを有する。屈折光学系は、縮小側の共役面に垂直な方向に移動可能な第１の移動レンズ群と、負の屈折力を有するレンズ群を含み、縮小側の共役面に垂直な方向に移動可能な第２の移動レンズ群とを有する。また、屈折光学系は、第１の移動レンズ群と第２の移動レンズ群との間に、縮小側の共役面に対して位置を固定して設けられた、正の屈折力を持つ固定レンズ群を有する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、投射面のピント位置に差が生ずる不都合を防止できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、プロジェクタ装置の光学エンジンを示す図である。
【図２】図２は、曲面ミラーを用いた極至近プロジェクタ装置の模式図である。
【図３】図３は、スクリーンを図２のＺ軸方向に移動した状態を示す図である。
【図４】図４は、スクリーンを図２の状態から図３の状態に移動させた状態を示す図である。
【図５】図５は、超至近投射光学系において、強い正屈折力のレンズ群及び強い負屈折力のレンズ群をそれぞれ設けた屈折光学系を示す図である。
【図６】図６は、強い負屈折力のレンズ群（第３のレンズ群）が必要となる理由を説明するための、プロジェクタ装置の光学エンジンを示す図である。
【図７】図７は、ランプ及び照明光学系を含むプロジェクタ装置の要部の斜視図である。
【図８】図８は、屈折光学系の要部を説明するための断面図である。
【図９】図９は、投射光学系の光線の進行方向を示す断面図である。
【図１０】図１０は、ＤＭＤに表示された画像がスクリーンに投射される様子を示す図である。
【図１１】図１１は、第２の実施の形態のプロジェクタ装置の要部の断面図である。
【図１２】図１２は、第３の実施の形態のプロジェクタ装置の要部の模式図である。
【図１３】図１３は、第３の実施の形態のプロジェクタ装置からスクリーンへ投射されている様子を示す図である。
【図１４】図１４は、第４の実施の形態のプロジェクタ装置の要部を示す断面図である。
【図１５】図１５は、第５の実施の形態のプロジェクタ装置の要部を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照して、実施の形態のプロジェクタ装置を詳細に説明する。
【００１０】
（概要）
まず、後述する各実施の形態のプロジェクタ装置の概要を説明する。図１は、プロジェクタ装置の光学エンジンを示す図である。一例ではあるが、図１のプロジェクタ装置は、ランプ１から出射された光を、デジタルミラーデバイス（ＤＭＤ）２又は液晶パネル等の画像表示素子に照射し、画像表示素子の拡大像を投射光学系３でスクリーンに投影する。
【００１１】
より具体的には、ランプ１から出射された光を、リフレクタ４でインテグレータロッド（４つのミラーを組み合わせてトンネル状にしたライトパイプ）５の入射口５ａに集光する。光は、インテグレータロッド５内のミラー面で反射を繰り返し、インテグレータロッド５の出射口５ｂは、光量むらが一様な状態となる。この出射口５ｂから出射される光を、光量むらが一様な面光源として捉え、この面光源の光源像を、照明用レンズ６、ミラー７及び曲面ミラー８を介して反射して、ＤＭＤ２上に作像する。ＤＭＤ２には、一様な照度分布の光が照射されるため、ＤＭＤ２から投射光学系３を介してスクリーンに投射される、拡大像であるスクリーン画像も一様な照度分布となる。
【００１２】
ＤＭＤ２は、多数の微小ミラーからなるデバイスで、ミラーの角度を例えば＋１２度〜−１２度の範囲で変更可能となっている。例えば、ミラーの角度が−１２度のときは、照明光のミラーによる反射光が投射光学系３に入射するように、ＤＭＤ２に向かう照明光の角度を設定する。また、＋１２度のときは、照明光のミラーによる反射光が、投射光学系３に入射しないように照明光のＤＭＤに向かう角度を設定する。このように、ＤＭＤ２の各ミラーの傾斜角度を制御することで、スクリーン上にデジタル画像を形成することができる。
【００１３】
ここで、投射面との間の距離が例えば２０ｃｍ等の、極近距離の投影を可能とする極至近プロジェクタ装置用の投射光学系としては、投射光学系（共軸、回転対称）の画角を広げて距離を近づける手法の投射光学系が知られている。また、曲面ミラーを用いる手法の投射光学系も知られている。投射光学系の画角を広げる手法の場合、「超至近投射」の目的を達成できるが、スクリーンに近いレンズの外径が大型化するうえ、プロジェクタ装置全体が大型化する。
【００１４】
これに対して、曲面ミラーを用いる手法の場合、小型でありながら超至近投射を達成できる。図２は、曲面ミラー１０を用いた極至近プロジェクタ装置の模式図である。図２に示す極至近プロジェクタ装置は、ＤＭＤ２の中間像１２を、屈折光学系１３と反射光学系である曲面ミラー１０との間に形成する。そして、中間像１２を、曲面ミラー１０によってスクリーン１４上に拡大投影する。
【００１５】
図３は、スクリーン１４を図２のＺ軸方向に移動した状態を示す図である。スクリーン１４を図２のＺ軸方向に移動させた場合、屈折光学系１３の内部のレンズ群を移動することで、ピント合わせ（フォーカシング）が行われる。すなわち、ＤＭＤ２よりも反射光学系１３側に位置するレンズ群を、ＤＭＤ２の垂直方向（図２のＺ軸方向）に移動することで、フォーカシングが行われる。
【００１６】
例えば、特許文献１（特許第５６０５２１１号公報）には、負屈折力のレンズ群の移動方向に対して、他の負屈折力のレンズ群を逆方向に移動する手法が提案されている。また、特許文献２（特許第５６９６６４４号公報）には、ＤＭＤ２と屈折光学系１３の間隔を適切にする移動構造と、スクリーン１４にピント合わせをする移動構造を別個とする手法が提案されている。また、特許文献３（特開２０１０−１２２５７４号公報）には、屈折光学系内に、ズーム移動のレンズ群と、フォーカス移動のレンズ群をそれぞれ配置し、１つの屈折光学系でズーム機能及びフォーカス機能の両方を持たせる手法が提案されている。さらに、反射光学系１３の内部のミラーを移動することで、フォーカシングを行う手法、又は、投射光学系３全体（又は屈折光学系１３全体）を移動することで、フォーカシングを行う手法も考えられた。
