WO2020174945A1 - 投射レンズ及び投射装置 - Google Patents

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WO2020174945A1
WO2020174945A1 PCT/JP2020/002182 JP2020002182W WO2020174945A1 WO 2020174945 A1 WO2020174945 A1 WO 2020174945A1 JP 2020002182 W JP2020002182 W JP 2020002182W WO 2020174945 A1 WO2020174945 A1 WO 2020174945A1
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lens
optical axis
opening
lens barrel
holding
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宏信 茅野
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富士フイルム株式会社
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    • G03B21/005—Projectors using an electronic spatial light modulator but not peculiar thereto
    • G03B21/008—Projectors using an electronic spatial light modulator but not peculiar thereto using micromirror devices

Definitions

  • the technology of the present disclosure relates to a projection lens and a projection device.
  • Such a projection lens is required to be compact in consideration of the high degree of freedom in setting the distance to the screen and the installability in an indoor space, and at the same time, it has a wide-angle and other optical features. There is also a demand to secure performance.
  • a projection lens has been proposed in which an intermediate image is formed by a first optical system composed of a plurality of lenses, and is re-imaged by a second optical system composed of a plurality of lenses (JP 2006 — See JP 3304 10 and JP 201 9-2969).
  • JP 2006 See JP 3304 10 and JP 201 9-2969.
  • the back focus of the second optical system can be shortened, and the lens diameter on the magnifying side of the second optical system can be reduced, thus shortening the focal length and widening the angle of view. It is also suitable for
  • the projection lens described in Japanese Patent No. 6378448 is a first optical system that functions as an incident optical system in which light is incident from the projector, and a reflecting portion that bends the first optical axis of the first optical system to the second optical axis, A second optical system having a second optical axis.
  • the optical system such as the first optical system and the second optical system is held by the holding unit.
  • the holding portion is formed of, for example, a substantially cylindrical tubular body.
  • the optical system is attached to the lens frame. Then, the optical system attached to the lens frame is inserted into the inside of the holding portion along the optical axis direction and fixed at a preset position.
  • Patent Document 1 Japanese Unexamined Patent Publication No. 20 0 6—3 3 0 4 10
  • Patent Document 2 Japanese Unexamined Patent Publication No. 201-29-969
  • Patent Document 3 Patent No. 6 3 7 8 4 4 8 Publication
  • the technique of the present disclosure includes a first holding unit that holds a first optical system having a first optical axis, and a second holding unit that holds a second optical system having a second optical axis obtained by bending the first optical axis.
  • An object of the present invention is to provide a projection lens having a holding part, in which the second optical system can be easily attached to the second holding part.
  • a projection lens of the present disclosure is a projection lens attached to a housing of a projection device having an electro-optical element, and is a first light through which light from the housing passes. Holds the first holding part that holds the first optical system that is arranged along the axis, the first reflecting part that bends the light of the first optical axis into the light of the second optical axis, and the first reflecting part.
  • a second holding part a lens frame that is housed in the second holding part and holds the second optical system that is arranged along the second optical axis, and a lens frame fixing that fixes the lens frame in the second holding part.
  • the lens frame fixing mechanism is provided with a lens frame fixing mechanism on the inner surface of the second holding portion facing the direction intersecting the second optical axis.
  • a second holding part fixing mechanism for fixing the second holding part to the first holding part is provided, and the first optical axis has the first direction which is the light incident side and the first direction which is the light emitting side.
  • the second holding portion extends in a first direction having a mound direction, and the second holding portion is fixed to the end surface of the first holding portion facing the first mound direction by the second holding portion fixing mechanism, and the lens frame is It is preferable that the inner surface of the second holding portion is fixed to a surface facing the first direction, which is the same as the end surface, by a lens frame fixing mechanism.
  • first reflecting section and the second optical system do not overlap each other in the second direction in which the second optical axis extends.
  • the number of lenses constituting the second optical system is 3 or less.
  • the first optical system is provided on the upstream side of the first reflecting portion and includes an intermediate image-forming lens that forms an intermediate image.
  • the second holding unit includes a second reflecting unit that bends the light of the second optical axis into light of the third optical axis, and includes the most upstream lens and the first reflecting unit of the first optical system. It is preferable that the distance of the first optical axis between them is longer than the distance of the second optical axis between the first reflecting portion and the second reflecting portion.
  • the second holding portion has one holding frame that integrally holds the first reflecting portion and the second reflecting portion, and the holding frame is preferably a resin molded product.
  • an opening is provided in a light emission side direction of the first optical axis, and the opening has a size capable of passing through the lens frame.
  • a cover portion covering the opening is provided, and the bending rigidity of the cover portion is lower than the bending rigidity of the holding frame.
  • the holding frame further includes a third optical system arranged along the third optical axis, and the holding frame includes a first abutting surface coupled to the first holding portion and a second optical system coupled to the third optical system.
  • the contact surface, the first opening, the second opening, the third opening, and the fourth opening are provided, and the first opening is formed at a position corresponding to the first contact surface.
  • a second opening is formed at a position facing the reflecting section, a third opening is formed at a position corresponding to the second contact surface, and a second opening is formed at a position facing the second reflecting section.
  • the fourth opening is formed ⁇ 02020/174945 4 ⁇ (: 171?2020/002182
  • the first opening has a larger opening area than the second opening, and the third opening has a smaller opening area than the fourth opening.
  • a projection device of the present disclosure includes any of the projection lenses described above, an electro-optical element, and a housing.
  • Fig. 1 is an example of use of a projector having a projection lens according to an embodiment.
  • FIG. 2 A vertical cross-sectional view taken along the optical axis of the projection lens according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a vertical cross-sectional view showing a first lens barrel portion and a second lens barrel portion of the projection lens according to the embodiment, and a connecting portion of the second lens barrel portion and the third lens barrel portion.
  • FIG. 4 is a rear perspective view showing the assembling of the first mirror, the second mirror, and the cover part to the holding frame according to the embodiment.
  • Fig. 5-8 is a sectional view taken along line 8-8 of the rear view shown in Fig. 5.
  • FIG. 58 is a rear view in which the lens unit is assembled to the holding frame according to the embodiment.
  • FIG. 6 is a vertical cross-sectional view showing a first opening, a second opening, a third opening, and a fourth opening of the holding frame according to the embodiment.
  • FIG. 7 is a perspective view of the lens unit assembled from the back side of the holding frame according to the embodiment.
  • FIG. 8 is a top view (plan view) of the lens unit according to the embodiment.
  • FIG. 9 is a perspective view of a lens unit according to the embodiment.
  • FIG. 10 is a perspective view showing a coupling structure in which the first lens barrel portion of the projection lens and the first mirror of the second lens barrel portion according to the embodiment can be aligned.
  • FIG. 11 is an enlarged perspective view of a coupling portion of the first lens barrel portion and the second lens barrel portion of the projection lens according to the embodiment.
  • the projector 10 is an example of a projection device that projects the image P on the screen 36.
  • the projection lens 11 of this embodiment is used by being attached to the main body 12 of the projector 10.
  • the main body 12 corresponds to the housing of the projector 10.
  • the main body 12 accommodates main components such as an image forming unit 26 and a control board (not shown).
  • the projection lens 11 may be of a type built into the projector 10 or may be attached to the projector 10 in a replaceable manner with another interchangeable lens.
  • a light flux representing an image formed by the image forming unit 26 is incident on the projection lens 11 from the main body 12 along the optical axis A 1.
  • the projection lens 11 enlarges the image light based on the incident light flux by an optical system to form an image.
  • the projection lens 11 projects the magnified image of the image P formed by the image forming unit 26 onto the screen 36 installed outside the projector 10.
  • the image forming unit 26 forms an image to be projected.
  • Image forming unit 2
  • Reference numeral 6 includes an image forming panel 32 which is an electro-optical element, a light source 34, a light guide member (not shown), and the like.
  • the light source 34 irradiates the image forming panel 32 with light.
  • the light guide member guides the light from the light source 34 to the image forming panel 32.
  • the image forming unit 26 is, for example, a reflection type image forming unit using D MD (D i g i t a I M i r r o r D e v vi c e) as the image forming panel 32.
  • the DMD has a plurality of micromirrors that can change the reflection direction of the light emitted from the light source 34. Is.
  • the D M port changes the direction of each micro mirror according to the image, thereby switching on/off the reflected light from the light source 34, thereby performing optical modulation according to the image.
  • An example of the light source 34 is a white light source.
  • the white light source emits white light.
  • a white light source can be created, for example, by combining a laser light source and a phosphor. ⁇ 02020/174945 6 ⁇ (: 171?2020/002182
  • the laser light source emits blue light as excitation light to the phosphor.
  • the phosphor emits yellow light when excited by the blue light emitted from the laser light source.
  • the white light source emits white light by combining blue light emitted from the laser light source and yellow light emitted from the phosphor.
  • the image forming unit 26 is further provided with a white light emitted from the light source 34, a blue light (Mimi Iri 6), a green light ⁇ ( ⁇ “6 6”), and a red light.
  • a rotary color filter that selectively converts each color light of ([3 ⁇ 46 ⁇ 1]) in time division is provided.
  • the projection lens 11 includes the lens barrel 40 shown in FIG. In FIG. 1, the projection lens 11 is shown with an outer cover provided on the outside of the lens barrel 40, but in FIGS. 2 and below, the outer cover is removed from the projection lens 11. It is shown in a mode.
  • the projection lens 11 has, for example, a bending optical system that bends the optical axis twice.
  • the bending optical system has a first optical axis 81, a second optical axis 2, and a third optical axis 3.
  • the second optical axis 2 is an optical axis bent by 90 ° with respect to the first optical axis 1.
  • the third optical axis 8 3 is an optical axis bent by 90 ° with respect to the second optical axis 8.
  • the 90 ° here is a value that includes the error allowed in the design. Further, as shown in FIG.
  • the direction in which the first optical axis 8 1 extends is referred to as the first direction, and of the first directions, the light incident side direction at the first optical axis 8 1 is the 18th direction. And the direction of the light exit side is also referred to as the first direction.
  • the direction in which the second optical axis 82 extends is also referred to as the second direction. In this example, since the first optical axis 8 1 and the third optical axis 8 3 are parallel, the first direction also matches the direction in which the third optical axis 8 3 extends.
  • the lens barrel 40 houses the bending optical system.
  • the lens barrel 40 is the first lens barrel ⁇ 02020/174945 7 ⁇ (: 171?2020/002182
  • the first lens barrel portion 41 corresponds to the first holding portion
  • the second lens barrel portion 42 corresponds to the second holding portion
  • the third lens barrel portion 43 corresponds to the third holding portion.
  • the incident side of the first lens barrel section 41 is attached to the main body section 12 of the projector 10.
  • the incident side of the second lens barrel section 42 is connected to the output side of the first lens barrel section 41.
  • the incident side of the third lens barrel section 43 is connected to the outgoing side of the second lens barrel section 42.
  • the first lens barrel portion 41 accommodates and holds therein the first optical system !_ 1 arranged along the first optical axis 8 1.
  • the second lens barrel section 42 accommodates and holds the second optical system !_ 2 arranged along the second optical axis 82.
  • the third lens barrel portion 43 contains the third optical system !_ 3 arranged along the third optical axis 83 and accommodates it therein.
  • the central axis of the first lens barrel portion 41 is substantially coincident with the first optical axis 81.
  • the central axis of the second lens barrel portion 42 is substantially coincident with the second optical axis 82.
  • the central axis of the third lens barrel portion 43 is substantially coincident with the third optical axis 83.
  • the first lens barrel portion 41 is the lens barrel portion located closest to the incident side
  • the third lens barrel portion 43 is the lens barrel portion located closest to the exit side.
  • the second lens barrel portion 42 is located between the first lens barrel portion 41 and the third lens barrel portion 43.
  • the second lens barrel section 42 accommodates and holds the first mirror 48 and the second mirror 49.
  • the first optical system !_ 1 is composed of, for example, lens !_ 1 1, lens !_ 1 2, lens !_ 1 3 and lens !_ 1 4, and each lens !_ 1 1 ⁇ 14 are arranged in this order from the upstream immediate light incident side.
  • the lens 1-111 is, for example, a zoom lens group.
  • the detailed configuration of each of the lenses 1_11 to 14 is omitted, and each lens is represented by one lens.
  • each lens may be a single lens or a plurality of lenses.
  • the first mirror 48, the second optical system !_2 and the second mirror 49 are arranged in this order from the incident side.
  • the first mirror 48 is located on the most incident side in the second lens barrel portion 42, and is close to the emission end of the first lens barrel portion 41. ⁇ 02020/174945 8 ⁇ (: 171?2020/002182
  • the second mirror 49 is located on the most emission side in the second lens barrel portion 42, and is arranged near the entrance end of the third lens barrel portion 43.
  • the first mirror 48 and the second optical system !_2 do not overlap. Specifically, as shown in FIG. 3, the upper end of the first mirror 48 in the second direction and the lower end of the second optical system !_2 in the second direction are separated by a distance port !_. That is, the first mirror 48 and the second optical system !_2 are not superposed in the second direction and are separated from each other.
  • the first mirror 48 is one of the optical elements forming the bending optical system, and forms the second optical axis 8 2 by bending the first optical axis 8 1.
  • the first mirror 48 is a first reflecting section that bends the light of the first optical axis 8 1 into the light of the second optical axis 8 2.
  • the first mirror 48 is arranged such that the reflecting surface 48 of the first mirror 48 makes an angle of 45 ° with respect to each of the first optical axis 8 1 and the second optical axis 8 2.
  • the first mirror 48 is a specular reflection type mirror in which a transparent member such as glass is coated with a reflective film.
  • the second mirror 49 is one of the optical elements forming the bending optical system, and is a reflecting portion that bends the optical axis.
  • the second mirror 49 forms the third optical axis 8 3 by bending the second optical axis 8.
  • the second mirror 49 is a second reflecting portion that bends the light of the second optical axis 82 to form the light of the third optical axis 83.
  • the second mirror 49 is arranged such that the reflecting surface 49 of the second mirror 49 forms an angle of 45° with respect to each of the second optical axis 8 2 and the third optical axis 8 3. There is.
  • the second mirror 49 is also a specular mirror similar to the first mirror 48, for example.
  • the second optical system !_ 2 is, for example, the lens 1_ 2 1, the lens !_ 2 2 and the lens !_ 2
  • each lens !_ 2 1 ⁇ 2 3 are arranged in this order from the upstream side, that is, the light incident side.
  • Each of _ 2 2 and !_ 2 3 may be a single lens or a cemented lens.
  • the distance of the first optical axis 8 1 between the most upstream lens !_ 1 1 of the first optical system !_ 1 and the first mirror 4 8 is as follows. First between mirror 4 9 ⁇ 02020/174945 9 ⁇ (: 171?2020/002182
  • the distance between 1 and 2 is longer than the distance between 2 and 3. That is, in the lens barrel 40, the first lens barrel section 41 for accommodating the first optical system !_ 1 and the second lens barrel section 42 for accommodating the second optical system !_ 2 are compact. I have to.
