特開 2023-35891 投影レンズアセンブリ及び投影装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023035891

(43)【公開日】2023-03-13

(54)【発明の名称】投影レンズアセンブリ及び投影装置

(51)【国際特許分類】

   G02B 17/08 20060101AFI20230306BHJP

   G02B 13/18 20060101ALI20230306BHJP

   G03B 21/00 20060101ALI20230306BHJP

   G03B 21/14 20060101ALI20230306BHJP

【ＦＩ】

G02B17/08 A

G02B13/18

G03B21/00 D

G03B21/14 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】20

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022127578

(22)【出願日】2022-08-10

(31)【優先権主張番号】202111008721.3

(32)【優先日】2021-08-31

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(71)【出願人】

【識別番号】500093133

【氏名又は名称】中強光電股▲ふん▼有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(74)【代理人】

【識別番号】100135079

【弁理士】

【氏名又は名称】宮崎 修

(72)【発明者】

【氏名】陳 宥達

(72)【発明者】

【氏名】呂 承桓

(72)【発明者】

【氏名】蔡 幸▲うぇん▼

(72)【発明者】

【氏名】▲呉▼ 威霆

(72)【発明者】

【氏名】魏 慶全

【テーマコード（参考）】

2H087

2K203

【Ｆターム（参考）】

2H087KA06

2H087KA07

2H087LA01

2H087LA27

2H087PA09

2H087PA20

2H087PB13

2H087QA02

2H087QA07

2H087QA13

2H087QA22

2H087QA25

2H087QA34

2H087QA41

2H087QA46

2H087RA04

2H087RA05

2H087RA06

2H087RA12

2H087RA13

2H087RA32

2H087RA41

2H087TA01

2H087TA03

2K203FA25

2K203FA32

2K203GC03

2K203GC04

2K203GC05

2K203GC06

2K203HA04

2K203HA53

2K203HA67

2K203HA68

2K203HA73

2K203HA75

2K203HA82

2K203MA32

2K203MA35

(57)【要約】

【課題】本発明の投影レンズアセンブリは、光軸に沿って縮小側から拡大側へ順に配列された第１レンズグループ、開口絞り、第２レンズグループ、反射光学素子及び屈折光学素子を含む。
【解決手段】第１レンズグループは屈折度を有する複数個のレンズを含む。第２レンズグループは屈折度を有する複数個のレンズを含む。開口絞りは第１レンズグループと第２レンズグループとの間に位置する。反射光学素子と屈折光学素子はそれぞれ光軸の対向する両側に位置する。画像光束は縮小側から第１レンズグループと第２レンズグループを順に透過した後、反射光学素子まで伝達され、画像光束は反射光学素子によって屈折光学素子まで反射され、屈折光学素子をさらに透過し、拡大側に向けて投影光束が形成される。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

投影レンズアセンブリであって、
前記投影レンズアセンブリは、縮小側から拡大側へ光軸に沿って順に配列された第１レンズグループ、開口絞り、第２レンズグループ、反射光学素子及び屈折光学素子を含み、
前記第１レンズグループは屈折度を有する複数個のレンズを含み、
前記第２レンズグループは屈折度を有する複数個のレンズを含み、
前記開口絞りは前記第１レンズグループと前記第２レンズグループとの間に位置し、
前記反射光学素子と前記屈折光学素子はそれぞれ前記光軸の対向する両側に位置し、
画像光束は前記縮小側から前記第１レンズグループと前記第２レンズグループを順に透過した後、前記反射光学素子まで伝達され、前記画像光束は前記反射光学素子によって前記屈折光学素子まで反射され、さらに前記屈折光学素子を透過し、前記拡大側に向けて投影光束を形成することを特徴とする、投影レンズアセンブリ。

【請求項2】

前記第１レンズグループは６枚のレンズを含み、前記６枚のレンズの屈折度は前記縮小側から前記拡大側へ順に正、正、負、正、正、負であることを特徴とする、請求項１に記載の投影レンズアセンブリ。

【請求項3】

前記第２レンズグループは５枚のレンズを含み、前記５枚のレンズの屈折度は前記縮小側から前記拡大側へ順に正、負、負、負、正であることを特徴とする、請求項１に記載の投影レンズアセンブリ。

【請求項4】

前記第１レンズグループは少なくとも１組の接合レンズを含むことを特徴とする、請求項１に記載の投影レンズアセンブリ。

【請求項5】

前記第１レンズグループは少なくとも１枚の非球面レンズを含み、前記第２レンズグループは少なくとも１枚の非球面レンズを含むことを特徴とする、請求項１に記載の投影レンズアセンブリ。

【請求項6】

前記反射光学素子は入光面、反射面及び第１平面を含み、前記入光面が前記第２レンズグループに隣接して配置されることを特徴とする、請求項１に記載の投影レンズアセンブリ。

【請求項7】

前記屈折光学素子は負屈折度を有することを特徴とする、請求項１に記載の投影レンズアセンブリ。

【請求項8】

前記画像光束は前記反射面によって前記第１平面まで反射され、さらに前記第１平面を透過して、前記屈折光学素子まで伝達されることを特徴とする、請求項６に記載の投影レンズアセンブリ。