【００１７】
しかし、超至近投射光学系には、このような手法は採用されず、屈折光学系１３の内部のレンズ群（特に、反射光学系である曲面ミラー１０寄りのレンズ群）でフォーカシングを行う手法が採用される。これは、超至近投射光学系に特有の理由があるからである。
【００１８】
図４は、スクリーン１４を図２の状態から図３の状態に移動させた状態を示す図である。スクリーン１４の位置を、図２の位置から図３の位置に、Ｚ方向に沿って移動させると、画面下のピント調整量１５ａよりも、画面上のピント調整量１５ｂの方が大きくなることがわかる。このため、画面全体のピント調整量が同じとなる手法（投射光学系全体、屈折光学系全体又は反射光学系を移動する手法等）では、上述の上下アンバランスなピント合わせを行うことは困難となる。
【００１９】
このようなことから、超至近投射光学系には、上述の特許文献１〜特許文献３に提案されている、屈折光学系１３の内部で、画面上と画面下のピント調整量を異なる量に設定可能なフォーカス方式（像面湾曲を調整する方式であり、反射光学系（曲面ミラー１０）寄りのレンズ群の移動が適している）が採用されている。
【００２０】
次に、超至近投射光学系においては、強い正屈折力のレンズ群及び強い負屈折力のレンズ群を、屈折光学系１３にそれぞれ設けることが好ましい。図５は、超至近投射光学系において、強い正屈折力のレンズ群及び強い負屈折力のレンズ群をそれぞれ設けた屈折光学系１３を示す図である。この図５を用いて、強い正屈折力のレンズ群を設けることが好ましい理由を説明する。
【００２１】
ランプ、発光ダイオード（ＬＥＤ）又はレーザ光源等の光源から出射された照明光によって照らされたＤＭＤ２は、ＤＭＤ２上の各画素のオンオフ制御により、屈折光学系１３に入射させる光（ＯＮ光）と、入射させない光（ＯＦＦ光）を切り替え、スクリーン１４上に２次元画像を形成する。図５のＤＭＤ２から屈折光学系１３の第１のレンズ群２１に向かう矢印は、ＤＭＤ２の上端と下端、それぞれの画素から出射される光線を示している。ＤＭＤ２の上端及び下端からそれぞれ出ている３本の矢印は、各画素から出射される光の拡がり具合を表現している。
【００２２】
ＤＭＤ２の上端から屈折光学系１３の第１のレンズ群２１に入射した光は、強い正屈折力の第２のレンズ群２２が存在しない場合、図５の右下方向に進行する。このため、図５の右下方向に進行した光を入射させるために、第４のレンズ群２４のレンズ径（図５の上下方向の径）を大径化する必要がある。第４のレンズ群２４のレンズ径を大径化すると、光学系が重く大きくなる。また、第４のレンズ群２４のレンズ径を大径化すると、曲面ミラー１０で反射される反射光線が、第４のレンズ群２４に入射してスクリーン１４に照射されない不都合を生ずる（光線蹴られ現象）。このような光線蹴られ現象は、曲面ミラー１０等の反射光学系を、２枚以上のミラーで構成した場合、顕著に発生する。このため、屈折光学系１３には、強い正屈折力のレンズを配置して、光線束の拡がりを抑える必要がある。
【００２３】
次に、図６は、強い負屈折力のレンズ群（第３のレンズ群２３）が必要となる理由を説明するための、プロジェクタ装置の光学エンジンを示す図である。図６中、両方向の矢印は、「バックフォーカスＢＦ」を示している。バックフォーカスＢＦは、ＤＭＤ２と投射光学系３との間の空間である。通常、この空間は、ミラー７及び曲面ミラー８等の照明光学系の部品を配置する空間である。広いバックフォーカスＢＦを確保するには、強い負屈折力のレンズ群（第３のレンズ群２３）を、ＤＭＤ２から離れた位置（曲面ミラー８等の反射光学系寄りの位置）に配置し、光束を発散させる必要がある。すなわち、レンズ設計において、レトロフォーカスタイプと呼ばれるレンズ構成を取る必要がある。このため、強い負屈折力のレンズ群（第３のレンズ群２３）が必要となる。
【００２４】
しかし、このような強い正屈折力のレンズ群（第２のレンズ群２２）と、強い負屈折力のレンズ群（第３のレンズ群２３）を、それぞれＤＭＤ２から離れた位置（屈折光学系の中心よりも反射光学系（曲面ミラー１０）側）に配置すると、以下の問題が発生する。すなわち、強い正屈折力のレンズ群の光軸と、強い負屈折力のレンズ群の光軸との間に左右のずれ（光軸ずれ＝偏心）が生じた場合は、投射面の右側及び左側でピント位置に差が生ずる（片ボケ）。また、強い正屈折力のレンズ群の光軸と強い負屈折力のレンズ群の光軸との間に上下の光軸ずれが生じた場合は、投射面の上部及び下部でピント位置に差が生ずる（片ボケ）。さらに、各レンズ群をフォーカス操作又はズーム操作に応じて移動させる構成の場合、移動レンズ群間の光軸ずれは、数倍に拡大し、上述の片ボケの現象が大きくなる。
【００２５】
他のレンズ群間に光軸ずれが生じていた場合でも、このような片ボケの現象が発生する。しかし、強い正屈折力のレンズ群と強い負屈折力のレンズ群間で光軸ずれが生じた場合、大きな片ボケの現象が発生する。
【００２６】
このような課題に対応するために、後述する各実施の形態のプロジェクタ装置は、以下の構成を有している。すなわち、強い負屈折力のレンズは、バックフォーカスＢＦを確保するために必要であり、強い負屈折力のレンズの位置は、反射光学系寄り（曲面ミラー１０寄り）の配置となる。強い負屈折力のレンズのレンズ群の偏心を小さく抑えるために、強い負屈折力のレンズを固定し、他のレンズ群でフォーカシングする構成とした場合、移動レンズ群の移動量が大きくなり、結果として屈折光学系（曲面ミラー１０）の全長（ＤＭＤ２に垂直な方向の長さ）が長くなってしまう。
