【手続補正書】
【提出日】平成25年9月11日(2013.9.11)
【手続補正１】
【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】
光源と、前記光源からの光で照明される表示面と、前記表示面からの光を射出するとともに前記表示面からの光を一旦前記表示面に対して傾けられた前記表示面の像面をなす光とすることができる射出光学系を含む本体部と、
前記射出光学系から射出された前記表示面からの光を被照射面へ向けて投写させるとともに、正のパワーを持ち前記表示面に対して傾けられた表示面の像面をなす光を反射し広角化させる凹面の広角化ミラーを有する投写ユニットと、を備え、
前記本体部及び前記投写ユニットのいずれか一方は、前記表示面に対して傾けられた前記表示面の像面をなす像について倍率を変換させる変倍光学系を有する、
プロジェクター。
【請求項２】
前記変倍光学系は、前記表示面に対して傾けられた前記表示面の像面をなす像を相対的に縮小させる縮小光学系である、請求項１に記載のプロジェクター。
【請求項３】
前記投写ユニットは、前記表示面に対して傾けられた前記表示面の像面を、前記表示面に平行な前記被照射面に結像させる、請求項１及び２のいずれか一項に記載のプロジェク
ター。
【請求項４】
前記射出光学系は、光軸に沿った比較的遠距離の第１の範囲で前記表示面に平行な前記表示面の像面をなす像を結像させる通常表示状態と、前記光軸に沿った比較的近距離の第２の範囲で前記表示面に対して傾けられた前記表示面の像面をなす像を結像させるマクロ表示状態とに切り換え可能である、請求項１から３までのいずれか一項に記載のプロジェクター。
【請求項５】
光源と、前記光源からの光で照明される表示面と、前記表示面からの光を射出する射出光学系を含む本体部と、
前記射出光学系から射出された前記表示面からの光を被照射面へ向けて投写させるとともに、正のパワーを持ち前記表示面からの光を反射し広角化させる凹面の広角化ミラーを有する投写ユニットと、を備え、
光軸に沿った比較的遠距離の第１の範囲で前記表示面に平行な前記表示面の像面をなす光とし、前記光軸に沿った比較的近距離の第２の範囲で前記表示面に対して傾けられた前記表示面の像面をなす光とする、
プロジェクター。
【請求項６】
前記本体部は、前記プロジェクターに対して着脱可能である、請求項１から５までのいずれか一項に記載のプロジェクター。
【請求項７】
前記射出光学系と、前記投写ユニットとは、光軸を一致させて配置される、請求項１から６までのいずれか一項に記載のプロジェクター。
【請求項８】
前記射出光学系と、前記投写ユニットとは、前記表示面からの光を前記光軸からシフトさせて進行させるシフト光学系を構成する、請求項７に記載のプロジェクター。
【請求項９】
光源と、前記光源からの光に照射される表示面と、前記表示面からの光を射出する射出光学系とを含む本体部と組み合わせて使用され、前記射出光学系から射出された前記表示面からの光を被照射面へ向けて投写させる投写ユニットであって、
正のパワーを持ち前記表示面に対して傾けられた前記表示面の像面をなす光を反射し広角化させる凹面の広角化ミラーと、
前記表示面に対して傾けられた前記表示面の像面をなす像について倍率を変換させる変倍光学系と、を備える、
投写ユニット。
【請求項１０】
請求項１から８までのいずれか一項に記載のプロジェクターと、
前記被照射面を備え、かつ前記被照射面への他の情報の書き込みを可能とする画面表示部と、を備え、
前記プロジェクターのうち、前記射出光学系を含む前記本体部は、着脱可能である、電子黒板。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
本発明に係る第２のプロジェクターは、（ａ）光源と、光源からの光で照明される表示面と、表示面からの光を射出する射出光学系を含む本体部と、（ｂ）射出光学系から射出された表示面からの光を被照射面へ向けて投写させるとともに、正のパワーを持ち表示面からの光を反射し広角化させる凹面の広角化ミラーを有する投写ユニットと、を備え、（ｃ）光軸に沿った比較的遠距離の第１の範囲で表示面に平行な表示面の像面をなす光とし、光軸に沿った比較的近距離の第２の範囲で表示面に対して傾けられた表示面の像面をなす光とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
マスターレンズＭＬには、可動機構２６が付属しており、投写ユニット３の着脱に際して、マスターレンズＭＬの光軸ＡＸ方向の位置を手動又は電動で相対的に変更することができるようになっている。投写ユニット３の前段の調整用レンズＬ１は、全体として正のパワーを有しており、マスターレンズＭＬ側又は光入射側に配置される負のパワーの第１レンズ３１と、光射出側に配置される正のパワーの第２レンズ３２とを備える。なお、調整用レンズＬ１は、マスターレンズＭＬによる像面を物体側に近づけることによってマスターレンズＭＬによって形成される中間像を縮小する縮小光学系Ｒとして機能する。非球面ミラーＡＭは、屈折光学系３０の光射出側に形成された中間像を不図示のスクリーンＳＣ上に再結像させる役割を有する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