  • the third optical system !_ 3 is an output optical system.
  • lens 1_ 3 1, lens !_ 3 is an output optical system.
  • the exit lens 16 are arranged in order from the upstream side, that is, the light incident side.
  • the lens !_ 3 1 and the lens !_ 3 2 form, for example, a focus lens group.
  • the exit lens 16 is arranged at the exit end of the third lens barrel section 43 closest to the exit side.
  • the lens !_ 14 functions as an intermediate image forming lens.
  • the lens !_ 1 4 collects the incident light flux and forms an intermediate image on the upstream side of the first mirror 48 in the second lens barrel section 42 and in the vicinity of the first mirror 48.
  • the intermediate image is formed inside the second holding unit 42. The intermediate image may be formed on the downstream side of the first mirror 48 and near the first mirror 48.
  • the light flux reflected by the first mirror 48 is incident on the second optical system !_2.
  • the second optical system !_ 2 functions as a relay lens that relays the light flux representing the intermediate image to the third optical system !_ 3 by using the intermediate image formed by the lens !_ 14 as a subject.
  • the second optical system 1_2 is composed of, for example, three lenses, lens 1_21, lens !_22 and lens !_23.
  • the second optical system !_ 2 was reflected by the first mirror 48. ⁇ 02020/174945 10 box (: 171?2020/002182
  • the light beam is made incident on the second mirror 49.
  • the second mirror 49 reflects the light flux incident from the second optical system 1_2 toward the third optical system 1_3.
  • the third optical system 1_3 emits the light flux incident from the second mirror 49, from the emission lens 16 toward the screen 36.
  • the light incident on the incident side end portion 4 18 from the main body portion 12 is emitted from the emission lens 16 toward the screen 36, and an image is projected on the screen 36.
  • the frame forming the incident-side end portion 41 8 is made of a metal material. Since the length of the first optical axis 8 1 passing through 1 and 2 is longer than the length of the second optical axis 8 2 passing through 2 and 3, when the projection lens 1 1 is mounted on the projector 10, The end 4 18 may be located deep inside the projector 10. If the incident side end 41 is located in this position, it will be strongly affected by the heat generated by the light source 34 (see Fig. 1) in the projector 10. Therefore, the frame forming the incident-side end portion 4 18 is preferably a metal material having high heat resistance.
  • the first lens barrel portion 41 and the third lens barrel portion 43 have a general cylindrical skeleton member similar to a general lens barrel portion.
  • the general tubular shape is, specifically, only the entrance side and the exit side, which are the axial ends of the tubular shape, are open, and the internal cavity has a cross-sectional shape orthogonal to the axial direction. It has a circular shape that matches the outer shape of a circular lens.
  • Each of the first optical system !_ 1 and the third optical system !_ 3 is held by such a general cylindrical skeleton member.
  • Optical system !_ 1 is inserted.
  • the third lens barrel section 41 and the third optical system !_3 are assembled from the entrance side or the exit side opening of the third lens barrel section 43 along the axial direction of the tubular shape. Then, the third optical system !_ 3 is inserted.
  • the second lens barrel part 42 has a holding frame 42 8 and a second optical system different from a general cylindrical shape as a skeleton member.
  • !_ 2 ⁇ 02020/174945 11 ⁇ (: 171?2020/002182
  • the holding frame 42 8 has a substantially trapezoidal shape when viewed from the side, and as shown in Figs. And the part other than the emitting side is also open.
  • the cross-sectional shape of the internal cavity the cross-sectional shape orthogonal to the second optical axis 82 direction is rectangular.
  • the first optical axis 81 side is downward and the third optical axis 83 side is upward in the direction of the second optical axis 82.
  • the first lens barrel portion 41 side is the front surface and the opposite side is the back surface. That is, the back surface of the holding frame 42 8 means a surface of the outer peripheral surface of the holding frame 4 28 in the light emission side direction of the first optical axis 81.
  • the holding frame 42 is a resin product manufactured by injecting resin into a mold, and is integrally molded. Further, the holding frame 42 8 integrally holds the first mirror 4 8 and the second mirror 4 9.
  • to hold integrally means to hold the first mirror 48 and the second mirror 49 by the same single component.
  • the holding frame 42 has a rectangular base plate 42 that is long in the vertical direction on the front side.
  • the base plate 42 (first contact surface 568 in FIG. 3) is provided with a first opening 10 1 at a position facing the emission side of the first lens barrel portion 41.
  • the first aperture 10 1 is an aperture for passing the first light flux having the first optical axis 8 1 emitted from the first optical system !_1.
  • the base plate 42 (second contact surface 57 in FIG. 3) is provided with a third opening 103 at a position facing the incident side of the third lens barrel portion 43.
  • the third opening 103 is an opening for passing the third light flux having the third optical axis 83 bent by the second mirror 49.
  • the two side walls 42 (3 and 420) forming the side surface of the holding frame 42 are provided at both ends in the horizontal direction orthogonal to the vertical direction.
  • Side wall 4 2 (3 and side wall 4 20 are formed on the base plate 4 2 so as to project toward the rear side.
  • the space sandwiched between the side wall 420 and the side wall 420 serves as a space for accommodating the first mirror 48, the second optical system !_ 2 and the second mirror 49. ⁇ 02020/174945 12 boxes (:171?2020/002182
  • the side wall 4 2 ⁇ and the side wall 4 2 0 are each one plate-shaped portion, but in this example, for convenience of explanation, a part of each side wall 4 2 ( 3, 4 20 is placed at a vertical position). Partial distinction may be called as follows: In other words, for the left side wall 420 in Fig. 3, the part located at the center in the up-down direction is the central side wall 90 and the central side wall 90. The upper part is referred to as the upper side wall 91, and the part below the central side wall 90 is referred to as the lower side wall 92. The right side wall 420 is the centrally located part in the vertical direction. The part above the 90 and the central side wall 90 is called the upper side wall 91, and the part below the central side wall 90 is the lower side wall 92.
  • the positions of the lower side walls 9 2 8 and 9 2 in the vertical direction of the holding frame 42 8 correspond to the position where the first mirror 48 is arranged, and the central side wall 90 8
  • the positions of and 90 0 correspond to the position where the second optical system !_ 2 is arranged
  • the positions of the upper side walls 91 and 91 correspond to the position where the second mirror 4 9 is arranged.
  • the side wall 4 2 ( 3 and the side wall 4 20 are spaced from the center).
  • An opening is formed only in the upper part, that is, between the upper side wall 9 18 and the upper side wall 9 1 and between the central side wall 9 0 and the central side wall 9 0 is connected on the back side.
  • This opening is one opening in this example, but in the following, the portion between the upper side wall 9 1 and the upper side wall 9 1 is referred to as the fourth opening 10 4.
  • the portion between the central side wall 90 and the central side wall 90 is called an opening 95.
  • the fourth opening 104 functions as an opening for attaching the second mirror 49.
  • the fourth opening 104 faces the surface of the second mirror 49 opposite to the reflecting surface 489.
  • the opening 95 functions as an opening for mounting the lens unit 50. Therefore, the opening portion 95 has a size capable of passing through the lens unit 50.
  • the lower slopes 94 are connected to each other.
  • a second opening 10 2 is formed on the lower slope 94.
  • the second opening 102 is an opening for attaching the first mirror 48.
  • the second opening 102 faces the surface of the first mirror 48 opposite to the reflecting surface 488.
  • the holding frame 42 is provided with the first opening 10 1 and the second opening 10 2 at positions facing each other in the first direction.
  • a third opening 103 and a fourth opening 104 are provided at positions facing each other in the first direction.
  • the first opening 10 on the front side is provided.
  • the vertical length 1 of 1 is larger than 0 2 of the second opening 10 2 on the back side. That is, the opening area of the first opening 101 is larger than the opening area of the second opening 10 2. Also, the vertical length 0 3 of the third opening 10 3 on the front side is smaller than 0 4 of the fourth opening 10 4 on the back side. That is, the opening area of the third opening 103 is smaller than the opening area of the fourth opening 10 4.
  • the openings formed on the front surface side and the back surface side of the holding frame 4 2 at the positions facing each other specifically, the first opening 1 0 1 and the second opening 1 0
  • Each of the second group, the third opening 103 and the fourth opening 104 has a large opening area on one side and a small opening area on the other side. This is because when the holding frame 42 is molded using two molds, it is easy to remove the mold.
  • the reason why the second opening 1 0 2 is smaller than the first opening 1 0 1 is as follows. That is, the first opening 10 1 is an opening through which the first light flux having the first optical axis 8 1 passes. Therefore, the size of the first aperture 10 1 is required to correspond to the lens !_ 1 4 (see Fig. 3).
  • the second aperture 102 is an aperture for attaching the small first mirror 48 for reflecting the light beam reduced in diameter by the lenses 1_14. Therefore, the opening area of the first opening 10 1 can be made smaller than the opening area of the second opening 10 2. ⁇ 02020/174945 14 ⁇ (: 171?2020/002182
  • the reason why the third opening 10 3 is smaller than the fourth opening 10 4 is as follows. That is, the third aperture 10 3 needs only to pass the third light flux whose diameter has been reduced by the first optical system !_ 1 and the second optical system !_ 2; Compared with 0 1, it requires a smaller aperture. Further, as will be described later, it is also necessary to make the opening small for the structural reason that a coupling portion for coupling the third lens barrel portion 43 must be provided around the third opening 103. is there.
  • the fourth opening 104 is an opening for attaching the second mirror 49.
  • the position and orientation of the second mirror 49 are adjusted. More specifically, the position and orientation of the second mirror 49 are adjusted to adjust the tangential surface and the sagittal surface that affect the astigmatism of the third optical system !_ 3.
  • the second mirror 49 is held by being sandwiched from above and below by, for example, an adjusting jig. In this state, the second mirror 49 is moved two-dimensionally or three-dimensionally to adjust its posture.
  • the fourth opening 10 4 is preferably relatively large, and is formed larger than the third opening 10 3.
  • the first mirror holding portions 4 4 8 and 4 4 which hold the first mirror 4 8 are formed on the inner edge of the second opening 10 2. Is provided.
  • the first mirror holders 44, 44 contact the outer edge of the reflecting surface 48 of the first mirror 48 and hold the first mirror 48.
  • the first mirror holding unit 4 4 is arranged such that the reflecting surface 48 of the first mirror 4 8 makes an angle of 45 ° with respect to each of the first optical axis 8 1 and the second optical axis 8 2. 1 Hold the mirror 4 8
  • second mirror holders 46 8 and 46, 46, 46 and 40 which hold the second mirror 49.
  • the reflecting surface of the second mirror 49 is set to face the second optical axis 2 and the third optical axis 3, respectively.
  • the holding frame 42 is provided with a cover portion 1 that covers the back side.
  • the cover portion 110 has a size that covers the second opening 10 02, the fourth opening 10 4 and the opening 95.
  • the cover 110 has a light blocking effect.
  • the cover portion 1 10 has female screws 1 1 3 8 ⁇ 1 ⁇ 1 provided on the holding frame 4 2 8 and shed holes 1 1 1 8 ⁇ 1 ⁇ 1 ⁇ provided at positions corresponding to these. It is fixed to the holding frame 42 by engaging male screws 1 1 2 8 ⁇ 1 ⁇ 1 through 1.
  • the material of the cover portion 110 is, for example, a soft resin, and the material of the holding frame 4 28 is, for example, a hard resin. Therefore, the flexural rigidity of the cover 110 is lower than the flexural rigidity of the holding frame 428. As a result, the cover portion that can follow the bends at the edges of the upper side wall 91 8 and the center side wall 90, and at the edges of the center side wall 90 and the lower side wall 9 28 It will be 10
  • the second optical system !_2 is housed between the central side walls 90 and 90 of the holding frame 42.
  • the second optical system !_ 2 is attached to the lens frame 52, and is attached to the holding frame 42 8 in that state.
  • the second optical system !_ 2 attached to the lens frame 52 is called the lens unit 50.
  • the lens frame 52 is a resin frame that houses the lenses 1_21, the lens !_222, and the lens !_23.
  • the lens frame 52 has a circular shape like the outer shape of the lens !_ 21 etc.
  • the lens frame 52 is provided with mounting plates 80 and 80 for mounting on the holding frame 42. Each of the mounting plates 80 and 80 protrudes outward in the radial direction of the lens frame 52.
  • Each of the mounting plates 808 and 8000 is arranged at a position inverted by 180 ° with respect to the center of the lens frame 52. Mounting ⁇ 02020/174945 16 ⁇ (: 171?2020/002182
  • the plate 80 is provided with two holes, a through hole 82 8 and a hole 82.
  • the mounting plate 80 has one shed hole 8 2 (3).
  • the lens frame mounting portion is provided inside the center side wall 90 of the holding frame 42.
  • the attachment surface 978 is a surface of the inner surface of the holding frame 42, which faces the direction intersecting the second optical axis 82.
  • the direction crossing the second optical axis 82 means a direction that is not parallel to the second optical axis 82.
  • the mounting surface 97 is a surface of the inner surface of the second lens barrel portion 4 2 (holding frame 42 8) that faces the first direction, that is, a surface that is orthogonal to the first direction. is there.
  • the term "orthogonal" as used herein is not limited to perfect orthogonality, and may include an angular error allowed in manufacturing the holding frame 428 and/or an angular error allowed in optical design.
  • a lens frame mounting portion 96 is formed inside the central side wall 90.
  • a female screw 840 is formed on the mounting surface 97 of the lens frame mounting portion 96.
  • the mounting surface 97 is a surface of the inner surface of the holding frame 42, which faces in the direction intersecting the second optical axis 82.
  • the mounting surface 97 is a surface orthogonal to the first direction, like the mounting surface 978. The meaning of orthogonal is as described above.
  • the lens unit 50 is attached in a state where the mounting plate 80 is in contact with the mounting surface 978 and the mounting plate 80 is in contact with the mounting surface 97.
  • the female screws 8 4 and 8 4 formed on the mounting surface 9 7 correspond to the through holes 8 2 and 8 2 formed on the mounting plate 80, respectively.
  • the female screw 840 formed on the mounting surface 970 corresponds to the shed hole 820 formed on the mounting plate 80.
  • the holding frame 42 8 through which the second optical axis 8 2 passes is the first mirror. ⁇ 02020/174945 17 ⁇ (: 171?2020/002182
  • the lens frame 52 can be easily fixed by inserting the male screw from the direction of the first optical axis 81 (first direction).
  • the first lens barrel portion 4 1 and the second lens barrel portion 4 2 are fixed by screws, and the third lens barrel portion 4 3 and the second lens barrel portion 4 2 are connected. Are fixed with screws.
  • FIG. 10 only the first lens barrel section 41 and the second lens barrel section 42 are shown, but the relationship between the third lens barrel section 43 and the second lens barrel section 42 is also the same. Is.