【００２７】
しかし、強い屈折力のレンズ群を用いれば、移動レンズ群の移動量を小さく抑えられる。このため、強い負屈折力のレンズ群を移動群とすることで、光学系全体の小型化を図ることができる。
【００２８】
ここで、強い正屈折力のレンズ群の固定について検討した。第１の手法として、強い正屈折力のレンズ群を固定とし、強い負屈折力のレンズ群との偏心を抑える。そして、ＤＭＤ２と強い正屈折力のレンズ群の間に、移動レンズ群を配置して、強い正屈折力のレンズ群の役割を限定する。この「役割を限定する」とは、光束の拡大を抑え、レンズ径の小径化、凹面ミラーの小型化、光線蹴られ現象の回避であって、フォーカス調整機能及びズーム機能は保持させないことを意味する。これにより、強い正屈折力のレンズ群を移動させない構成としても、十分な光学性能を得ることができる。
【００２９】
また、第２の手法として、強い正屈折力を複数のレンズ群に分割し、移動の正レンズ群及び固定の正レンズ群を散在させる。この第２の手法は、上述の第１の手法に加え、固定の正レンズ群と、反射光学系の間にも正屈折力の移動レンズ群を配置することで、フォーカス時の光学性能達成をアシストする。
【００３０】
いずれの手法であっても、強い負屈折力の移動レンズ群（加えて、正屈折力を分担された弱い正屈折力の移動レンズ群）と、強い正屈折力の固定レンズ群の偏心を抑えるには、固定レンズ群を保持する枠部材と、移動レンズ群を保持する枠部材の保持構造が重要である。後述する各実施の形態のプロジェクタ装置は、固定レンズ群を保持する枠部材によって、移動レンズ群の枠部材を直接保持することで、偏心を抑えている。また、固定レンズ群を保持する枠部材によって、ＤＭＤ２と固定レンズ群の間に配置される移動レンズ群を保持することで、移動レンズ群の偏心も抑える。
【００３１】
ただし、ＤＭＤ２と固定レンズ群の間に位置する移動レンズ群の役割は、屈折光学系１３とＤＭＤ２の位置関係（ＤＭＤ２の垂線方向における、屈折光学系１３とＤＭＤ２の距離）を最適化し、スクリーン１４上での画像全体のピント合わせを行うことを主とする。このため、工場において、屈折光学系１３とＤＭＤ２の位置関係を最適化し、接着剤で固着するように組み立てを行い、ユーザは、移動レンズ群によるフォーカシング操作のみを行うという使用形態も可能である。このような使用形態を考慮すると、このＤＭＤ２と固定レンズ群の間に位置する移動レンズ群の枠部材を、固定レンズ群の枠部材で直接保持しなくてもよい。ＤＭＤ２寄りのレンズ群を間接部材で保持し、間接部材を固定レンズ群の枠部材で保持する構成とする。これにより、ＤＭＤ２寄りの移動レンズ群は、ＤＭＤ２との距離の最適化に加え、移動レンズ群の中心軸に対して回転調整という、２つの駆動が可能となる。このため、回転調整によって固定レンズ群との偏心を最小化し、接着剤にて固定してもよい。
【００３２】
（第１の実施の形態）
以下、図７〜図１０を用いて、第１の実施の形態のプロジェクタ装置を説明する。図７は、ランプ及び照明光学系を含むプロジェクタ装置の要部の斜視図である。図８は、屈折光学系１３の要部を説明するための断面図である。図９は、投射光学系３の光線の進行方向を示す断面図である。図１０は、ＤＭＤ２に表示された画像がスクリーン１４に投射される様子を示す図である。
【００３３】
まず、図７において、ランプ１から出射された光は、直接又はリフレクタ４を介してインテグレータロッド５の入射口５ａに入射する。インテグレータロッド５内で多重反射された光は、出射口５ｂにおいて、光量分布が一様な面光源となる。この光量分布が一様な面光源を、照明用レンズ６の屈折作用及びミラー７と曲面ミラー８の反射作用によってＤＭＤ２のマイクロミラー面上に拡大結像する。この屈折及び反射作用によって、ＤＭＤ２のマイクロミラー面は、投射光学系３で多量の光線蹴られ現象が無い範囲において、一様な照度分布で照明される。このため、屈折光学系１３、折り返しミラー２７及び凹面ミラー２８を含む投射光学系３を用いて、図１０に示すように、ＤＭＤ２の拡大画像をスクリーン１４に投影することで、スクリーン１４上に照度分布が一様な投射画像を得ることができる。
【００３４】
次に、図８を用いて、屈折光学系１３のレンズ構成及びレンズ保持方法を説明する。屈折光学系１３は、近軸像面において歪曲収差が負となる構成を有している。すなわち、屈折光学系１３は、移動枠３６に保持される正屈折力の第１のレンズ群（レンズ８枚構成）３１、及び、固定枠４０に保持される強い正屈折力の第２のレンズ群（レンズ１枚構成）３２を有している。また、屈折光学系１３は、移動枠３７に保持される正屈折力の第３のレンズ群３３（レンズ１枚構成）、移動枠３８に保持される強い負屈折力の第４のレンズ群３４（レンズ２枚構成）、及び、移動枠３９に保持される第５のレンズ群３５（レンズ２枚構成）を有している。
【００３５】
第１のレンズ群３１は、第１の移動レンズ群の一例である。第２のレンズ群３２は、固定レンズ群の一例である。第３のレンズ群３３〜第５のレンズ群３５は、第２の移動レンズ群の一例である。移動枠３６は、第１の移動枠の一例である。移動枠３７〜３９は、第２の移動枠の一例である。
【００３６】
なお、この例では、強い負屈折力の第４のレンズ群３４を、第３のレンズ群３３及び第５のレンズ群３５の間に設けることとした。しかし、強い負屈折力のレンズ群は、正屈折力の強い第２のレンズ群３２の後段であれば、どこに設けてもよい。このため、例えば第３のレンズ群３３を、強い負屈折力のレンズ群としてもよいし、第５のレンズ群３５を、強い負屈折力のレンズ群としてもよい。換言すれば、ＤＭＤ２に対する第２のレンズ群３２の位置よりも遠い位置となるように、強い負屈折力のレンズ群を設ければよい。
【００３７】