図７は、マスターレンズＭＬに投写ユニット３を追加した超短距離の近接投写の場合を説明する図である。超短距離の近接投写の場合、マスターレンズＭＬ等によって、調整用レンズＬ１と非球面ミラーＡＭとの間の設定された像面ＩＭＧｂ上に表示面ＤＳの中間像ＩＩが形成される。中間像ＩＩをこのような位置に形成するためには、詳細は後に説明するが、まずマスターレンズＭＬを可動機構２６によって光軸ＡＸ方向に沿って適宜移動させ、図６に示すように非球面ミラーＡＭ等が配置されるべき位置よりもスクリーンＳＣ側に設けた像面ＩＭＧａ上に表示面ＤＳの中間像ＩＩが一旦形成されるようにする。さらに、投写ユニット３を配置することで、縮小光学系Ｒとして機能する調整用レンズＬ１によってマスターレンズＭＬのみによる中間像ＩＩを縮小し、マスターレンズＭＬのみによる像面ＩＭＧａの位置を非球面ミラーＡＭの像側の像面ＩＭＧｂの位置に移動させる。なお、マスターレンズＭＬの移動のみによって非球面ミラーＡＭの像側の像面ＩＭＧｂ上に中間像ＩＩを形成できる場合、調整用レンズＬ１に縮小光学系Ｒとしての機能を持たせる必要はなくなる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
映像光を広角化させる場合、一般的に、光軸ＡＸから遠くの周辺部ほど、歪曲等の収差が発生し易くなるため、特に、周辺部の収差を大きく低減させる設計が必要とされる。本実施形態では、非球面ミラーＡＭの形状を表す多項式ｈに補数項が含まれることで、ｃ及びｋで定められた二次曲線に対し、光軸ＡＸからの高さｙに応じた形状の補正が可能となる。各補数項にはｙの累乗が乗算されることから、ｙが大きくなる部分ほど効果的に補正がなされることとなる。従って、非球面ミラーＡＭ等を含む投写ユニット３によってマスターレンズＭＬを短焦点化しても、周辺部に歪曲等の収差が非常に少なく高性能な光学系を実現することが可能となる。なお、非球面ミラーＡＭの形状を表す式は、本実施形態で説明するものに限られず、適宜変形してもよい。さらに、広角化ミラー３３の形状は、ＸＹ多項式として表される自由曲面であってもよい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
第２のモード（マクロ表示状態）では、図５の可動機構２６により、第１のモード（通常表示状態）におけるマスターレンズＭＬの通常の位置に対して、バックフォーカスが長くなるように、マスターレンズＭＬを光軸ＡＸ方向について移動させる。近軸での結像位置をマスターレンズＭＬ側に移動させると、一般に、光軸ＡＸから離れた映像光による像面には倒れが生じることとなる。例えば、図１０に示すように、バックフォーカスを＋０から拡大させるに従って像面の倒れは不規則に現れ、＋０．４、＋０．３付近では、法線Ｎに対して完全に傾けられる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
なお、本実施形態では、フロントコンバーターとして機能する投写ユニット３について、シフト光学系を採用することから、スクリーンＳＣ上に投写する際に焦点位置が若干ずれることとなる。このために生じる諸収差に対しては、広角化ミラー３３による補正や、収差を低減させるためのレンズを併用する措置を取り得る。また、屈折光学系３０を構成する第１レンズ３１及び第２レンズ３２は、球面レンズに代えて非球面レンズを採用することとして、収差を補正する機能を持たせることとしてもよい。このように収差補正の機能を持たせた複数の光学要素を組み合わせることにより、高性能な光学仕様を満足させることが可能となる。特に、屈折光学系３０を構成するレンズ群内において、球面レンズに代えて非球面レンズや自由曲面レンズを採用することで、レンズの枚数を少なくさせることや、レンズを小型化させることも可能となる。これにより、コスト低減や鏡枠の小型化が可能となる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６３】
図１５（Ｂ）は、投写レンズ２０はマクロ表示状態で、投写ユニット３のうち屈折光学系３０を残し、広角化ミラー３３のみを除いた場合の結像状態を示す図である。このように屈折光学系３０を配置することで、投写レンズ２０に比較的近い位置に大きく傾いた像面ＩＭＧｂが形成されていることが分かる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８０】
上記実施形態のプロジェクター１、５１は、第１レンズアレイ、第２レンズアレイ、及び重畳レンズを備える光学系を用いて液晶パネル１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂの所望の領域全体を略均一な明るさで照明していたが、これに限定されるものではなく、導光ロッドを備える光学系など、他の照明光学系を用いて液晶パネル１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂの所望の領域全体を略均一な明るさで照明することもできる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８１】
上記第１〜第４実施形態のプロジェクター１、５１は、例えば中長距離の投写時に投写画像を観察する側から透写するフロントタイプのプロジェクターとして適用しているが、投写画像を観察する側とは反対側から投写するリアタイプのプロジェクターにも適用できる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８２】
上記実施形態のプロジェクター１、５１は、３つの液晶パネルを用いたプロジェクターを例示して説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、１つ、２つ又は４つ以上の液晶パネルを用いたプロジェクターにも適用可能である。