  • the first lens barrel portion 41 and the second lens barrel portion 42 are arranged on the coupling surface 58 of the first lens barrel portion 41 at the lower portion of the second lens barrel portion 42. 1 It is fixed with screws with the connecting parts 5 and 6 in contact.
  • the third lens barrel section 43 and the second lens barrel section 42 have the second coupling section 57 at the upper part of the second lens barrel section 42 and the third lens barrel section 43 of the third lens barrel section 43. It is fixed with screws while being in contact with the connecting surface 59.
  • the first joint portion 5 6 has a first contact surface 5 6 8 which is in contact with the joint surface 5 8 on the side facing the joint surface 5 8.
  • the second joint portion 57 has a second contact surface 57, which is in contact with the joint surface 59, on the side facing the joint surface 59.
  • the coupling surface 58 is the first of the outer peripheral surfaces of the first lens barrel portion 41.
  • a plane that intersects the first optical axis 8 1 means a surface that is not parallel to the first optical axis 8 1.
  • the coupling surface 58 is an end surface of the outer peripheral surface of the first lens barrel portion 41, which is oriented toward the first pit direction. That is, the coupling surface 58 is a surface orthogonal to the first optical axis 81.
  • the term "orthogonal" as used herein may include not only perfect orthogonality but also an angular error allowed in manufacturing the first lens barrel portion 41 and/or an angular error allowed in optical design.
  • FIG. 10 shows that the first mirror 4 8 and the second mirror 4 9 and the lens frame 52 of the second lens barrel 4 2 are removed, and the first lens barrel 4 1 and the second lens barrel 4 2 are removed.
  • the state where the lens barrel section 42 and the lens barrel section 42 are not fixed by screws is shown.
  • the coupling surface 5 8 of the first lens barrel portion 41 has a substantially rectangular shape, and female screws 6 5 are provided at the four corners of the coupling surface 5 8. ⁇ 02020/174945 18 ⁇ (: 171?2020/002182
  • the through holes 6 18 8 are provided at positions corresponding to the female screws 6 58, 6 5 6 5 0, 6 50. , 61 1 (not shown) and 6 10 (not shown) are provided.
  • the four female screws 658 ⁇ and the four shed holes 618 ⁇ are faced to each other, and the four male screws 548 ⁇ are engaged with the respective female screws 658 ⁇ .
  • a female screw 65 8 is provided at the lower left corner of the coupling surface 58 of the first barrel 41.
  • the first joint portion 5 6 of the second lens barrel portion 42 is provided with a concave portion at a position corresponding to the female screw 6 58, and the wall surface 60 8 of the concave portion is provided with a through hole 6 18 8. ing.
  • the connecting surface 5 8 and the first contact surface 5 6 8 are brought into contact with each other so that the female screw 6 58 and the shed hole 6 18 face each other, and the male screw 5 48 is attached to the second lens barrel portion 4 2 It can be fixed from the side by passing it through the through hole 61 and engaging with the female screw 65.
  • the inner diameter of the draw-through hole 6 18 is larger than the outer diameter of the female screw 6 58.
  • the outer diameter of the female screw 65 8 is the diameter corresponding to the outer diameter of the screw portion 5 42 of the male screw 5 48.
  • the inner diameter of the draw-through hole 6 18 is set outside the female screw 6 5 so that the position of the first mirror 4 8 of the second lens barrel portion 42 can be adjusted with respect to the first optical axis 1. It has a larger diameter than the diameter.
  • the dimensional difference in the radial direction between the inner diameter of the shed hole 61 and the outer diameter of the female screw 65 is the amount by which the position of the first mirror 48 with respect to the first optical axis 81 can be adjusted.
  • the coin hole 6 18 and the female screw 6 58 are both circular, the position adjustment of the second lens barrel portion 42 is performed in all directions within a plane parallel to the coupling surface 58. Is possible.
  • the position of the first mirror 48 can be shifted in the second direction, that is, the extending direction of the second optical axis 82, and the position of the first mirror 48 can be shifted in the second direction.
  • the position can be adjusted by.
  • the amount by which the inner diameter of the shed hole 61 is increased depends on the manufacturing error, the assembly error, and/or the optical design of the first lens barrel section 41 and the second lens barrel section 42. ⁇ 02020/174945 19 ⁇ (:171?2020/002182
  • the outer diameter of the head portion 5 41 of the male screw 54 8 is larger than the inner diameter of the shed hole 6 18 8.
  • the shape of the draw-through hole 6 18 need not be circular, and may be, for example, an elongated hole. In that case, for example, if the diameter of the long axis of the draw-through hole 61 is longer than the diameter of the internal thread 65, but if the diameter of the short axis is the same as the diameter of the internal thread 65, then only in the direction of the long axis. Position adjustment is possible.
  • the above relationship is also established in the relationship between each of the through holes 61, 61, 61 and each of the male screws 54, 54, 540.
  • the female screw 65, the male screw 54, and the shed hole 61 are collectively referred to as a second holding portion fixing mechanism.
  • the fixing force of the second holding unit fixing mechanism is the tightening force for engaging and tightening the male screw with the female screw.
  • the second holding part fixing mechanism is not limited to the screw fixing mechanism, but the use of a screw facilitates the assembly process.
  • the second lens barrel portion 42 is not completely fixed to the connecting surface 58 of the first lens barrel portion 41 (for example, the screw is not completely tightened and is loose). , The position of the first optical axis 8 1 and the position of the first mirror 4 8 can be adjusted. That is, by weakening the fixing force of the second holding section fixing mechanism, the second lens barrel section 42 can be shifted relative to the first lens barrel section 41. This makes it possible to fix the second lens barrel 4 2 to the first lens barrel 4 1 after adjusting the relative positional relationship between the first optical system 1_1 and the first mirror 4 8. Become.
  • a female screw 65 is formed in the first lens barrel unit 41, and a shed hole 61 is formed in the second lens barrel unit 42.
  • a female screw 65 may be formed in the second lens barrel portion 42 and a shed hole 61 may be formed in the first lens barrel portion 41 (not shown).
  • the male screw 5 4 is inserted from the side of the first lens barrel portion 41 toward the second lens barrel portion 42, and is engaged with the female screw 65.
  • the second holding unit fixing mechanism in addition to the female screw 65, the male screw 5 4, and the shed hole 61, the second holding unit fixing mechanism includes the first lens barrel unit 41 and the second lens barrel unit. It contains an adhesive 70 for adhering to the part 42. As shown in FIG. 11, the first lens barrel portion 41 has a first protruding portion 67 8. The first protrusion 678 has a first adhesive surface 688 which is in the same plane as the joint surface 58. A protrusion 668 is formed on the first adhesive surface 688.
  • the second lens barrel portion 42 is provided with the second protruding portion 63 8 at a position facing the first protruding portion 67 78.
  • the second projecting portion 63 8 has a second adhesive surface 64 8 which is in the same plane as the first contact surface 5 68.
  • the second projecting portion 63 8 has a second shed hole 6 28 8.
  • the adhesive 70 spreads inside the second shed hole 6 2 and between the joining surface 5 8 and the first contact surface 5 6 and is cured to cure the first lens barrel portion 4 1 and the second lens barrel portion 4. Glue part 42.
  • the type of the adhesive 70 is not limited, but a photocurable resin is used, for example.
  • the first lens barrel portion 41 is formed with first protrusions 67 to ⁇ having the same structure as the first protrusions 67.
  • the second lens barrel portion 42 is formed with second protrusions 63 to 0 having the same structure as the second protrusion 63 8 (6 30 is not shown).
  • the connection between the first protruding part 6 7 to 0 and the corresponding second protruding part 63 3 to 0 is similar to the connection between the first protruding part 67 8 and the second protruding part 6 38. Then, it is bonded with an adhesive.
  • the holding frame 42 is a resin molded product using a mold, the holding frame 42 is easier to manufacture and has higher productivity than when a metal material is used.
  • the front side and the back side face each other. ⁇ 02020/174945 21 ⁇ (: 171?2020/002182
  • one opening area is large and the other opening area is small. Therefore, when the holding frame 42 is resin-molded by using a mold including two molds, it is easy to remove the mold.
  • the first optical system !_ 1 can be configured as a tube along the first optical axis 81 direction from the entrance side or the exit side opening.
  • the first lens barrel section 41 is assembled by being inserted into the shaped skeleton member. The same applies to the third lens barrel section 43.
  • the second optical system !_ 2 is attached to the lens frame 52, and the lens unit 50 is assembled. After this, the lens unit 50 is attached to the holding frame 42.
  • a lens frame 5 2 (lens unit 50) is provided on the rear surface of the holding frame 42, that is, on the outer peripheral surface of the holding frame 42 8 in the light emission side direction of the first optical axis 8 1.
  • An opening 95 is provided which is large enough to be threaded.
  • the lens unit 50 is attached to the holding frame 42 by pulling it through the opening 95 on the rear surface of the holding frame 42.
  • the lens unit 50 is brought into contact with a mounting surface 9 7 of the inner surface of the holding frame 42 8 constituting the second lens barrel portion 42, which is oriented in the direction intersecting the second optical axis 8 2.
  • the lens unit 50 is fixed with the screw corresponding to the lens frame fixing mechanism. Therefore, as compared with the case where the lens has to be inserted from the optical axis direction like the first lens barrel section 41 and the third lens barrel section 43, the degree of freedom in the assembling direction is improved.
  • the second optical system for the holding frame 42 is provided. It is possible to provide a projection lens that can be easily assembled with !_ 2.
  • the holding frame 42 has an opening portion 9 5 having a size capable of passing through the lens frame 52, the lens unit 52 is opened through the opening portion 9 5.
  • ⁇ 02020/174945 22 ((171?2020/002182
  • the holder 50 can be attached to the holding frame 42.
  • the holding frame 42 is provided with a structure for clarifying the mounting position of the lens unit 50 like the opening 95, so that the second lens barrel 42 2 Productivity is improved.
  • the respective arrangement positions of the first mirror 48 and the lens unit 50 including the second optical system !_ 2 do not overlap.
  • the lens unit 50 can be assembled from the back side of the holding frame 42, which is easy to assemble.
  • the first mirror 4 8 and the second mirror 4 9 are attached to the holding frame 42.
  • the first mirror 48 and the second mirror 49 are temporarily fixed with screws.
  • the temporary assembly of the second lens barrel section 42 is completed.
  • the second lens barrel section 42 is assembled to the first lens barrel section 41.
  • the holding frame 42 of the second lens barrel portion 42 corresponding to the second holding portion is one of the outer peripheral surfaces of the first lens barrel portion 41 corresponding to the first holding portion. While being in contact with the joint surface 58, which is the end surface facing the first Mitsumi direction, it is fixed by the second holding section fixing mechanism such as a screw.
  • the lens frame 52 faces the same first direction as the coupling surface 5 8 of the first lens barrel portion 41 among the inner surfaces of the holding frame 42 of the second lens barrel portion 42. It is fixed with screws while it is in contact with the mounting surfaces 978 and 97.
  • the mounting direction of the second lens barrel portion 42 to the first lens barrel portion 41 and the mounting direction of the lens frame 52 to the holding frame 42 of the second lens barrel portion 42 are different from each other. , In the same direction. Therefore, for example, when the second lens barrel section 42 is attached to the first lens barrel section 41 after being attached to the holding frame 42 of the lens frame 52, the holding and moving directions of the respective sections should be the same. It can be carried out. Therefore, the group ⁇ 02020/174945 23 ((171?2020/002182
  • the finding process can be simplified.
  • the adjustment direction includes the second optical axis 82 direction
  • the most upstream lens of the 1st optical system !_ 1! The distance of the first optical axis 8 1 between 1 1 and the first mirror 4 8 is longer than the distance of the second optical axis 8 2 between the first mirror 4 8 and the second mirror 4 9.
  • the second lens barrel section 42 for accommodating the second optical system !_ 2 is made smaller and lighter than the first lens barrel section 41 for accommodating the first optical system !_ 1.
  • the second lens barrel section 42 becomes smaller and lighter, it is less likely to bend when the material has the same rigidity, compared to when it is large and heavy. A force is applied to the second lens barrel portion 42 when adjusting the position with respect to the first lens barrel portion 41.
  • the skeletal member of the second lens barrel portion 42 is a resin molded product such as the holding frame 428, which has a simple structure.
  • the rigidity of the material itself is insufficient compared to the case of using a metal skeletal member, so it is necessary to suppress the bending and distortion of the holding frame 42 by reducing the size and weight. high.
  • the second lens barrel portion 4 2 functions as a connecting portion of the first lens barrel portion 4 1 and the third lens barrel portion 4 3, so that the second lens barrel portion 4 2 If 4 2 is made compact and lightweight, the entire projection lens 1 1 becomes compact and lightweight. This has the merit of making it easier to move the projection lens 1 1.
  • the second optical system !_2 is preferably composed of three or less lenses as in the present embodiment. Because it is possible to make the second optical system !_ 2 smaller and lighter. ⁇ 02020/174945 24 ⁇ (: 171?2020/002182
  • the lens unit 50 can also be made smaller and lighter, even if the second optical system 1_ 2 is fixed to the inner side surface of the second lens barrel portion 42 (mounting surfaces 9 7 8 and 9 7), the lens frame 5 2 is hard to bend. It also contributes to the improvement of the assembling accuracy of the second optical system 1_2.
  • the first optical system of the present embodiment! -1 is equipped with an intermediate image forming lens !_ 1 4 which forms an intermediate image upstream of the first mirror 48. Since the first optical system !_ 1 is equipped with the intermediate image forming lens 1-14, compared to the case where the intermediate image forming lens is provided on the downstream side of the first mirror 48, There is a merit.
  • the second lens barrel portion 42 can be made smaller and lighter.
  • the position adjustment of the first lens barrel section 41 and the second lens barrel section 42 is possible.
  • the intermediate image forming lens in the first optical system !_ 1
  • the intermediate image forming lens is in the second lens barrel section 42 and an intermediate image is formed near the first mirror 48
  • the first lens barrel section 41 and the second lens barrel section By adjusting the position of 42, the relative position between the intermediate image and the first mirror 4 8 can be adjusted.
  • the intermediate image forming lens is arranged after the first mirror 48, and then the position adjusting section is provided. Therefore, it was difficult to adjust the relative position between the first mirror 48 and the intermediate image, and the optical axis could not be adjusted sufficiently.
  • such position adjustment is possible.
  • the diameter of the light beam incident on 8 can be reduced. As a result, the size of the first mirror 48 can be reduced. By downsizing the first mirror 48, it is possible to downsize the second lens barrel section 42.
  • the first coupling section 5 6 is connected to the coupling surface 5 8
  • the test image for position adjustment is made incident on the first optical axis 8 1 in the state of being brought into contact with the test image and projected on the screen 36. While checking this test image, using a jig
  • the second lens barrel 42 is moved in a direction parallel to the coupling surface 58 with respect to the first lens barrel 41, and the position is adjusted so that the projected image is optimized.