また、第２のレンズ群３２は、第１の移動レンズ群３１及び第２の移動レンズ群３２のうち、最も正屈折力が強いレンズ群であり、１枚の正レンズ又は複数枚のレンズの接着による正屈折力の接合レンズとなっている。
【００３８】
あくまでも一例ではあるが、以下の表１〜表５に、各レンズの形状、特性、移動枠３６〜３９の移動量及び方向を示す。
【００３９】
【表１】
2020101825.tif 000003
【００４０】
表１中、非球面は、以下の数１式で算出される。
【００４１】
【数１】
2020101825.tif 000004
【００４２】
【表２】
2020101825.tif 000005
【００４３】
【表３】
2020101825.tif 000006
【００４４】
【表４】
2020101825.tif 000007
【００４５】
【表５】
2020101825.tif 000008
【００４６】
表５中、自由曲面は、以下の数２式で算出される。
【００４７】
【数２】
2020101825.tif 000009
【００４８】
移動枠３６は、工場での大量生産にあたって、１個１個のレンズ形状がばらついた際に、ＤＭＤ２のマイクロミラー面位置と投射光学系３のピント位置（すなわち、投射面との共役面位置）を調整するためのフォーカス構造であって、図８に示すＤＭＤ２の垂線方向に移動させることで、ピント合わせが可能となっている。
【００４９】
移動枠３７〜３９は、ユーザがスクリーンにピント合わせを行うためのフォーカス構造を有している。各移動枠３７〜３９は、ＤＭＤ２の垂線方向に沿って、それぞれ異なる移動量で移動することで、ピント合わせが可能となっている。各移動枠３７〜３９の移動量は、図７に示すカム枠４１に形成されているカム溝４２によって設定されている。具体的には、図８においてレンズを保持する各移動枠３７〜３９からはネジ部材等からなるアーム４３が伸びている。なお、アーム４３は、各移動枠３７〜３９と一体的な部品でもよい。このアーム４３の先端部４３ａ（図７及び図８参照）がカム枠４１と接し、カム枠４１が回転すると、図７に示すカム溝４２に沿ってアーム４３が移動する。
【００５０】
すなわち、アーム４３の先端部４３ａが、図７に示すカム溝４２の左端部４２ａに位置している状態において、カム枠４１を回転させると、先端部４３ａがカム溝４２の右端部４２ｂに位置するように、カム溝４２に沿ってアーム４３が移動する。各移動枠３７〜３９の各カム溝４２は、図７に示すように、それぞれ形状が異なり、各移動枠３７〜３９の移動量及び移動方向は異なる。このような各移動枠３７〜３９の異なる動きにより、ピント合わせが可能となる。
【００５１】
次に、以上説明した移動枠３６及び移動枠３７〜３９は、いずれも固定枠４０で保持される。図８において、移動枠３６はネジ構造により、固定枠４０と螺合することで保持される。また、移動枠３７〜３９は、一例としてネジ部材であるアーム４３により、固定枠４０に保持される。移動枠３６は、移動枠３６を回転させることでＤＭＤ２の垂線方向に移動する。また、移動枠３７〜３９は、カム枠４１を回転させることでＤＭＤ２の垂線方向に移動する。このため、「移動枠３６」と「移動枠３７〜３９」は、言わば別のフォーカス構造となっている。
【００５２】
ここで、カム枠４１の各カム溝４２は、それぞれ異なる形状を有しており、移動量及び移動方向が異なるため、移動枠３７〜３９が、ＤＭＤ２の垂線方向に移動する際に、図８に示すＤＭＤ２の垂線に対してレンズ群の光軸がずれる現象が発生する。例えば、図８において、移動枠３２をＤＭＤ２の垂線方向に移動させてフォーカシングを行うことで、それまでＤＭＤ２の垂線上に位置していた移動枠３８の第４のレンズ群の光軸が、例えば上方向にずれる。この光軸ずれにより、固定枠４０に保持されている強い正屈折力の第２のレンズ群３２と、移動枠３８に保持されている強い負屈折力の第４のレンズ群３８で偏心が発生し、スクリーン１４上の投射画像に、ピントの片ボケが発生する。
【００５３】
すなわち、例えば図１０において、スクリーン１４の一番下に集光する光線のピント位置と、スクリーン１４の最上部に集光する光線のピント位置が、スクリーン１４に垂直な方向において異なることで、スクリーンの一番下ではピントが合うものの、スクリーンの最上部ではピントが合っていない片ボケ現象が発生する。
【００５４】
なお、一例として、第１の実施の形態のプロジェクタ装置における、第２のレンズ群３２〜第５のレンズ群３５の焦点距離は、以下のようになっている。すなわち、第２のレンズ群３２の正屈折力が正屈折力のレンズ群の中で最も強く、第４のレンズ群３４の負屈折力が負屈折力のレンズ群の中で最も強くなっている。
【００５５】
第２のレンズ群３２の焦点距離（ｄ線）：４４．７ｍｍ
第３のレンズ群３３の焦点距離（ｄ線）：６３．４ｍｍ
第４のレンズ群３４の焦点距離（ｄ線）：−１８．４ｍｍ
第５のレンズ群３５の焦点距離（ｄ線）：４９４．４ｍｍ
【００５６】
第１の実施の形態のプロジェクタ装置は、このような片ボケ現象を最小化するための構成を有しており、強い正屈折力の第２のレンズ群３２を、１枚の正レンズで構成し、この正レンズを固定枠４０で直接保持することとした。第２のレンズ群３２を、２枚以上のレンズで構成する場合、接着剤等を用いた接合レンズであれば固定枠４０で直接保持できる。これに対して、別体の多数枚のレンズで第２のレンズ群３２を構成した場合、移動枠３６のような別枠で第２のレンズ群３２を保持し、その別枠を固定枠４０で保持すればよい。
【００５７】
従来は、移動枠３６の中に強い正屈折力のレンズを含めることで、第１のレンズ群３１と第２のレンズ群３２を１つのレンズ群として取り扱う方法が一般的であった。しかし、このような方式の場合、固定枠４０と強い正屈折力の第２のレンズ群３２との間に、偏心の要因（移動枠３６）が一つ増える。また、移動枠３６を回転させてフォーカシングを行う際に、ネジ構造の隙間が回転位置毎に異なるため、移動枠３６の回転を止める位置毎に偏心量が変わり、品質が安定しない問題が生ずる。
【００５８】
しかし、フォーカス機能を集約した正屈折力のレンズ群としての役割を担う第１のレンズ群３１と、後述するように移動枠３６〜３９の各レンズ群３１〜３５のレンズ径及び凹面ミラー２８のミラーサイズの小型化、固定枠４０及びカム枠４１と光線の干渉回避機能を担う第２のレンズ群３２を分離することで、強い正屈折力の第２のレンズ群３２と強い負屈折力の第４のレンズ群３８の偏心を最小化することができる。
【００５９】
また、第１の実施の形態のプロジェクタ装置の場合、強い負屈折力の第４のレンズ群３４に、屈折率１．７を超える高屈折率の硝子レンズを含める構成とした。すなわち、移動枠３８に保持される２枚のレンズのうち、左側の凹レンズが、高屈折率の硝子レンズとなっている。この球面レンズを高屈折率材料で形成することで、移動枠３８の移動量を最小化し、固定枠４０及びカム枠４１の形状誤差による偏心の影響を受け難くすることができる。また、レンズ面の曲率を大きくできるため、図９において、ＤＭＤ２側から折り返しミラー２７側に向かって進む光線が、レンズ面に入射する角度を小さく抑えることができる。このため、レンズ面を透過する光線の透過率を高くすることができ、屈折光学系１３の内部での光量ロスも最小化することができる。
【００６０】
次に、図９を用いて、強い正屈折力の第２のレンズ群３２の機能について説明する。ＤＭＤ２から屈折光学系１３に入射した光線群が広がる位置、すなわち、ＤＭＤ２から図９の右側方向に離れた位置のレンズほど、屈折光学系１３の歪曲収差への影響が大きくなる。第２のレンズ群３２によって実現する機能は、屈折光学系１３の移動群のレンズ径を小さくする機能、すなわち、図９で右側に位置する第５のレンズ群３５のレンズ径を小さくする機能（第１の機能）、固定枠４０及びカム枠４１等の鏡胴部品と光線の干渉を回避する機能（第２の機能）、ミラーサイズを小型化する機能（第３の機能）である。
【００６１】
第２の機能と第３の機能は、屈折光学系１３の光学特性である歪曲収差を、負の歪曲収差、すなわち、ＤＭＤ２の実像を、ＤＭＤ２に屈折光学系１３の倍率を掛けた形状よりも小さくするような歪曲収差を付与することで達成できる。このため、なるべく第２のレンズ群３２は、ＤＭＤ２から離れた位置（図９の右側）に配置することが好ましい。しかし、第１の機能を実現するには、第２のレンズ群３２を、なるべくＤＭＤ２に近い位置（図９の左側）に配置することが好ましい。このため、第１の実施の形態のプロジェクタ装置は、屈折光学系１３の中心近傍に第２のレンズ群３２配置した。これにより、バランス良く第１の機能〜第３の機能が実現されることとなる。
【００６２】
以上の説明から明らかなように、第１の実施の形態のプロジェクタ装置は、第１の機能〜第３の機能の役割を担う強い正屈折力の第２のレンズ群３２を、屈折光学系１３の中心付近に配置する。また、レンズ等の形状誤差に伴うピント調整を行う正屈折力の第１の移動レンズ群３１を、第２のレンズ群３２よりもＤＭＤ２側に配置する。また、ユーザのピント合わせ機能を有する第３〜第５の移動レンズ群３３〜３５を、第２のレンズ群３２よりも折り返しミラー２７側に配置する。そして、固定枠４０で、強い正屈折力の第２のレンズ群３２を直接保持すると共に、第１〜第５の移動レンズ群３６〜３９を保持する。これにより、上述の第１〜第３の機能及びフォーカス機能を実現すると共に、片ボケの少ない投射光学系３を備えた極至近プロジェクタ装置を実現することができる。このため、極至近プロジェクタ装置の投射品質の向上を図ることができる。
【００６３】
（第２の実施の形態）
次に、第２の実施の形態のプロジェクタ装置の説明をする。図１１は、第２の実施の形態のプロジェクタ装置の要部の断面図である。この図１１に示すように、第２の実施の形態のプロジェクタ装置は、第１のレンズ群３１を保持する移動枠３６と、固定枠４０との接続部分に、間接部材５０を設けた構成となっている。なお、上述の第１の実施の形態と第２の実施の形態とでは、この点のみが異なる。このため、以下、両者の差異の説明のみ行い、重複説明は省略する。
【００６４】
第２の実施の形態のプロジェクタ装置は、移動枠３６と固定枠４０との接続部分に、間接部材５０を設けることで、正屈折力の第１のレンズ群３１と、強い正屈折力の第２のレンズ群３２の偏心を最小化し、球面収差及びコマ収差等のスクリーン１４面上での画像品質を劣化させる要因を最小化することができる。
【００６５】
上述のように、従来は、第１のレンズ群３１と第２のレンズ群３２を、一つの移動枠で保持していたため、移動枠内での偏心は少なかった。しかし、第１の実施の形態のプロジェクタ装置の場合、第１のレンズ群３１を移動枠３６で保持し、第２のレンズ群３２を固定枠４０で保持することで、１つの移動枠内のレンズを、上述の機能毎に２つに分離して保持する構成とした。このため、従来の１つのレンズ群が保持していた機能、特に投射光学系３全体の中における、スクリーン１４にピント合わせした際の解像感に関わる機能（球面収差及びコマ収差を補正する機能）が、第１のレンズ群３１と第２のレンズ群３２の間で偏心があると低下する。
【００６６】
このため、第２の実施の形態のプロジェクタ装置では、第１のレンズ群３１を保持した移動枠３６を間接部材５０で保持し、間接部材５０を固定枠４０で保持する。間接部材５０には、ネジ切り加工が施されており、フォーカス構造よってＤＭＤ２との距離を最適化した後、移動枠３６を回転させて第１のレンズ群３１と第２のレンズ群３２の光軸合わせを行う。そして、間接部材５０と移動枠３６を接着剤又はネジ部品等で固定する。これにより、間接部材５０及び移動枠３６を１つの部品のように一体化することができる。
【００６７】