  • the second lens barrel portion 42 is fixed by screws at the position where the position adjustment is completed. Further, it is adhered by the adhesive 70.
  • the first mirror 48 and the first mirror 48 temporarily fixed to the holding frame 42A are identical to the first mirror 48 and the first mirror 48 temporarily fixed to the holding frame 42A.
  • the position of the 2 mirror 49 is also adjusted.
  • the first mirror 48 and the second mirror 49 are fixed with an adhesive after the position adjustment is performed.
  • the cover 110 is fixed to the holding frame 42A with screws, and the projection lens 11 is completed.
  • the bending rigidity of the cover 110 is lower than that of the holding frame 42A. Therefore, the holding frame 42A can be covered by following the bent edge of the holding frame 42A. Further, when a force is applied to the second lens barrel portion 42, the reaction force generated between the cover portion 110 and the holding frame 42A is absorbed by the distortion of the cover portion 110. Therefore, the holding frame 42 A is not distorted, and the optical adverse effect on the first mirror 48, the second optical system L 2, and the second mirror 49 held inside the holding frame 42 A is small.
  • the projection lens 11 corresponds to the first lens barrel portion 41 corresponding to the first holding portion, the second lens barrel portion 42 corresponding to the second holding portion, and the third holding portion.
  • the third lens barrel portion 43 is provided as described above, the third lens barrel portion 43 may not be necessarily provided.
  • a DMD is used as the image forming panel 32
  • a transmissive image forming panel using an LCD may be used instead of the DMD.
  • a panel using a self-luminous element such as L E D (Light Emitting Diode) and/or organic E L (Electro Luminescence) may be used.
  • L E D Light Emitting Diode
  • organic E L Electro Luminescence
  • a total reflection type mirror may be used instead of the specular reflection type.
  • a laser light source is used as the light source 34
  • the present invention is not limited to this, and a mercury lamp and/or an LED may be used as the light source 34.
  • the blue laser light source and the yellow phosphor are used, but the present invention is not limited to this, and a green phosphor and a red phosphor may be used instead of the yellow phosphor. Further, a green laser light source and a red laser light source may be used instead of the yellow phosphor.

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Abstract

投射レンズは、電気光学素子を有する投射装置の筐体に取り付けられる投射レンズであって、筐体からの光が通る第１光軸に沿って配置された第１光学系を保持する第１保持部と、第１光軸の光を折り曲げて第２光軸の光とする第１反射部と、第１反射部を保持する第２保持部と、第２保持部内に収容され、第２光軸に沿って配置された第２光学系を保持するレンズフレームと、レンズフレームを第２保持部内に固定するレンズフレーム固定機構と、を備え、レンズフレーム固定機構は、第２保持部の内面のうち、第２光軸に交差する方向に向いた面に、レンズフレームを固定する。

Description

明 細 書
発明の名称 ： 投射レンズ及び投射装置
技術分野
[0001] 本開示の技術は、 投射レンズ及び投射装置に関する。
背景技術
[0002] 近年、 液晶表示素子及び DMD （D i g i t a I M i c r om i r r o r D e v i c e） 等の画像形成パネル （電気光学素子） を搭載したプロジ ェクタが広く普及し、 かつ高性能化してきている。 特に、 画像形成パネルの 解像度が向上したことに伴い、 投射光学系 （投射レンズ） の解像性能の向上 も望まれている。
[0003] また、 こうした投射レンズには、 スクリーンまでの距離設定の自由度を高 めること及び室内空間での設置性を考慮して、 コンパクト化の要請があると ともに、 広角化などの光学性能を確保したいという要請もある。
[0004] このため、 複数枚のレンズからなる第 1光学系で中間像を形成し、 同じく 複数枚のレンズからなる第 2光学系で再結像させる投射レンズが提案されて いる （特開 2006— 3304 1 0号公報及び特開 201 9— 2969号公 報参照） 。 中間像を結像させる方式の投射レンズでは、 第 2光学系のバック フオーカスの短縮化、 及び第 2光学系の拡大側のレンズ径の縮小化が可能で あり、 焦点距離を短く して広角化するのにも適している。
[0005] このような複数の光学系を用いるプロジェクタの投射レンズの中には、 ミ ラー （反射部） で光軸を折り曲げる構成の投射レンズがある （特許第 637 8448号公報参照） 。 特許第 6378448号公報に記載の投射レンズは 、 プロジェクタから光が入射する入射光学系として機能する第 1光学系と、 第 1光学系の第 1光軸を第 2光軸に折り曲げる反射部と、 第 2光軸を有する 第 2光学系とを有している。
[0006] 第 1光学系および第 2光学系などの光学系は、 保持部によって保持される 。 保持部は、 例えば略円筒形状の筒状体で構成される。 製造時においては、 \¥02020/174945 2 卩（：171?2020/002182
例えば、 光学系は、 レンズフレームに取り付けられる。 そして、 レンズフレ —ムに取り付けられた状態の光学系は、 光軸方向に沿って保持部の内部に揷 入されて、 予め設定された位置に固定される。
先行技術文献
特許文献
[0007] 特許文献 1 :特開 2 0 0 6— 3 3 0 4 1 0号公報
特許文献 2 :特開 2 0 1 9 - 2 9 6 9号公報
特許文献 3 :特許第 6 3 7 8 4 4 8号公報
発明の概要
発明が解決しようとする課題
[0008] プロジェクタの種類にも様々なタイプがあり、 特開 2 0 1 9 - 2 9 6 9号 公報及び特許第 6 3 7 8 4 4 8号公報に記載されているような反射部を有す る投射レンズは、 構造が複雑である。 この場合、 レンズを含む光学系を、 保 持部の筒形状の内部に固定する方法が複雑である。
[0009] 本開示の技術は、 第 1光軸を有する第 1光学系を保持する第 1保持部と、 第 1光軸を折り曲げた第 2光軸を有する第 2光学系を保持する第 2保持部と を有する投射レンズにおいて、 第 2保持部に対する第 2光学系の組み付けが しやすい投射レンズを提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0010] 上記目的を達成するために、 本開示の投射レンズは、 電気光学素子を有す る投射装置の筐体に取り付けられる投射レンズであって、 筐体からの光が通 る第 1光軸に沿って配置された第 1光学系を保持する第 1保持部と、 第 1光 軸の光を折り曲げて第 2光軸の光とする第 1反射部と、 第 1反射部を保持す る第 2保持部と、 第 2保持部内に収容され、 第 2光軸に沿って配置された第 2光学系を保持するレンズフレームと、 レンズフレームを第 2保持部内に固 定するレンズフレーム固定機構と、 を備え、 レンズフレーム固定機構は、 第 2保持部の内面のうち、 第 2光軸に交差する方向に向いた面に、 レンズフレ \¥02020/174945 3 卩（：171?2020/002182
—ムを固定する。
[001 1 ] 第 1保持部に第 2保持部を固定する第 2保持部固定機構を備え、 第 1光軸 は、 光の入射側である第 1 八方向と光の出射側である第 1 巳方向を有する第 1方向に延在し、 第 2保持部は、 第 1保持部の外周面のうち、 第 1 巳方向を 向いた端面に第 2保持部固定機構によって固定され、 レンズフレームは、 第 2保持部の内面のうち、 端面と同じ前記第 1 巳方向を向いた面にレンズフレ —ム固定機構によって固定されていることが好ましい。
[0012] 第 2光軸が延在する第 2方向において、 第 1反射部と第 2光学系は重畳し ないことが好ましい。
[0013] 第 2光学系を構成するレンズの枚数が 3枚以下であることが好ましい。
[0014] 第 1光学系は、 第 1反射部の上流側にあり、 中間像を結像させる中間像結 像レンズを備えることが好ましい。
[0015] 第 2保持部は、 第 2光軸の光を折り曲げて第 3光軸の光とする第 2反射部 を備え、 第 1光学系のうち最も上流のレンズと第 1反射部との間の第 1光軸 の距離は、 第 1反射部と第 2反射部との間の第 2光軸の距離よりも長いこと が好ましい。
[0016] 第 2保持部は、 第 1反射部と第 2反射部とを一体的に保持する 1つの保持 フレームを有し、 保持フレームは樹脂成型品であることが好ましい。
[0017] 保持フレームの外周面のうち、 第 1光軸の光の出射側方向に開口部を有し 、 開口部は、 レンズフレームを揷通可能な大きさを有することが好ましい。
[0018] 開口部を覆うカバー部を備え、 保持フレームの曲げ剛性よりカバー部の曲 げ剛性が低いことが好ましい。
[0019] 第 3光軸に沿って配置された第 3光学系をさらに備え、 保持フレームは、 第 1保持部と結合される第 1当接面と、 第 3光学系と結合される第 2当接面 と、 第 1開口と、 第 2開口と、 第 3開口と、 第 4開口とを備え、 第 1当接面 に対応する位置には、 第 1開口が形成されており、 第 1反射部に対向する位 置には第 2開口が形成されており、 第 2当接面に対応する位置には、 第 3開 口が形成されており、 第 2反射部に対向する位置には、 第 4開口が形成され \¥02020/174945 4 卩（：171?2020/002182
ており、 第 1開口は、 前記第 2開口よりも開口面積が大きく、 第 3開口は、 前記第 4開口よりも開口面積が小さいことが好ましい。
［0020］ また、 本開示の投射装置は、 上記のいずれかの投射レンズと、 電気光学素 子と、 筐体とを備える。
図面の簡単な説明
［0021］ ［図 1］実施形態に係る投射レンズを有するプロジェクタの使用例である。
［図 2］実施形態に係る投射レンズの光軸を通る縦断面図である。
［図 3］実施形態に係る投射レンズの第 1鏡胴部と第 2鏡胴部、 及び第 2鏡胴部 と第 3鏡胴部の結合部分を示す縦断面図である。
［図 4］実施形態に係る保持フレームへの第 1 ミラー、 第 2ミラー、 及びカバー 部の組み付けを示す背面側斜視図である。
［図 5八］図 5巳に示す背面図の八 _八断面図である。
［図 58］実施形態に係る保持フレームにレンズユニッ トを組み付けた背面図で ある。
［図 6］実施形態に係る保持フレームの第 1開口、 第 2開口、 第 3開口、 及び第 4開口を示す縦断面図である。
［図 7］実施形態に係る保持フレームの背面側から見たレンズユニッ トの組み付 け斜視図である。
［図 8］実施形態に係るレンズユニッ トの上面図 （平面図） である。
［図 9］実施形態に係るレンズユニッ トの斜視図である。
［図 10］実施形態に係る投射レンズの第 1鏡胴部と第 2鏡胴部の第 1 ミラーと の位置合わせ可能な結合構造を示す斜視図である。
［図 1 1］実施形態に係る投射レンズの第 1鏡胴部と第 2鏡胴部の結合部分の拡 大斜視図である。
発明を実施するための形態
［0022］ 以下、 本開示の技術の実施形態の一例を、 図面を参照しつつ説明する。 ［0023］ なお、 本明細書にて用いる 「第 1」 、 「第 2」 、 及び 「第 3」 等の用語は 、 構成要素の混同を避けるために付したものであり、 投射レンズ内に存在す る構成要素の数を限定するものではない。 また本明細書にて用いる 「上」 、 「下」 、 「右」 、 「左」 とは、 特記しない限り図面上での方向を意味し、 絶 対的な方向ではない。