ここで、このような構成とすることで、第１のレンズ群３１の光軸と第２のレンズ群３２の光軸が偏心する要因となることが懸念される。
【００６８】
しかし、第２の実施の形態のプロジェクタ装置の場合、第１のレンズ群３１の光軸と平行な間接部材５０の中心軸を軸に、移動枠３６を回転移動可能とすることで、第１のレンズ群３１の光軸と第２のレンズ群３２の光軸の偏心（軸ずれ）が最小となるように調整できる。
【００６９】
すなわち、ＤＭＤ２に近い第１のレンズ群３１を光軸に沿って移動させてフォーカス合わせを行った後に、正屈折力の固定レンズ群である第２のレンズ群３２と、ＤＭＤ２に近い第１のレンズ群３１の偏心を、回転調整によって最小化し、接着剤等で固定する。これにより、第１のレンズ群３１と第２のレンズ群３２の間隔を最適化し、偏心を最小化できる。従って、ＤＭＤ２に最も近い第１のレンズ群３１の移動による偏心が、他のレンズ群に与える影響を最小化できる。
【００７０】
換言すると、間接部材５０と移動枠３６の間に偏心が存在する場合、間接部材５０の中心軸を軸に移動枠３６を回転させると、第１のレンズ群３１の光軸は、例えば図１１の上下方向に移動する。しかし、間接部材５０は、第１のレンズ群３１の光軸の偏心量を吸収し、最小限に抑える。これにより、第２のレンズ群３２の光軸との間の偏心量（光軸ずれの量）を最小化することができる他、上述の第１の実施の形態と同じ効果を得ることができる。
【００７１】
（第３の実施の形態）
次に、第３の実施の形態のプロジェクタ装置の説明をする。図１２は、第３の実施の形態のプロジェクタ装置の要部の模式図である。図１３は、第３の実施の形態のプロジェクタ装置からスクリーンへ投射されている様子を示す図である。この図１２及び図１３に示すように、第３の実施の形態のプロジェクタ装置は、折り返しミラー２７を用いずに、凹面ミラー２８のみで投射画像を反射して、スクリーン１４に投射する構成となっている。なお、上述の第１の実施の形態と第３の実施の形態とでは、この点のみが異なる。このため、以下、両者の差異の説明のみ行い、重複説明は省略する。
【００７２】
第３の実施の形態のプロジェクタ装置の場合、折り返しミラー２７を用いずに、凹面ミラー２８のみで投射画像を反射して、スクリーン１４に投射する構成であるため、図９に示すスクリーン１４の上方に向かう光線と、固定枠４０等の鏡胴との光線干渉は無くなる。しかし、図１２に示すように、スクリーン１４の下方に向かう光線と固定枠４０等の鏡胴との干渉が懸念される。
【００７３】
しかし、第３の実施の形態の場合、上述のように強い正屈折力の第２のレンズ群３２により、最も凹面ミラー２８に近いレンズ径を小型化し、固定枠４０等の鏡胴の径を小さくすることができる。このため、折り返しミラー２７を用いずに、凹面ミラー２８のみで投射画像を反射して、スクリーン１４に投射する構成としても、スクリーン１４の下方に向かう光線と固定枠４０等の鏡胴とが干渉する不都合を防止でき、良好な投射画像を得ることができる他、上述の各実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００７４】
（第４の実施の形態）
次に、第４の実施の形態のプロジェクタ装置の説明をする。第４の実施の形態のプロジェクタ装置は、第１のレンズ群３１を備えた移動枠３６及び第２のレンズ群３２を保持する固定枠と、移動枠３７〜３９を保持する固定枠（共通固定枠）とを別々に設け、各固定枠を螺子止めする構成とした。なお、上述の各実施の形態と第４の実施の形態とでは、この点のみが異なる。このため、以下、両者の差異の説明のみ行い、重複説明は省略する。
【００７５】
図１４は、第４の実施の形態のプロジェクタ装置の要部を示す断面図である。この図１４に示すように、第４の実施の形態のプロジェクタ装置は、第１のレンズ群３１を備えた移動枠３６と間接部材５０を介して螺合する固定枠７０を有している。また、第３のレンズ群３３〜第５のレンズ群３５を備えた移動枠３７〜３９を保持する共通固定枠７１を有している。固定枠７０は、第１の固定枠の一例である。共通固定枠７１は、第２の固定枠の一例である。
【００７６】
固定枠７０は、締結ネジ７２及び締結ネジ７３により、共通固定枠７１に螺子止めされている。また、固定枠７０には、固定枠７０と共通固定枠７１とを螺子止めした状態で、各レンズ群３１〜３５と同軸となるように、第２のレンズ群３２が固定されている。
【００７７】
共通固定枠７１には、第３のレンズ群３３〜第５のレンズ群３５を備えた移動枠３７〜３９が、螺子６１〜螺子６６で螺子止めされている。螺子６１〜螺子６６は、それぞれ光軸に対して垂直方向に設けられる。
【００７８】
ここで、螺子止めの際、例えば第３のレンズ群３３は、螺子６１を先に締め、その後に螺子６４を締める順序で行う。この場合において、第４のレンズ群３４を、螺子６５を先に締め、螺子６２を後から締める順序で行うと、第３のレンズ群３３と第４のレンズ群３４は、光軸に対して異なる方向に偏心する。このため、第３のレンズ群３３を、螺子６１を先に締め、その後に螺子６４を締める順序で行った場合には、第４のレンズ群３４も、螺子６２を先に締め、その後に螺子６５を締める順序で行う。これにより、第３のレンズ群３３と第４のレンズ群３４が同じ方向に偏心し、互いの相対的な偏心量を小さく抑えることができる。
【００７９】
すなわち、第４の実施の形態のプロジェクタ装置の場合、各レンズ群３３〜３５の偏心量を小さくする順序で、各移動枠３７〜３９を螺子止めしている。具体的には、移動枠３７を螺子止めする際に、螺子６１→螺子６４の順で締めた場合には、移動枠３８を螺子止めする際にも、螺子６２→螺子６５の順で締め、また、移動枠３９を螺子止めする際にも、螺子６３→螺子６６の順で締める等のように、各移動枠３７〜３９を同じ順序で螺子止めする。これにより、各レンズ群３３〜３５の偏心方向を同じとすることができ、各レンズ群３３〜３５の偏心量を小さくできる。