[0024] 図 1 に示すように、 プロジェクタ 1 0は、 画像 Pをスクリーン 3 6に投射 する投射装置の一例である。 本実施形態の投射レンズ 1 1は、 プロジェクタ 1 0の本体部 1 2に取り付けて使用される。 本体部 1 2は、 プロジェクタ 1 0の筐体に相当する。 本体部 1 2は、 画像形成ユニッ ト 2 6及び制御基板 （ 図示せず） 等の主要部品を収容する。 投射レンズ 1 1は、 プロジェクタ 1 0 に内蔵されるタイプでも良いし、 プロジェクタ 1 0に対して他の交換レンズ に交換可能に取り付けられていても良い。
[0025] 投射レンズ 1 1 には、 画像形成ユニッ ト 2 6で形成された画像を表す光束 が、 光軸 A 1 に沿って本体部 1 2から入射する。 投射レンズ 1 1は、 入射し た光束に基づく画像光を、 光学系により拡大して結像する。 これにより、 投 射レンズ 1 1は、 画像形成ユニッ ト 2 6で形成された画像 Pの拡大像をプロ ジェクタ 1 0の外部に設置されたスクリーン 3 6に投射する。
[0026] 画像形成ユニッ ト 2 6は、 投射する画像を形成する。 画像形成ユニッ ト 2
6は、 電気光学素子である画像形成パネル 3 2、 光源 3 4、 及び導光部材 （ 図示せず） 等を備えている。 光源 3 4は、 画像形成パネル 3 2に光を照射す る。 導光部材は、 光源 3 4からの光を画像形成パネル 3 2に導光する。 画像 形成ユニッ ト 2 6は、 例えば、 画像形成パネル 3 2として D M D （D i g i t a I M i r r o r D e v i c e） を使用した反射型の画像形成ユニッ 卜である。 D M Dは、 周知の通り、 光源 3 4から照射される光の反射方向を 変化させることが可能な複数のマイクロミラーを有しており、 各マイクロミ ラーを画素単位で二次元に配列した画像表示素子である。 D M口は、 画像に 応じて各マイクロミラーの向きを変化させることで、 光源 3 4からの光の反 射光のオンオフを切り替えることにより、 画像に応じた光変調を行う。
[0027] 光源 3 4の一例としては、 白色光源が挙げられる。 白色光源は、 白色光を 発する。 白色光源は、 例えば、 レーザ光源と蛍光体とを組み合わせることで \¥02020/174945 6 卩（：171?2020/002182
実現される光源である。 レーザ光源は、 蛍光体に対して青色光を励起光とし て発する。 蛍光体は、 レーザ光源から発せられた青色光によって励起される ことで黄色光を発する。 白色光源は、 レーザ光源から発せられる青色光と、 蛍光体から発せられる黄色光とを組み合わせることで、 白色光を発する。
[0028] 画像形成ユニッ ト 2 6には、 さらに、 光源 3 4が発する白色光を、 青色光 巳 （巳 I リ 6） 、 緑色光◦ （◦ 「 6 6门） 、 及び赤色光
Figure imgf000008_0001
（ [¾ 6 ¢1） の各色 光に時分割で選択的に変換する回転カラーフィルタが設けられている。 巳、 ◦、 及び の各色光が画像形成パネル 3 2に選択的に照射されることで、 巳 、 ◦、 及び の各色の画像情報が担持された画像光が得られる。 こうして得 た各色の画像光が、 投射レンズ 1 1 に選択的に入射されることで、 スクリー ン 3 6に向けて投射される。 各色の画像光は、 スクリーン 3 6上で統合され て、 スクリーン 3 6には、 フルカラーの画像 が表示される。
[0029] 投射レンズ 1 1は、 図 2に示すレンズ鏡胴 4 0を備えている。 図 1 におい ては、 投射レンズ 1 1は、 レンズ鏡胴 4 0の外側に外装カバーを設けた態様 で示しているが、 図 2以下においては、 投射レンズ 1 1から外装カバーを取 り外した態様で示している。
[0030] 図 2および図 3に示すように、 投射レンズ 1 1は、 一例として、 光軸を 2 回屈曲させる屈曲光学系を有している。 屈曲光学系は、 第 1光軸八 1、 第 2 光軸 2、 及び第 3光軸 3を有する。 第 2光軸 2は、 第 1光軸 1 に対 して 9 0 ° 屈曲した光軸である。 第 3光軸八3は、 第 2光軸八2に対して 9 0 ° 屈曲した光軸である。 ここでいう 9 0 ° とは、 設計上許容される誤差を 含む値である。 また、 図 2に示すように、 第 1光軸八 1が延在する方向を第 1方向と称し、 第 1方向のうち、 第 1光軸八 1 における光の入射側方向を第 1 八方向と、 光の出射側方向を第 1 巳方向とも称する。 また、 第 2光軸八 2 が延在する方向を第 2方向とも称する。 本例において、 第 1光軸八 1 と第 3 光軸八 3は平行であるため、 第 1方向は、 第 3光軸八 3が延在する方向とも 一致する。
[0031 ] レンズ鏡胴 4 0は、 屈曲光学系を収容する。 レンズ鏡胴 4 0は、 第 1鏡胴 \¥02020/174945 7 卩（：171?2020/002182
部 4 1、 第 2鏡胴部 4 2、 及び第 3鏡胴部 4 3を備えている。 第 1鏡胴部 4 1は第 1保持部に相当し、 第 2鏡胴部 4 2は第 2保持部に相当し、 第 3鏡胴 部 4 3は第 3保持部に相当する。 第 1鏡胴部 4 1の入射側が、 プロジェクタ 1 0の本体部 1 2に取り付けられる。 第 1鏡胴部 4 1の出射側に第 2鏡胴部 4 2の入射側が連結される。 そして、 第 2鏡胴部 4 2の出射側に第 3鏡胴部 4 3の入射側が連結される。
[0032] 第 1鏡胴部 4 1は、 第 1光軸八 1 に沿って配置された第 1光学系 !_ 1 を内 部に収容し、 かつ、 保持する。 第 2鏡胴部 4 2は、 第 2光軸八2に沿って配 置された第 2光学系 !_ 2を内部に収容し、 かつ、 保持する。 第 3鏡胴部 4 3 は、 第 3光軸八 3に沿って配置された第 3光学系 !_ 3を内部に収容し、 かつ 、 収容する。 第 1鏡胴部 4 1の中心軸は、 第 1光軸八 1 と略一致している。 第 2鏡胴部 4 2の中心軸は、 第 2光軸八 2と略一致している。 第 3鏡胴部 4 3の中心軸は、 第 3光軸八 3と略一致している。
[0033] レンズ鏡胴 4 0において、 第 1鏡胴部 4 1は、 最も入射側に位置する鏡胴 部であり、 第 3鏡胴部 4 3は、 最も出射側に位置する鏡胴部であり、 第 2鏡 胴部 4 2は、 第 1鏡胴部 4 1 と第 3鏡胴部 4 3の間に位置する鏡胴部である 。 また、 第 2鏡胴部 4 2は、 第 2光学系 !_ 2に加えて、 第 1 ミラー 4 8と第 2ミラー 4 9とを収容し、 かつ、 保持する。
[0034] 第 1光学系 !_ 1は、 例えば、 レンズ !_ 1 1、 レンズ !_ 1 2、 レンズ !_ 1 3 及びレンズ !_ 1 4で構成されており、 各レンズ !_ 1 1 ~
Figure imgf000009_0001
1 4は、 上流側即 ち光の入射側からこの順に配置されている。 レンズ 1- 1 1は、 例えばズーム レンズ群である。 なお、 図においては、 説明を簡略化するため、 レンズ 1_ 1 1〜 1 4の各々のレンズの詳細な構成は省略して、 それぞれを 1枚のレン ズで表現している。 しかし、 各々のレンズは、 1枚のレンズであってもよい し、 複数枚のレンズで構成されてもよい。
[0035] 第 2鏡胴部 4 2内において、 第 1 ミラー 4 8、 第 2光学系 !_ 2及び第 2ミ ラー 4 9は、 入射側からこの順に配置される。 第 1 ミラー 4 8は、 第 2鏡胴 部 4 2内において、 最も入射側に位置しており、 第 1鏡胴部 4 1の出射端近 \¥02020/174945 8 卩（：171?2020/002182
くに配置されている。 第 2ミラー 4 9は、 第 2鏡胴部 4 2内において、 最も 出射側に位置しており、 第 3鏡胴部 4 3の入射端近くに配置されている。
[0036] また、 第 2光軸八 2が延在する第 2方向において、 第 1 ミラー 4 8と第 2 光学系 !_ 2は、 重畳しない。 具体的には、 図 3に示すように、 第 1 ミラー 4 8の第 2方向における上端と第 2光学系 !_ 2の第 2方向における下端とは、 距離口 !_だけ離れている。 つまり、 第 1 ミラー 4 8と第 2光学系 !_ 2は、 第 2方向において重畳しておらず、 離間している。
[0037] 第 1 ミラー 4 8は、 屈曲光学系を構成する光学素子の 1つであり、 第 1光 軸八 1 を屈曲させることで第 2光軸八 2を形成する。 第 1 ミラー 4 8は、 第 1光軸八 1の光を折り曲げて第 2光軸八 2の光とする第 1反射部である。 第 1 ミラー 4 8は、 第 1 ミラー 4 8の反射面 4 8八が、 第 1光軸八 1及び第 2 光軸八 2のそれぞれに対して 4 5 ° の角度をなす姿勢で配置されている。 第 1 ミラー 4 8は、 例えばガラス等の透明部材に反射膜をコーティングした鏡 面反射型のミラーである。
[0038] 第 2ミラー 4 9も、 第 1 ミラー 4 8と同様に、 屈曲光学系を構成する光学 素子の 1つであり、 光軸を屈曲させる反射部である。 第 2ミラー 4 9は、 第 2光軸八2を屈曲させることで第 3光軸八3を形成する。 第 2ミラー 4 9は 、 第 2光軸八 2の光を折り曲げて第 3光軸八 3の光とする第 2反射部である 。 第 2ミラー 4 9は、 第 2ミラー 4 9の反射面 4 9八が、 第 2光軸八 2及び 第 3光軸八 3のそれぞれに対して 4 5 ° の角度をなす姿勢で配置されている 。 第 2ミラー 4 9も、 例えば第 1 ミラー 4 8と同様の鏡面反射型のミラーで ある。
[0039] 第 2光学系 !_ 2は、 例えば、 レンズ 1_ 2 1、 レンズ !_ 2 2及びレンズ !_ 2
3で構成されており、 各レンズ !_ 2 1 ~
Figure imgf000010_0001
2 3は、 上流側即ち光の入射側か らこの順に配置されている。 なお、 レンズ 1_ 2 1、 ！_ 2 2、 及び !_ 2 3のそ れそれは 1枚のレンズでもよいし、 接合レンズでもよい。
[0040] また、 第 1光学系 !_ 1のうち最も上流のレンズ !_ 1 1 と第 1 ミラー 4 8と の間の第 1光軸八 1の距離は、 第 1 ミラー 4 8と第 2ミラー 4 9との間の第 \¥02020/174945 9 卩（：171?2020/002182
2光軸八 2の距離よりも長い。 具体的には、 図 2に示すように、 第 1光軸八 1 とレンズ !_ 1 1の光入射面とが交わる点を 1、 第 1光軸八 1 と第 1 ミラ _ 4 8の反射面 4 8八との交点を 2、 第 2光軸八2と第 2ミラー 4 9の反 射面 4 9八との交点を 3とする。 この場合、 1 と 2との間の距離は、 2と 3との間の距離よりも長い。 すなわち、 レンズ鏡胴 4 0は、 第 1光 学系 !_ 1 を収容する第 1鏡胴部 4 1 に対して、 第 2光学系 !_ 2を収容する第 2鏡胴部 4 2をコンパクトにしている。
[0041 ] 第 3光学系 !_ 3は出射光学系であり、 例えば、 レンズ 1_ 3 1、 レンズ !_ 3
2、 及び出射レンズ 1 6で構成され、 上流側即ち光の入射側から順に配置さ れている。 レンズ !_ 3 1及びレンズ !_ 3 2は、 例えばフォーカスレンズ群を 構成する。 出射レンズ 1 6は、 第 3鏡胴部 4 3において、 最も出射側の出射 側端部に配置されている。
[0042] 図 2に示すように、 第 1鏡胴部 4 1の入射側端部 4 1 には、 本体部 1 2 の画像形成ユニッ ト 2 6からの光が入射する。 第 1光学系 !_ 1 において、 レ ンズ !_ 1 4は、 中間像結像レンズとして機能する。 レンズ !_ 1 4は、 入射す る光束を集光して、 第 2鏡胴部 4 2内の第 1 ミラー 4 8の上流側であって第 1 ミラー 4 8の近傍に、 中間像を結像する。 レンズ !_ 1 4の結像作用によっ て、 レンズ !_ 1 4が出射する光束が小径化される。 レンズ !_ 1 4は第 1 ミラ — 4 8の上流にあるため、 レンズ !_ 1 4によって小径化された光束が第 1 ミ ラー 4 8に入射する。 これによって、 第 1 ミラー 4 8を小さなサイズにする ことが出来る。 中間像は、 第 2保持部 4 2の内部に結像される。 なお、 中間 像は第 1 ミラー 4 8の下流側であって第 1 ミラー 4 8の近傍に結像するよう に構成してもよい。
[0043] 第 1 ミラー 4 8で反射した光束は、 第 2光学系 !_ 2に入射する。 第 2光学 系 !_ 2は、 レンズ !_ 1 4によって結像された中間像を被写体として、 中間像 を表す光束を、 第 3光学系 !_ 3に中継するリレーレンズとして機能する。 第 2光学系 1_ 2は、 例えば、 レンズ 1_ 2 1、 レンズ !_ 2 2及びレンズ !_ 2 3の 3枚のレンズで構成される。 第 2光学系 !_ 2は、 第 1 ミラー 4 8で反射した \¥02020/174945 10 卩（：171?2020/002182
光束を第 2ミラー 4 9に入射させる。 第 2ミラー 4 9は、 第 2光学系 1_ 2か ら入射した光束を第 3光学系 1_ 3に向けて反射する。
[0044] 第 3光学系 1_ 3は、 第 2ミラー 4 9から入射した光束を、 出射レンズ 1 6 からスクリーン 3 6に向けて出射する。 これにより、 本体部 1 2から入射側 端部 4 1 八に入射した光が、 出射レンズ 1 6からスクリーン 3 6に向けて出 射されて、 スクリーン 3 6に画像 が投射される。
[0045] 第 1鏡胴部 4 1の一部と、 第 2鏡胴部 4 2、 及び第 3鏡胴部 4 3は、 いず れも樹脂材料で形成されている。 一方、 図 2において、 入射側端部 4 1 八を 構成するフレームは、 金属材料で形成されている。 1 と 2を通る第1光 軸八 1の長さは、 2と 3を通る第 2光軸八 2の長さよりも長いため、 投 射レンズ 1 1 をプロジェクタ 1 0に取り付けた場合、 入射側端部 4 1 八がプ ロジェクタ 1 0の奥深い場所に位置する場合がある。 入射側端部 4 1 がこ のような位置にある場合、 プロジェクタ 1 0内の光源 3 4 （図 1参照） の発 熱の影響を強く受けてしまう。 よって、 入射側端部 4 1 八を構成するフレー ムは、 耐熱性の高い金属材料が好ましい。
[0046] 第 1鏡胴部 4 1 と第 3鏡胴部 4 3は、 一般的なレンズ鏡胴部と同様の一般 的な筒形状の骨格部材を有している。 一般的な筒形状とは、 具体的には、 筒 形状の軸方向の両端である入射側と出射側のみが開口しており、 かつ、 内部 の空洞は、 軸方向と直交する断面形状が、 円形のレンズの外形に合わせた円 形をした形状である。 第 1光学系 !_ 1および第 3光学系 !_ 3のそれぞれは、 こうした一般的な筒形状の骨格部材によって保持される。 第 1鏡胴部 4 1 と 第 1光学系 !_ 1の組付け時においては、 第 1鏡胴部 4 1の入射側または出射 側の開口から、 筒形状の軸方向に沿って、 第 1光学系 !_ 1が揷入される。 同 様に、 第 3鏡胴部 4 1 と第 3光学系 !_ 3の組付け時においては、 第 3鏡胴部 4 3の入射側または出射側の開口から、 筒形状の軸方向に沿って、 第 3光学 系 !_ 3が揷入される。
[0047] これに対して、 図 4および図 5に示すように、 第 2鏡胴部 4 2は、 骨格部 材として、 一般的な筒形状とは異なる保持フレーム 4 2八と第 2光学系 !_ 2 \¥02020/174945 11 卩（：171?2020/002182
を含むレンズフレーム 5 2を有している。
[0048] 具体的には、 図 5八に示すように、 保持フレーム 4 2八は、 側面から見た 形状が略台形状をしており、 図 4および図 5巳に示すように、 入射側および 出射側以外の部分も開口している。 内部の空洞の断面形状は、 第 2光軸八 2 方向と直交する断面形状が矩形である。 保持フレーム 4 2 は、 第 2光軸八 2方向において、 第 1光軸八 1側を下方、 第 3光軸八 3側を上方とする。 そ して、 第 1光軸八 1方向において、 第 1鏡胴部 4 1側を前面、 その反対側を 背面とする。 すなわち、 保持フレーム 4 2八の背面とは、 保持フレーム 4 2 八の外周面のうち、 第 1光軸八 1の光の出射側方向の面をいう。
[0049] 図 4において、 保持フレーム 4 2八は、 金型に樹脂を注入することにより 製造される樹脂製品であり、 一体成型されている。 また、 保持フレーム 4 2 八は、 第 1 ミラー 4 8と第 2ミラー 4 9とを一体的に保持する。 ここで、 一 体的に保持するとは、 第 1 ミラー 4 8と第 2ミラー 4 9とを同じ 1つの部品 で保持することをいう。
[0050] 保持フレーム 4 2 は、 前面側に、 上下方向に長い長方形のベース板 4 2 巳を有している。 ベース板 4 2巳 （図 3の第 1当接面 5 6八） には、 第 1鏡 胴部 4 1の出射側と対向する位置に、 第 1開口 1 0 1が設けられている。 第 1開口 1 0 1は、 第 1光学系 !_ 1から出射される第 1光軸八 1 を有する第 1 光束を通過させるための開口である。 また、 ベース板 4 2巳 （図 3の第 2当 接面 5 7 ） には、 第 3鏡胴部 4 3の入射側と対向する位置に、 第 3開口 1 0 3が設けられている。 第 3開口 1 0 3は、 第 2ミラー 4 9により折り曲げ られた第 3光軸八 3を有する第 3光束を通過させるための開口である。
[0051 ] ベース板 4 2巳の背面側には、 上下方向と直交する左右方向の両端に、 保 持フレーム 4 2八の側面を構成する 2枚の側壁 4 2（3および 4 2 0がそれぞ れ形成されている。 側壁 4 2（3および側壁 4 2 0は、 背面側に向かって突出 するようにべース板 4 2巳上に形成されている。 保持フレーム 4 2八におい て、 側壁 4 2〇および側壁 4 2〇によって挟まれた空間が、 第 1 ミラー 4 8 、 第 2光学系 !_ 2および第 2ミラー 4 9を収容する空間となる。 \¥02020/174945 12 卩（：171?2020/002182
[0052] 側壁 4 2◦および側壁 4 2 0は、 それぞれ 1つの板状部分であるが、 本例 においては、 便宜上、 各側壁 4 2 (3、 4 2 0の一部を上下方向の位置で部分 的に区別して、 次のように呼ぶ場合がある。 すなわち、 図 3の左側の側壁 4 2〇については、 上下方向の中央に位置する部分を中央側壁 9 0 、 中央側 壁 9 0 よりも上方の部分を上部側壁 9 1 、 及び中央側壁 9 0 よりも下 方の部分を下部側壁 9 2八と呼ぶ。 また右側の側壁 4 2 0については、 上下 方向の中央に位置する部分を中央側壁 9 0巳、 中央側壁 9 0巳よりも上方の 部分を上部側壁 9 1 巳、 及び中央側壁 9 0巳よりも下方の部分を下部側壁 9 2巳と呼ぶ。
[0053] 図 4において、 保持フレーム 4 2八の上下方向において、 下部側壁 9 2八 および 9 2巳の位置は、 第 1 ミラー 4 8が配置される位置に対応し、 中央側 壁 9 0八および 9 0巳の位置は、 第 2光学系 !_ 2が配置される位置に対応し 、 上部側壁 9 1 および 9 1 巳の位置は、 第 2ミラー 4 9が配置される位置 に対応する。
[0054] 保持フレーム 4 2八の外周面のうち、 第 1光軸八 1の光の出射側方向、 つ まり背面側において、 側壁 4 2 (3と側壁 4 2 0との間は、 中央から上方にか けて開口が形成されている。 すなわち、 上部側壁 9 1 八と上部側壁 9 1 巳と の間と、 中央側壁 9 0 と中央側壁 9 0巳との間とが、 背面側において連結 されておらず、 開放されている。 この開口は、 本例では 1つの開口であるが 、 以下において、 上部側壁 9 1 と上部側壁 9 1 巳との間の部分を第 4開口 1 0 4と呼び、 中央側壁 9 0 と中央側壁 9 0巳との間の部分を開口部 9 5 と呼ぶ。
[0055] 第 4開口 1 0 4は、 第 2ミラー 4 9を取り付けるための開口として機能す る。 第 4開口 1 0 4は、 第 2ミラー 4 9の反射面 4 9八と反対側の面と対向 している。 開口部 9 5は、 レンズユニッ ト 5 0を取り付けるための開口とし て機能する。 そのため、 開口部 9 5は、 レンズユニッ ト 5 0を揷通すること が可能な大きさを有する。
[0056] —方、 保持フレーム 4 2八の背面側において、 側壁 4 2〇と側壁 4 2〇と \¥02020/174945 13 卩（：171?2020/002182
の間は下部斜面 9 4によって連結されている。 この下部斜面 9 4には、 第 2 開口 1 0 2が形成されている。 第 2開口 1 0 2は、 第 1 ミラー 4 8を取り付 けるための開口である。 第 2開口 1 0 2は、 第 1 ミラー 4 8の反射面 4 8八 と反対側の面と対向している。
[0057] 以上のように、 保持フレーム 4 2八は、 第 1方向において対向する位置に 、 第 1開口 1 0 1 と第 2開口 1 0 2が設けられている。 また、 第 1方向にお いて対向する位置に、 第 3開口 1 0 3と第 4開口 1 0 4が設けられている。
[0058] 図 6に示すように、 保持フレーム 4 2八において、 前面側の第 1開口 1 0
1の上下方向の長さ口 1は、 背面側の第 2開口 1 0 2の 0 2よりも大きい。 つまり、 第 1開口 1 〇 1の開口面積は、 第 2開口 1 0 2の開口面積よりも大 きい。 また、 前面側の第 3開口 1 0 3の上下方向の長さ 0 3は、 背面側の第 4開口 1 0 4の 0 4よりも小さい。 つまり、 第 3開口 1 0 3の開口面積は、 第 4開口 1 0 4の開口面積よりも小さい。
[0059] このように、 保持フレーム 4 2 において前面側と背面側にそれぞれ配置 されて、 対向する位置に形成される開口同士、 具体的には、 第 1開口 1 0 1 と第 2開口 1 0 2の組、 第 3開口 1 0 3と第 4開口 1 0 4の組のそれぞれは 、 一方の開口面積が大きく、 他方の開口面積が小さい。 これは、 2つの金型 を用いて保持フレーム 4 2 を成形する場合、 型抜きのしやすさを考慮した ものである。
[0060] また、 対向する開口同士のどちらを小さくするかについては、 次の理由に よって決められている。
[0061 ] まず、 第 1開口 1 0 1 よりも第 2開口 1 0 2が小さい理由は次のとおりで ある。 すなわち、 第 1開口 1 0 1は、 第 1光軸八 1 を有する第 1光束が通過 する開口である。 そのため、 第 1開口 1 0 1は、 レンズ !_ 1 4 （図 3参照） に対応する大きさが必要になる。 これに対して、 第 2開口 1 0 2は、 レンズ 1_ 1 4によって縮径された光束を反射させる小型の第 1 ミラー 4 8を取り付 けるための開口である。 そのため、 第 1開口 1 0 1の開口面積は、 第 2開口 1 0 2の開口面積よりも小さくすることができる。 \¥02020/174945 14 卩（：171?2020/002182
[0062] 次に、 第 3開口 1 0 3が第 4開口 1 0 4よりも小さい理由は次のとおりで ある。 すなわち、 第 3開口 1 0 3は、 第 1光学系 !_ 1および第 2光学系 !_ 2 により縮径された第 3光束を通過させればよいため、 光学的には、 第 1開口 1 0 1 と比較して、 口径が小さい開口ですむ。 また、 後述するとおり、 第 3 開口 1 0 3の周囲には、 第 3鏡胴部 4 3を結合させるための結合部を設けな ければならないという構造上の理由から、 開口を小さくする必要もある。
[0063] これに対して、 第 4開口 1 0 4は、 第 2ミラー 4 9を取り付けるための開 口である。 第 2ミラー 4 9を保持フレーム 4 2八に取り付ける際には、 第 2 ミラー 4 9の位置及び姿勢が調整される。 より具体的には、 第 2ミラー 4 9 の位置および姿勢の調整は、 第 3光学系 !_ 3の非点収差に影響するタンジエ ンシャル面とサジタル面の調整のために行われる。 こうした調整を行う場合 、 第 2ミラー 4 9は、 例えば、 調整治具によって、 上下方向から挟んで保持 される。 この状態で、 第 2ミラー 4 9は、 2次元的又は 3次元的に動かされ て、 姿勢が調整される。 こうした調整を行うためには、 調整冶具を第 2ミラ — 4 9の周囲に揷入するスぺース、 および調整冶具を挿入した状態における 第 2ミラー 4 9の調整の隙間を確保する必要がある。 こうしたことを考慮す ると、 第 4開口 1 0 4は、 比較的大きい方が好ましく、 第 3開口 1 0 3より も大きく形成されている。
[0064] また、 図 4に戻って、 保持フレーム 4 2八において、 第 2開口 1 0 2の内 縁には、 第 1 ミラー 4 8を保持する第 1 ミラー保持部 4 4八、 4 4巳が設け られている。 第 1 ミラー保持部 4 4八、 4 4巳は、 第 1 ミラー 4 8の反射面 4 8八の外縁と当接して、 第 1 ミラー 4 8を保持する。 第 1 ミラー保持部 4 4は、 第 1 ミラー 4 8の反射面 4 8八が、 第 1光軸八 1及び第 2光軸八 2の それぞれに対して 4 5 ° の角度をなす姿勢で第 1 ミラー 4 8を保持する。
[0065] また、 保持フレーム 4 2八の第 4開口 1 0 4の内部において、 上部側壁 9
1 八、 9 1 巳の内面には、 第 2ミラー 4 9を保持する第 2ミラー保持部 4 6 八、 4 6巳、 4 6〇、 4 6 0が設けられている。 第 2ミラー保持部 4 6は、 第 2ミラー 4 9の反射面が、 第 2光軸 2及び第 3光軸 3のそれぞれに対 \¥02020/174945 15 卩（：171?2020/002182
して 4 5 ° の角度をなす姿勢で第 2ミラー 4 9を保持する。
[0066] また、 図 4において、 保持フレーム 4 2八には、 背面側を覆うカバー部 1
1 0が設けられる。 カバー部 1 1 0は、 第 2開口 1 0 2と第 4開口 1 0 4と 開口部 9 5とを覆う大きさを有している。 カバー部 1 1 0は遮光性を有して いる。 保持フレーム 4 2八にカバー部 1 1 0が取り付けられることにより、 第 1 ミラー 4 8、 第 2光学系 !_ 2および第 2ミラー 4 9が収容される、 保持 フレーム 4 2八の内部空間が遮光される。
[0067] カバー部 1 1 0は、 保持フレーム 4 2八に設けられた雌ネジ 1 1 3八~ 1~1 に、 これらに対応する位置に設けられた揷通穴 1 1 1 八〜1~1を介して、 雄ネ ジ 1 1 2八〜1~1を係合させることによって保持フレーム 4 2八に固定される
[0068] カバー部 1 1 0の材質は例えば軟質樹脂であり、 保持フレーム 4 2八の材 質は例えば硬質樹脂である。 従って、 カバー部 1 1 0の曲げ剛性は、 保持フ レーム 4 2八の曲げ剛性よりも低い。 これによって、 上部側壁 9 1 八の端辺 と中央側壁 9 0 の端辺の屈曲部、 及び中央側壁 9 0 の端辺と下部側壁 9 2八の端辺の屈曲部に追従可能なカバー部 1 1 0となる。
[0069] 図 7に示すように、 保持フレーム 4 2八の中央側壁 9 0八および 9 0巳の 間には、 第 2光学系 !_ 2が収容される。 第 2光学系 !_ 2は、 レンズフレーム 5 2に取り付けられ、 その状態で保持フレーム 4 2八に取り付けられる。 以 下において、 レンズフレーム 5 2に取り付けられた状態の第 2光学系 !_ 2を レンズユニッ ト 5 0と呼ぶ。
[0070] 図 8及び図 9に示すように、 レンズフレーム 5 2は、 レンズ 1_ 2 1、 レン ズ !_ 2 2及びレンズ !_ 2 3を収容する樹脂製のフレームである。 レンズフレ —ム 5 2は、 レンズ !_ 2 1等の外形と同様に円形をしている。 レンズフレー ム 5 2には、 保持フレーム 4 2 に取り付けるための取付板 8 0 および 8 0巳が設けられている。 各取付板 8 0八および 8 0巳は、 レンズフレーム 5 2の径方向の外側に突出している。 各取付板 8 0八および 8 0巳は、 レンズ フレーム 5 2の中心に対して 1 8 0 ° 反転した位置に配置されている。 取付 \¥02020/174945 16 卩（：171?2020/002182
板 8 0八には、 揷通穴 8 2八と 8 2巳の 2つの穴が設けられている。 取付板 8 0巳には、 揷通穴 8 2（3が 1つ設けられている。
[0071 ] 保持フレーム 4 2 の中央側壁 9 0 の内側には、 レンズフレーム取付部
9 6八が形成されている。 レンズフレーム取付部 9 6八の取付面 9 7八には 、 雌ネジ 8 4八、 8 4巳が形成されている。 取付面 9 7八は、 保持フレーム 4 2八の内面のうち、 第 2光軸八 2に交差する方向に向いた面である。 第 2 光軸八 2に交差する方向とは、 第 2光軸八 2と平行ではない方向という意味 である。 本実施形態では、 取付面 9 7 は、 第 2鏡胴部 4 2 （保持フレーム 4 2八） の内面のうち、 第 1 巳方向を向いた面、 つまり、 第 1方向に直交す る面である。 ここでいう直交とは、 完全な直交のみならず、 保持フレーム 4 2八の製造上許容される角度誤差、 及び/又は光学設計上許容される角度誤 差を含んでもよい。