【００８０】
また、第１のレンズ群を備えた移動枠３６及び第２のレンズ群３２を保持する固定枠７０を、移動枠３７〜移動枠３９を保持する共通固定枠７１に対して、螺子７２及び螺子７３により螺子止めすることにより、固定枠７０と移動枠３７〜移動枠３９との相対的な偏心を小さく抑えることができる。第４の実施の形態のプロジェクタ装置は、この他、上述の各実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００８１】
（第５の実施の形態）
次に、第５の実施の形態のプロジェクタ装置の説明をする。第５の実施の形態のプロジェクタ装置は、移動枠３６〜３９を保持する固定枠４０に対して、移動枠３６〜３９を螺子止めする構成とした。なお、上述の各実施の形態と第５の実施の形態とでは、この点のみが異なる。このため、以下、両者の差異の説明のみ行い、重複説明は省略する。
【００８２】
図１５は、第５の実施の形態のプロジェクタ装置の要部を示す断面図である。この図１５に示すように、第５の実施の形態のプロジェクタ装置は、第１のレンズ群３１を備えた移動枠３６と間接部材５０を介して螺合する固定枠４０を有している。また、移動枠３６と移動枠３７の略中間の位置に、第２のレンズ群３２が固定枠４０に固定されて設けられている。
【００８３】
また、固定枠４０には、第３のレンズ群３３〜第５のレンズ群３５を備えた移動枠３７〜３９が、螺子６１〜螺子６６で螺子止めされている。螺子６１〜螺子６６は、それぞれ光軸に対して垂直方向に設けられる。
【００８４】
ここで、螺子止めの際、例えば第３のレンズ群３３は、螺子６１を先に締め、その後に螺子６４を締める順序で行う。この場合において、第４のレンズ群３４を、螺子６５を先に締め、螺子６２を後から締める順序で行うと、第３のレンズ群３３と第４のレンズ群３４は、光軸に対して異なる方向に偏心する。このため、第３のレンズ群３３を、螺子６１を先に締め、その後に螺子６４を締める順序で行った場合には、第４のレンズ群３４も、螺子６２を先に締め、その後に螺子６５を締める順序で行う。これにより、第３のレンズ群３３と第４のレンズ群３４が同じ方向に偏心し、互いの相対的な偏心量を小さく抑えることができる。
【００８５】
すなわち、第５の実施の形態のプロジェクタ装置の場合、各レンズ群３３〜３５の偏心量を小さくする順序で、各移動枠３７〜３９を螺子止めしている。具体的には、移動枠３７を螺子止めする際に、螺子６１→螺子６４の順で締めた場合には、移動枠３８を螺子止めする際にも、螺子６２→螺子６５の順で締め、また、移動枠３９を螺子止めする際にも、螺子６３→螺子６６の順で締める等のように、各移動枠３７〜３９を同じ順序で螺子止めする。これにより、各レンズ群３３〜３５の偏心方向を同じとすることができ、各レンズ群３３〜３５の偏心量を小さくできる。第５の実施の形態のプロジェクタ装置は、この他、上述の各実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００８６】
上述の各実施の形態は、例として提示したものであり、本発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な各実施の形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことも可能である。各実施の形態および各実施の形態の変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００８７】
１  ランプ
２  ＤＭＤ
３  投射光学系
４  リフレクタ
５  インテグレータロッド
６  照明用レンズ
７  ミラー
８  曲面ミラー
１０  凹面ミラー
１２  中間像
１３  屈折光学系
１４  スクリーン
３１  第１のレンズ群
３２  第２のレンズ群
３３  第３のレンズ群
３４  第４のレンズ群
３５  第５のレンズ群
３６  移動枠
３７  移動枠
３８  移動枠
３９  移動枠
４０  固定枠
４１  カム枠
４２  カム溝
４３  アーム
５０  間接部材
６１  螺子
６２  螺子
６３  螺子
６４  螺子
６５  螺子
６６  螺子
７０  固定枠
７１  共通固定枠
７２  螺子
７３  螺子
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８８】
【特許文献１】特許第５６０５２１１号公報
【特許文献２】特許第５６９６６４４号公報
【特許文献３】特開２０１０−１２２５７４号公報
【図１】
2020101825.tif 000010
【図２】
2020101825.tif 000011
【図３】
2020101825.tif 000012
【図４】
2020101825.tif 000013
【図５】
2020101825.tif 000014
【図６】
2020101825.tif 000015
【図７】
2020101825.tif 000016
【図８】
2020101825.tif 000017
【図９】
2020101825.tif 000018
【図１０】
2020101825.tif 000019
【図１１】
2020101825.tif 000020
【図１２】
2020101825.tif 000021
【図１３】
2020101825.tif 000022
【図１４】
2020101825.tif 000023
【図１５】
2020101825.tif 000024
【手続補正書】
【提出日】令和2年3月31日(2020.3.31)