[0072] 一方、 中央側壁 9 0巳の内側には、 レンズフレーム取付部 9 6巳が形成さ れている。 レンズフレーム取付部 9 6巳の取付面 9 7巳には、 雌ネジ 8 4〇 が形成されている。 取付面 9 7巳は、 保持フレーム 4 2八の内面のうち、 第 2光軸八 2に交差する方向に向いた面である。 取付面 9 7巳は、 取付面 9 7 八と同様に、 第 1方向に直交する面である。 直交の意味は前述のとおりであ る。
[0073] レンズユニッ ト 5 0は、 取付板 8 0八を取付面 9 7八に当接させ、 かつ、 取付板 8 0巳を取付面 9 7巳に当接させた状態で取り付けられる。 取付面 9 7八に形成された雌ネジ 8 4 、 8 4巳は、 取付板 8 0 に形成された揷通 穴 8 2 、 8 2巳にそれぞれ対応する。 取付面 9 7巳に形成された雌ネジ 8 4〇は、 取付板 8 0巳に形成された揷通穴 8 2 0に対応する。 取付板 8 0八 、 8 0巳がそれぞれ取付面 9 7八、 9 7巳に当接した状態で、 雄ネジ 8 6八 、 8 6巳、 8 6〇と雌ネジ 8 4八、 8 4巳、 8 4〇を係合させることにより 、 レンズユニッ ト 5 0が保持フレーム 4 2八に固定される。 雄ネジ 8 6、 雌 ネジ 8 4、 及び揷通穴 8 2は、 レンズフレーム固定機構に相当する。
[0074] 図 6に示すように、 第 2光軸八 2が通る保持フレーム 4 2八は、 第 1 ミラ \¥02020/174945 17 卩（：171?2020/002182
_ 4 8と第 2ミラー 4 9を内部に有し、 従来技術のような分割部が無い一体 的なフレームである。 このような一体的なフレームの場合、 第 2光軸八 2の 方向 （第 2方向） から雄ネジを揷入してフレームを固定することが困難であ る。 しかし、 図 7に示す実施形態であれば、 第 1光軸八 1の方向 （第 1方向 ） から雄ネジを揷入して、 レンズフレーム 5 2を容易に固定可能である。
[0075] 図 1 0に示すように、 第 1鏡胴部 4 1 と第 2鏡胴部 4 2とがネジで固定さ れ、 第 3鏡胴部 4 3と第 2鏡胴部 4 2とがネジで固定されている。 図 1 0に おいては、 第 1鏡胴部 4 1 と第 2鏡胴部 4 2のみを示しているが、 第 3鏡胴 部 4 3と第 2鏡胴部 4 2との関係も同様である。
[0076] 具体的には、 第 1鏡胴部 4 1 と第 2鏡胴部 4 2は、 第 1鏡胴部 4 1の結合 面 5 8に、 第 2鏡胴部 4 2の下部の第 1結合部 5 6を当接させた状態でネジ で固定されている。 第 3鏡胴部 4 3と第 2鏡胴部 4 2は、 図 3に示すように 、 第 2鏡胴部 4 2の上部の第 2結合部 5 7を、 第 3鏡胴部 4 3の結合面 5 9 に当接させた状態でネジで固定されている。 第 1結合部 5 6は、 結合面 5 8 に対向する側に、 結合面 5 8と当接する第 1当接面 5 6八が形成されている 。 第 2結合部 5 7は、 結合面 5 9に対向する側に、 結合面 5 9と当接する第 2当接面 5 7八が形成されている。
[0077] 図 3にも示すとおり、 結合面 5 8は、 第 1鏡胴部 4 1の外周面のうち、 第
1光軸八 1 に交差する面と平行な面である。 第 1光軸八 1 に交差する面とは 、 第 1光軸八 1 と平行ではない面ということである。 本実施形態では、 結合 面 5 8は第 1鏡胴部 4 1の外周面のうち、 第 1 巳方向を向いた端面である。 つまり、 結合面 5 8は第 1光軸八 1 に直交する面である。 ここで直交すると は、 完全な直交のみならず、 第 1鏡胴部 4 1の製造上許容される角度誤差、 及び/又は光学設計上許容される角度誤差を含んでもよい。
[0078] 図 1 0は、 第 2鏡胴部 4 2の第 1 ミラー 4 8、 第 2ミラー 4 9、 及びレン ズフレーム 5 2は取り外した状態で、 第 1鏡胴部 4 1 と第 2鏡胴部 4 2とが ネジで固定されていない状態を図示している。 図 1 0に示すように、 第 1鏡 胴部 4 1の結合面 5 8は略矩形状であり、 結合面 5 8の 4隅に、 雌ネジ 6 5 \¥02020/174945 18 卩（：171?2020/002182
八、 6 5巳、 6 5〇、 6 5〇が設けられている。 一方、 第 2鏡胴部 4 2の第 1結合部 5 6の 4箇所には、 雌ネジ 6 5八、 6 5巳、 6 5〇、 6 5 0と対応 する位置に揷通穴 6 1 八、 6 1 巳、 6 1 0 （不図示） 、 6 1 0 （不図示） が 設けられている。 4つの雌ネジ 6 5八〜〇と 4つの揷通穴 6 1 八〜〇とを対 向させ、 4つの雄ネジ 5 4八〜〇でそれぞれの雌ネジ 6 5八〜〇と係合させ ることにより、 第 1鏡胴部 4 1 と第 2鏡胴部 4 2とをネジで固定、 即ち結合 することができる。
[0079] 図 1 0の点線楕円で示した X部分と丫部分を拡大した図 1 1 を用いて詳細 に説明する。 図 1 1 に示すように、 第 1鏡胴部 4 1の結合面 5 8の左下の隅 に雌ネジ 6 5八が設けられている。 一方、 第 2鏡胴部 4 2の第 1結合部 5 6 には、 雌ネジ 6 5八に対応する位置に凹部が設けられ、 凹部の壁面 6 0八に 揷通穴 6 1 八が設けられている。 雌ネジ 6 5八と揷通穴 6 1 八とが対向する ように結合面 5 8と第 1当接面 5 6八とを当接させ、 雄ネジ 5 4八を第 2鏡 胴部 4 2側から揷通穴 6 1 に揷通して雌ネジ 6 5 に係合させてネジで固 定することができる。
[0080] 揷通穴 6 1 八の内径は、 雌ネジ 6 5八の外径よりも大きい。 雌ネジ 6 5八 の外径とは、 雄ネジ 5 4八のネジ部 5 4 2の外径に相当する径である。 さら に、 揷通穴 6 1 八の内径は、 第 2鏡胴部 4 2の第 1 ミラー 4 8の位置を第 1 光軸 1 に対して位置調整が可能なように雌ネジ 6 5 の外径よりも拡径さ れている。 揷通穴 6 1 の内径と雌ネジ 6 5 の外径との径方向の寸法差が 、 第 1光軸八 1 に対する第 1 ミラー 4 8の位置調整が可能な量になる。 また 、 本例では、 揷通穴 6 1 八と、 雌ネジ 6 5八とがともに円形であるため、 第 2鏡胴部 4 2を結合面 5 8と平行な面内の全方向に位置調整が可能である。
[0081 ] そのため、 第 1 ミラー 4 8の位置を第 2方向、 つまり第 2光軸八2の延在 方向にシフト可能であり、 第 1 ミラー 4 8の位置を第 2方向にシフトするこ とによる位置調整が可能である。 これにより、 第 2鏡胴部 4 2の第 2光軸方 向の位置調整が可能となる。 揷通穴 6 1 の内径を拡径する量は、 第 1鏡胴 部 4 1 と第 2鏡胴部 4 2の製造誤差、 組み付け誤差、 及び/又は光学設計上 \¥02020/174945 19 卩（：171?2020/002182
許容される位置合わせ誤差等を勘案して予め定めることができる。 なお、 雄 ネジ 5 4八の頭部 5 4 1の外径は、 揷通穴 6 1 八の内径よりも大きい。
[0082] なお、 揷通穴 6 1 八の形状は円形でなくてもよく、 例えば、 長穴でもよい 。 その場合、 例えば、 揷通穴 6 1 の長軸の径が雌ネジ 6 5 の直径よりも 長いが、 短軸の径が雌ネジ 6 5 の直径と同等の場合は、 長軸方向にのみ位 置調整が可能となる。
[0083] 以上の関係は、 各揷通穴 6 1 巳、 6 1 〇、 6 1 口と各雄ネジ 5 4巳、 5 4 〇、 5 4 0との関係においても成立する。 なお、 雌ネジ 6 5、 雄ネジ 5 4、 及び揷通穴 6 1は、 合わせて第 2保持部固定機構と称する。 この場合、 第 2 保持部固定機構の固定力とは、 雄ネジを雌ネジに係合させて締め付ける締付 力である。 第 2保持部固定機構はネジ固定機構に限られるものではないが、 ネジを用いることで、 組み付け工程が容易となる。
[0084] 第 2鏡胴部 4 2は、 第 1鏡胴部 4 1の結合面 5 8に完全に固定されていな い場合 （例えばネジが完全に締め付けられておらず、 緩んでいる場合） 、 第 1光軸八 1 と第 1 ミラー 4 8の位置とを調整することができる。 つまり、 第 2保持部固定機構の固定力を弱めることで、 第 1鏡胴部 4 1 に対して第 2鏡 胴部 4 2が相対的にシフト可能となっている。 これにより、 第 1光学系 1_ 1 と第 1 ミラー 4 8との相対的な位置関係を調整した上で、 第 2鏡胴部 4 2を 第 1鏡胴部 4 1 に固定することが可能となる。
[0085] この第 2鏡胴部 4 2の位置調整と、 図 6で説明した第 2ミラー 4 9の位置 および姿勢の調整とによって、 3光学系 !_ 3の非点収差に影響するタンジエ ンシャル面とサジタル面の調整が可能となる。
[0086] なお、 本例においては、 第 2保持部固定機構として、 雌ネジ 6 5が第 1鏡 胴部 4 1 に形成され、 揷通穴 6 1が第 2鏡胴部 4 2に形成されている場合を 説明した。 しかし雌ネジ 6 5が第 2鏡胴部 4 2に形成され、 揷通穴 6 1が第 1鏡胴部 4 1 に形成されていてもよい （図示せず） 。 その場合は、 雄ネジ 5 4は第 1鏡胴部 4 1の側から第 2鏡胴部 4 2に向けて揷入され、 雌ネジ 6 5 と係合される。 \¥02020/174945 20 卩（：171?2020/002182
[0087] また、 本例においては、 第 2保持部固定機構は、 雌ネジ 6 5、 雄ネジ 5 4 、 及び揷通穴 6 1 に加えて、 第 1鏡胴部 4 1 と第 2鏡胴部 4 2とを接着する 接着剤 7 0八を含んでいる。 図 1 1 に示すように、 第 1鏡胴部 4 1は、 第 1 突出部 6 7八を備える。 第 1突出部 6 7八は、 結合面 5 8と同じ平面上にあ る第 1接着面 6 8八を有する。 第 1接着面 6 8八には、 突起 6 6八が形成さ れている。
[0088] 一方、 第 2鏡胴部 4 2は、 第 1突出部 6 7八に対向する位置に、 第 2突出 部 6 3八を備える。 第 2突出部 6 3八は、 第 1当接面 5 6八と同じ平面であ る第 2接着面 6 4八を有する。 また第 2突出部 6 3八は、 第 2揷通穴 6 2八 を有する。 結合面 5 8と第 1当接面 5 6八とを当接させると、 突起 6 6八が 第 2揷通穴 6 2八に位置する。 この状態で、 第 2揷通穴 6 2八を通じて、 第 1接着面 6 8 の突起 6 6 の周囲に接着剤 7 0 が供給される。 接着剤 7 0八は、 第 2揷通穴 6 2 の内部及び結合面 5 8と第 1当接面 5 6 との間 に広がり、 硬化して第 1鏡胴部 4 1 と第 2鏡胴部 4 2とを接着する。 接着剤 7 0 の種類は限定されないが、 例えば光硬化性樹脂が用いられる。
[0089] 図 1 0に示すように、 第 1鏡胴部 4 1 には、 第 1突出部 6 7八と同様の構 造を有する第 1突出部 6 7巳〜〇が形成されている。 また、 第 2鏡胴部 4 2 には、 第 2突出部 6 3八と同様の構造を有する第 2突出部 6 3巳〜〇が形成 されている （6 3〇は図示せず） 。 第 1突出部 6 7巳〜〇と対応する第 2突 出部 6 3巳〜〇との間が、 第 1突出部 6 7八と第 2突出部 6 3八との間の接 着と同様に、 接着剤で接着される。 これらの 4箇所での接着剤による固定に より、 振動等の影響でネジが多少緩んだ場合でも、 第 1鏡胴部 4 1 と第 2鏡 胴部 4 2との結合面 5 8の面内方向の位置ずれが抑制される。
[0090] 以下、 上記構成による作用について説明する。 投射レンズ 1 1 を製造する 場合において、 まず、 保持フレーム 4 2八等の部品が製造される。 保持フレ —ム 4 2 は、 金型を用いた樹脂成型品である場合、 金属製の素材を使用す る場合と比べて製造が容易になり生産性が高い。
[0091 ] また、 保持フレーム 4 2八において、 前面側と背面側でそれぞれ対向する \¥02020/174945 21 卩（：171?2020/002182
、 第 1開口 1 0 1 と第 2開口 1 0 2の組、 および第 3開口 1 0 3と第 4開口 1 0 4の組は、 一方の開口面積が大きく、 他方の開口面積が小さい。 そのた め、 2つの型枠からなる金型を用いて保持フレーム 4 2 を樹脂成形する場 合において、 型枠の型抜きがしやすい。
[0092] 投射レンズ 1 1の組み立て工程において、 例えば、 最初に、 第 1鏡胴部 4
1および第 3鏡胴部 4 3が組み立てられる。 第 1鏡胴部 4 1の骨格部材は、 一般的な筒形状であるため、 第 1光学系 !_ 1は、 入射側または出射側の開口 から第 1光軸八 1方向に沿って、 筒形状の骨格部材内に挿入されて、 第 1鏡 胴部 4 1が組み立てられる。 第 3鏡胴部 4 3についても同様である。
[0093] 第 2鏡胴部 4 2の組み立てにおいては、 まず、 第 2光学系 !_ 2がレンズフ レーム 5 2に取り付けられて、 レンズユニッ ト 5 0が組み立てられる。 この 後、 保持フレーム 4 2八にレンズユニッ ト 5 0が取り付けられる。 保持フレ —ム 4 2八の背面、 すなわち、 保持フレーム 4 2八の外周面のうち、 第 1光 軸八 1の光の出射側方向には、 レンズフレーム 5 2 （レンズユニッ ト 5 0） を揷通することが可能な大きさの開口部 9 5が設けられている。
[0094] 図 7に示すように、 レンズユニッ ト 5 0は、 保持フレーム 4 2八の背面の 開口部 9 5から揷通して、 保持フレーム 4 2八に組み付けられる。 レンズユ ニッ ト 5 0は、 第 2鏡胴部 4 2を構成する保持フレーム 4 2八の内面のうち 、 第 2光軸八 2に交差する方向に向いた取付面 9 7に当接させる。 この状態 で、 レンズフレーム固定機構に相当するネジによってレンズユニッ ト 5 0が 固定される。 そのため、 第 1鏡胴部 4 1および第 3鏡胴部 4 3のように、 光 軸方向からレンズを揷入しなければならない場合と比べて、 組み付け方向の 自由度が向上する。 その結果、 第 2保持部に相当する第 2鏡胴部 4 2の骨格 部材を、 保持フレーム 4 2 のように簡易的な構成にした場合に、 保持フレ —ム 4 2八に対する第 2光学系 !_ 2の組み付けがしやすい投射レンズを提供 することができる。
[0095] また、 保持フレーム 4 2八は、 レンズフレーム 5 2を揷通することが可能 な大きさの開口部 9 5を有しているため、 開口部 9 5を通じてレンズユニッ \¥02020/174945 22 卩（：171?2020/002182
卜 5 0を保持フレーム 4 2八に取り付けることができる。 このように、 保持 フレーム 4 2八には、 開口部 9 5のように、 レンズユニッ ト 5 0の組み付け 位置を明確化するための構成が設けられているため、 第 2鏡胴部 4 2の生産 性が向上する。
[0096] また、 第 2光軸八 2が延在する第 2方向において、 第 1 ミラー 4 8と第 2 光学系 !_ 2を含むレンズユニッ ト 5 0のそれぞれの配置位置は、 重畳しない 。 これにより、 レンズユニッ ト 5 0を保持フレーム 4 2八の背面の開口部 9 5から挿入して組み付ける際に、 第 1 ミラー 4 8を先に取り付けていても、 レンズユニッ ト 5 0と第 1 ミラー 4 8とが干渉することがない。 そのため、 保持フレーム 4 2 の背面側からのレンズユニッ ト 5 0の組み付けが可能と なり、 組み付けがしやすい。
[0097] この後、 保持フレーム 4 2八には、 第 1 ミラー 4 8および第 2ミラー 4 9 が取り付けられる。 この段階では、 第 1 ミラー 4 8および第 2ミラー 4 9は 、 ネジによって仮止めされる。 これにより、 第 2鏡胴部 4 2の仮組が完成す る。
[0098] 次に、 第 1鏡胴部 4 1 に対して第 2鏡胴部 4 2が組付けられる。 図 1 0に 示すように、 第 2保持部に相当する第 2鏡胴部 4 2の保持フレーム 4 2八は 、 第 1保持部に相当する第 1鏡胴部 4 1の外周面のうち、 第 1 巳方向を向い た端面である結合面 5 8に当接した状態で、 第 2保持部固定機構であるネジ 等によって固定される。 また、 上述のとおり、 レンズフレーム 5 2は、 第 2 鏡胴部 4 2の保持フレーム 4 2 の内面のうち、 第 1鏡胴部 4 1の結合面 5 8と同じ第 1 巳方向を向いた取付面 9 7八、 9 7巳に当接した状態で、 ネジ によって固定される。
[0099] このように、 第 1鏡胴部 4 1 に対する第 2鏡胴部 4 2の取付方向と、 第 2 鏡胴部 4 2の保持フレーム 4 2八に対するレンズフレーム 5 2の取付方向と は、 同じ方向である。 このため、 例えば、 レンズフレーム 5 2の保持フレー ム 4 2 に取り付けた後、 第 2鏡胴部 4 2を第 1鏡胴部 4 1 に取り付ける場 合に、 各部の保持および移動方向を同様に行うことができる。 そのため、 組 \¥02020/174945 23 卩（：171?2020/002182
み付け工程を簡略化することができる。
[0100] また、 第 1鏡胴部 4 1 に対する第 2鏡胴部 4 2の組み付けに際しては、 一 例としてネジによって固定されるため、 固定力であるネジの締結力を弱める ことで、 第 1鏡胴部 4 1 に対する第 2鏡胴部 4 2を相対的にシフトさせるこ とが可能である。 このため、 第 1光学系！- 1 と第 1 ミラー 4 8の位置調整が 可能である。
[0101 ] また、 本例においては、 調整方向は、 第 2光軸八 2方向を含む、 結合面 5
8の全方向であるため、 位置調整の自由度が高い。 固定はネジを用いるため 、 固定力を弱めやすく、 位置調整が容易である。
[0102] また、 第 1光学系 !_ 1のうち最も上流のレンズ！- 1 1 と第 1 ミラー 4 8と の間の第 1光軸八 1の距離は、 第 1 ミラー 4 8と第 2ミラー 4 9との間の第 2光軸八 2の距離よりも長い。 これにより、 第 1光学系 !_ 1 を収容する第 1 鏡胴部 4 1 に対して、 第 2光学系 !_ 2を収容する第 2鏡胴部 4 2を小型軽量 にしている。 第 2鏡胴部 4 2が小型軽量になると、 大きく重い場合に比べて 、 素材の剛性が同じ場合は、 撓みにくい。 第 2鏡胴部 4 2に対しては、 第 1 鏡胴部 4 1 に対する位置調整の際に力が加わるため、 第 2鏡胴部 4 2を小型 軽量にすることで、 第 2鏡胴部 4 2を撓みにくく して、 良好な光学性能を確 保することができる。 特に、 本例においては、 第 2鏡胴部 4 2の骨格部材を 、 保持フレーム 4 2八のような樹脂成型品で、 簡易的な構成としている。 こ のような場合には、 金属製の骨格部材を使用した場合と比べて、 素材自体の 剛性が不足するため、 小型軽量化により保持フレーム 4 2 の撓み及び歪な どを抑制する必要性が高い。
[0103] また、 投射レンズ 1 1 において、 第 2鏡胴部 4 2は、 第 1鏡胴部 4 1およ び第 3鏡胴部 4 3の連結部分として機能するため、 第 2鏡胴部 4 2を小型軽 量にすると、 投射レンズ 1 1全体が小型軽量になる。 これにより、 投射レン ズ 1 1 を動かしやすくなるというメリッ トもある。
[0104] 第 2光学系 !_ 2は、 本実施形態のように、 3枚以下のレンズで構成される ことが好ましい。 第 2光学系 !_ 2のさらなる小型軽量化が可能になるためで \¥02020/174945 24 卩（：171?2020/002182
ある。 また、 レンズユニッ ト 5 0も小型軽量化できるため、 第 2光学系 1_ 2 を第 2鏡胴部 4 2の内側面 （取付面 9 7八及び 9 7巳） に固定してもレンズ フレーム 5 2が撓みにくい。 また第 2光学系 1_ 2の組み付け精度の向上にも 寄与する。
[0105] また、 本実施形態の第 1光学系！- 1は、 第 1 ミラー 4 8の上流に、 中間像 を結像させる中間像結像レンズ !_ 1 4を備えている。 第 1光学系 !_ 1が中間 像結像レンズ 1- 1 4を備えていることで、 第 1 ミラー 4 8の下流側に中間像 結像レンズを備える場合と比較して、 次のようなメリッ トがある。
[0106] まず、 第 2光学系 !_ 2に大型の中間像結像レンズを設けなくて済むため、 第 2鏡胴部 4 2をさらに小型軽量にできる。
[0107] また、 本例では、 第 1鏡胴部 4 1 と第 2鏡胴部 4 2の位置調整が可能であ る。 第 1光学系 !_ 1 に中間像結像レンズを設けることで、 第 1光軸八 1 と第 2鏡胴部 4 2内の第 1 ミラー 4 8との位置調整が可能になる。 中間像結像レ ンズが、 第 2鏡胴部 4 2内であって、 第 1 ミラー 4 8の近傍に中間像を結像 させる場合は、 第 1鏡胴部 4 1 と第 2鏡胴部 4 2の位置調整によって、 中間 像と第 1 ミラー 4 8の相対的な位置調整ができる。 特許第 6 3 7 8 4 4 8号 公報に示す従来の構成では、 第 1 ミラー 4 8の後に中間像結像レンズを配置 し、 その後に位置調整部を有している。 よって、 第 1 ミラー 4 8と中間像と の相対的な位置調整が難しく、 光軸調整を十分に出来ていなかった。 しかし 、 本実施形態によれば、 そうした位置調整が可能となる。
[0108] また、 第 1光学系 !_ 1 に中間像結像レンズを設けることで、 第 1 ミラー 4
8に入射する光束の径を小さくできる。 これにより、 第 1 ミラー 4 8を小型 化が可能となる。 第 1 ミラー 4 8を小型化することにより、 第 2鏡胴部 4 2 の小型化も可能となる。
[0109] なお、 第 1鏡胴部 4 1 と第 2鏡胴部 4 2との位置調整を行う方法としては 、 例えば、 図 2に示すように、 第 1結合部 5 6を結合面 5 8に当接させた状 態で、 第 1光軸八 1 に位置調整用のテスト画像を入射させ、 スクリーン 3 6 にテスト画像を投射させる。 このテスト画像を確認しながら、 冶具を用いて 、 第 1鏡胴部 4 1 に対して第 2鏡胴部 42を結合面 58と平行な方向に移動 させて、 投射した画像が最適化されるように位置調整を行う。 第 2鏡胴部 4 2は、 位置調整が完了した位置でネジ固定される。 さらに、 接着剤 70によ って接着される。
[0110] また、 保持フレーム 42 Aに対して仮止めされた第 1 ミラー 48および第
2ミラー 49も、 位置調整が行われる。 第 1 ミラー 48および第 2ミラー 4 9は、 位置調整が行われた後、 接着剤で固定される。
[0111] この後、 カバー部 1 1 0が保持フレーム 42 Aにネジで固定されて、 投射 レンズ 1 1が完成する。 保持フレーム 42 Aの曲げ剛性よりも、 カバー部 1 1 〇の曲げ剛性は低い。 そのため、 保持フレーム 42 Aの屈曲した端辺に追 従して、 保持フレーム 42 Aを覆うことが出来る。 また、 第 2鏡胴部 42に 力が加わった場合、 カバー部 1 1 0と保持フレーム 42 Aとの間に生じる応 力は、 カバー部 1 1 0が歪むことにより吸収される。 従って、 保持フレーム 42 Aには歪が生じず、 保持フレーム 42 Aの内部に保持された第 1 ミラー 48、 第 2光学系 L 2、 及び第 2ミラー 49に与える光学的な悪影響が少な い。
[0112] 上記実施形態では、 投射レンズ 1 1 として、 第 1保持部に相当する第 1鏡 胴部 4 1、 第 2保持部に相当する第 2鏡胴部 42、 および第 3保持部に相当 する第 3鏡胴部 43を備えた態様で説明したが、 必ずしも第 3鏡胴部 43が なくてもよい。
[0113] 以上の実施形態においては、 画像形成パネル 32として DMDを用いる例 を説明したが、 DMDの代わりに LCD (Liquid Crystal Display) を使用 した透過型画像形成パネルを用いてもよい。 また、 L E D (Light Emitting D iode)及び/又は有機 E L (Electro Luminescence) のような自発光型素子を 用いたパネルを用いても良い。 反射部としては、 鏡面反射型の代わりに、 全 反射型のミラーを用いてもよい。
[0114] 上記実施形態では、 光源 34としてレーザ光源を用いる例を説明したが、 これに限らず、 水銀ランプ及び/又は L E Dを光源 34として用いてもよい。 \¥02020/174945 26 卩（：171?2020/002182
また、 上記例では、 青色レーザ光源と黄色蛍光体を用いたが、 これに限らず 、 黄色虽光体の代わりに緑色虽光体と赤色虽光体を用いてもよい。 また、 黄 色蛍光体の代わりに緑色レーザ光源と赤色レーザ光源を用いてもよい。
[01 15] 本明細書において、 「八及び/又は巳」 は、 「八及び巳のうちの少なくと も 1つ」 と同義である。 つまり、 「八及び/又は巳」 は、 八だけであっても よいし、 巳だけであってもよいし、 八及び巳の組み合わせであってもよい、 という意味である。 また、 本明細書において、 3つ以上の事柄を 「及び/又 は」 で結び付けて表現する場合も、 「 及び/又は巳」 と同様の考え方が適 用される。
[01 16] 本明細書に記載された全ての文献、 特許出願及び技術規格は、 個々の文献 、 特許出願及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に 記された場合と同程度に、 本明細書中に参照により取り込まれる。

Claims

\¥02020/174945 27 卩（：171?2020/002182 請求の範囲
[請求項 1 ] 電気光学素子を有する投射装置の筐体に取り付けられる投射レンズ であって、
前記筐体からの光が通る第 1光軸に沿って配置された第 1光学系を 保持する第 1保持部と、
前記第 1光軸の光を折り曲げて第 2光軸の光とする第 1反射部と、 前記第 1反射部を保持する第 2保持部と、
前記第 2保持部内に収容され、 前記第 2光軸に沿って配置された第 2光学系を保持するレンズフレームと、
前記レンズフレームを前記第 2保持部内に固定するレンズフレーム 固定機構と、 を備え、
前記レンズフレーム固定機構は、 前記第 2保持部の内面のうち、 前 記第 2光軸に交差する方向に向いた面に、 前記レンズフレームを固定 する、 投射レンズ。
[請求項 2] 前記第 1保持部に前記第 2保持部を固定する第 2保持部固定機構を 備え、
前記第 1光軸は、 光の入射側である第 1 八方向と光の出射側である 第 1 巳方向を有する第 1方向に延在し、
前記第 2保持部は、 前記第 1保持部の外周面のうち、 前記第 1 巳方 向を向いた端面に前記第 2保持部固定機構によって固定され、 前記レンズフレームは、 前記第 2保持部の内面のうち、 前記端面と 同じ前記第 1 巳方向を向いた面に前記レンズフレーム固定機構によっ て固定されている、 請求項 1 に記載の投射レンズ。
[請求項 3] 前記第 2光軸が延在する第 2方向において、 前記第 1反射部と前記 第 2光学系は重畳しない、 請求項 1又は請求項 2に記載の投射レンズ
[請求項 4] 前記第 2光学系を構成するレンズの枚数が 3枚以下である、 請求項
1から請求項 3のいずれか一項に記載の投射レンズ。 \¥02020/174945 28 卩（：171?2020/002182
[請求項 5] 前記第 1光学系は、 前記第 1反射部の上流側にあり、 中間像を結像 させる中間像結像レンズを備える、 請求項 1から請求項 4のいずれか —項に記載の投射レンズ。
[請求項 6] 前記第 2保持部は、 前記第 2光軸の光を折り曲げて第 3光軸の光と する第 2反射部を備え、 前記第 1光学系のうち最も上流のレンズと前 記第 1反射部との間の前記第 1光軸の距離は、 前記第 1反射部と前記 第 2反射部との間の前記第 2光軸の距離よりも長い、 請求項 1から請 求項 5のいずれか一項に記載の投射レンズ。
[請求項 7] 前記第 2保持部は、 前記第 1反射部と前記第 2反射部とを一体的に 保持する 1 つの保持フレームを有し、 前記保持フレームは樹脂成型品 である、 請求項 6に記載の投射レンズ。
[請求項 8] 前記保持フレームの外周面のうち、 前記第 1光軸の光の出射側方向 に開口部を有し、 前記開口部は、 前記レンズフレームを揷通可能な大 きさを有する、 請求項 7に記載の投射レンズ。
[請求項 9] 前記開口部を覆うカバー部を備え、 前記保持フレームの曲げ剛性よ り前記カバー部の曲げ剛性が低い、 請求項 8に記載の投射レンズ。
[請求項 10] 前記第 3光軸に沿って配置された第 3光学系をさらに備え、
前記保持フレームは、 前記第 1保持部と結合される第 1当接面と、 前 記第 3光学系と結合される第 2当接面と、 第 1開口と、 第 2開口と、 第 3開口と、 第 4開口とを備え、
前記第 1当接面に対応する位置には、 前記第 1開口が形成されており 前記第 1反射部に対向する位置には前記第 2開口が形成されており、 前記第 2当接面に対応する位置には、 前記第 3開口が形成されており 前記第 2反射部に対向する位置には、 前記第 4開口が形成されており 前記第 1開口は、 前記第 2開口よりも開口面積が大きく、 前記第 3 \¥02020/174945 29 卩（：171?2020/002182 開口は、 前記第 4開口よりも開口面積が小さい、 請求項 7から請求項 9のいずれか一項に記載の投射レンズ。
[請求項 1 1 ] 請求項 1から請求項 1 〇のいずれか一項に記載の投射レンズと、 前 記電気光学素子と、 前記筐体とを備える投射装置。
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