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、投射光学系の製造方法、投射装置及び屈折光学系ユニットに関する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、投射面のピント位置に差が生ずる不都合を防止可能な投射光学系の製造方法、投射装置及び屈折光学系ユニットの提供を目的とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、縮小側から拡大側へ向かって順に、縮小側の共役面に垂直な方向に移動可能な第１の移動レンズ群と、負の屈折力を有するレンズ群を含み、縮小側の共役面に垂直な方向に移動可能な第２の移動レンズ群と、第１の移動レンズ群と第２の移動レンズ群との間に、第１の移動レンズ群及び第２の移動レンズ群に対して分離して設けられ、かつ、縮小側の共役面に対して位置を固定して設けられた、正の屈折力を持つ固定レンズ群と、を備える屈折光学系と、少なくとも１枚の凹面ミラーを含む反射光学系と、を有する投射光学系の製造方法であって、少なくとも第１の移動レンズ群と固定レンズ群との間隔を調整したのち、第１の移動レンズ群を固定する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
縮小側から拡大側へ向かって順に、前記縮小側の共役面に垂直な方向に移動可能な第１の移動レンズ群と、負の屈折力を有するレンズ群を含み、前記縮小側の共役面に垂直な方向に移動可能な第２の移動レンズ群と、前記第１の移動レンズ群と前記第２の移動レンズ群との間に、前記第１の移動レンズ群及び前記第２の移動レンズ群に対して分離して設けられ、かつ、前記縮小側の共役面に対して位置を固定して設けられた、正の屈折力を持つ固定レンズ群と、
を備える屈折光学系と、
少なくとも１枚の凹面ミラーを含む反射光学系と、
を有する投射光学系の製造方法であって、
少なくとも前記第１の移動レンズ群と前記固定レンズ群との間隔を調整したのち、前記第１の移動レンズ群を固定する
投射光学系の製造方法。
【請求項２】
前記第２の移動レンズ群は、少なくとも３つ以上のレンズ群を備えること
を特徴とする請求項１に記載の投射光学系の製造方法。
【請求項３】
前記第２の移動レンズ群のうち、最も負の屈折力が強いレンズ群は、ｄ線の屈折率が１．７以上の硝子材料からなる負屈折力の硝子レンズを有すること
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の投射光学系の製造方法。
【請求項４】
前記固定レンズ群は、前記固定レンズ群及び前記第２の移動レンズ群のうち、最も正屈折力が強いレンズ群であること
を特徴とする請求項１から請求項３のうち、いずれか一項に記載の投射光学系の製造方法。
【請求項５】
前記固定レンズ群は、１枚の正レンズ又は複数枚のレンズの接着による正屈折力の接合レンズにて構成されること
を特徴とする請求項１から請求項４のうち、いずれか一項に記載の投射光学系の製造方法。
【請求項６】
前記第１の移動レンズ群を保持する筒状の第１の移動枠と、
前記固定レンズ群を固定して保持すると共に、前記第２の移動レンズ群を前記縮小側の共役面に垂直な方向に移動可能に保持する第２の移動枠を保持する、筒状の固定枠とを有し、
前記第１の移動枠は、前記第１の移動レンズ群、前記固定レンズ群及び前記第２の移動レンズ群の各光軸が一致し、かつ、前記縮小側の共役面に垂直な方向に移動可能なように、前記固定枠に設けられていること
を特徴とする請求項１から請求項５のうち、いずれか一項に記載の投射光学系の製造方法。
【請求項７】
前記第１の移動枠は、第１の移動レンズ群の光軸の偏心量を吸収する間接部材を介して、前記固定枠に設けられていること
を特徴とする請求項６に記載の投射光学系の製造方法。
【請求項８】
前記固定枠は、
前記第１の移動レンズ群を前記縮小側の共役面に垂直な方向に移動可能に保持すると共に、前記固定レンズ群の位置を固定して保持する第１の固定枠と、
前記第１の固定枠に対して同時に接続された、前記第２の移動レンズ群の前記第２の移動枠を前記縮小側の共役面に垂直な方向に移動可能に保持する第２の固定枠と、を備えること
を特徴とする請求項６又は請求項７に記載の投射光学系の製造方法。
【請求項９】
前記第１の移動枠及び前記第２の移動枠は、それぞれ別々に移動操作可能であること
を特徴とする請求項６から請求項８のうち、いずれか一項に記載の投射光学系の製造方法。
【請求項１０】
前記屈折光学系は、
近軸像面において、歪曲収差が負であること
を特徴とする請求項１から請求項９のうち、いずれか一項に記載の投射光学系の製造方法。
【請求項１１】
前記反射光学系は、
前記屈折光学系からの光を反射する平面ミラーと、
前記平面ミラーにより反射された前記光を反射して投射面に投射する凹面ミラーと、を備えること
を特徴とする請求項１から請求項１０のうち、いずれか一項に記載の投射光学系の製造方法。
【請求項１２】
投射画像を生成する画像生成部と、
前記投射画像の光学処理を行う請求項１から請求項１１のうち、いずれか一項に記載の投射光学系の製造方法で製造された投射光学系と
を有する投射装置。
【請求項１３】
屈折光学系ユニットであって、
縮小側から拡大側へ向かって順に、
前記縮小側の共役面に垂直な方向に移動可能な第１の移動レンズ群と、
負の屈折力を有するレンズ群を含み、前記縮小側の共役面に垂直な方向に移動可能な第２の移動レンズ群と、
前記第１の移動レンズ群と前記第２の移動レンズ群との間に、前記第１の移動レンズ群及び前記第２の移動レンズ群に対して分離して設けられ、かつ、前記縮小側の共役面に対して位置を固定して設けられた、正の屈折力を持つ固定レンズ群と、を備え、
少なくとも前記第１の移動レンズ群及び前記固定レンズ群は、前記第１の移動レンズ群と前記固定レンズ群との間隔を調整したのち、前記第１の移動レンズ群が固定されていること
を特徴とする屈折光学系ユニット。