【請求項9】

前記入光面は正屈折度を有し、かつ非球面であり、
前記反射面は正屈折度を有し、かつ非球面であることを特徴とする、請求項８に記載の投影レンズアセンブリ。

【請求項10】

前記屈折光学素子は第２平面及び屈折面を含み、
前記反射光学素子からの前記画像光束は、前記第２平面と前記屈折面を順に透過した後前記投影光束を形成することを特徴とする、請求項８に記載の投影レンズアセンブリ。

【請求項11】

前記屈折光学素子の前記屈折面は前記拡大側に向けられた凸面であることを特徴とする、請求項１０に記載の投影レンズアセンブリ。

【請求項12】

前記屈折面は負屈折度を有し、かつ非球面であることを特徴とする、請求項１０に記載の投影レンズアセンブリ。

【請求項13】

前記第１平面と前記第２平面は共平面であることを特徴とする、請求項１０に記載の投影レンズアセンブリ。

【請求項14】

前記光軸は前記第１平面にあることを特徴とする、請求項８に記載の投影レンズアセンブリ。

【請求項15】

前記反射光学素子と前記屈折光学素子は同じ屈折率を有することを特徴とする、請求項１に記載の投影レンズアセンブリ。

【請求項16】

前記反射光学素子と前記屈折光学素子は一体成形であることを特徴とする、請求項１に記載の投影レンズアセンブリ。

【請求項17】

前記第２レンズグループは少なくとも１枚の非対称レンズを含むことを特徴とする、請求項１に記載の投影レンズアセンブリ。

【請求項18】

前記投影レンズアセンブリの絞りは１．７から２．０の範囲内にあることを特徴とする、請求項１に記載の投影レンズアセンブリ。

【請求項19】

前記第１レンズグループは補償グループであり、前記第２レンズグループは焦点調整グループであり、前記投影レンズアセンブリが焦点合わせを行う時に、前記第１レンズグループ及び前記第２レンズグループは前記光軸に沿って移動することを特徴とする、請求項１に記載の投影レンズアセンブリ。

【請求項20】

投影装置であって、
前記投影装置は照明システム、光バルブ及び投影レンズアセンブリを含み、
前記照明システムは照明光束を提供し、
前記光バルブは前記照明光束の伝達経路上に設置され、前記照明光束を画像光束に変換し、
前記投影レンズアセンブリは前記画像光束の伝達経路上に設置され、前記画像光束を受けて、かつ投影光束を投射し、
前記投影レンズアセンブリは、縮小側から拡大側へ光軸に沿って順に配列された第１レンズグループ、開口絞り、第２レンズグループ、反射光学素子及び屈折光学素子を含み、
前記第１レンズグループは屈折度を有する複数個のレンズを含み、
前記第２レンズグループは屈折度を有する複数個のレンズを含み、
前記開口絞りは前記第１レンズグループと前記第２レンズグループとの間に位置し、
前記反射光学素子と前記屈折光学素子はそれぞれ前記光軸の対向する両側に位置し、
前記画像光束は前記縮小側から前記第１レンズグループと前記第２レンズグループを順に透過した後、前記反射光学素子まで伝達され、前記画像光束は前記反射光学素子によって、前記屈折光学素子まで反射され、さらに前記屈折光学素子を透過して、前記拡大側に向けて前記投影光束を形成することを特徴とする、投影装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は光学レンズアセンブリ及び光学装置に関し、特に投影レンズアセンブリ及び投影装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来の超短焦点の投影レンズアセンブリは通常第１光学システム、第２光学システム、第１開口絞り、第２開口絞り及び反射光学システム（凹面反射ミラーであってもよい）を含む。第１光学システムは複数個のレンズを含み、光バルブからの、縮小側から入射された画像を第１中間像にする。第２光学システムは複数個のレンズを含み、縮小側からの第１中間像を受けて、かつ第２中間像を形成する。反射光学システムは正屈折度（ｄｉｏｐｔｅｒ）を有し、かつ、第２中間像よりも拡大側に近い。第１開口絞りは光バルブの出光面と第１中間像との間に設置される。第２開口絞りは第１中間像と第２中間像との間に設置される。第２中間像は反射光学システムの反射面によって結像スクリーン上に拡大投影される。

【0003】

しかし、従来の超短焦点の投影レンズアセンブリは、レンズの多い構成である故に、生産コストが高くなる。かつ、前記光学システムによれば、機構設計が比較的に複雑で、レンズアセンブリ全体の長さが長くなる。

【0004】

「背景技術」部分は本発明内容に関する理解を促すためのものであり、「背景技術」に開示された内容には当業者が既知の従来技術以外の一部構成が含まれている可能性がある。「背景技術」に開示された内容は、当該内容または本発明の一つ若しくは複数の実施例が解決しようとする課題が本発明の出願前に既に当業者に把握または認識されていたことを意味するものではない。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明はシステム内のレンズ数を減らすことができる投影レンズアセンブリを提供する。

【0006】

本発明は、前記投影レンズアセンブリを用いた、システム長さが比較的に小さく、かつ、コストが低い投影装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一実施例は、縮小側から拡大側へ光軸に沿って順に配列された第１レンズグループ、開口絞り、第２レンズグループ、反射光学素子及び屈折光学素子を含む投影レンズアセンブリを提供する。第１レンズグループは屈折度を有する複数個のレンズを含む。第２レンズグループは屈折度を有する複数個のレンズを含む。開口絞りは第１レンズグループと第２レンズグループとの間に位置する。反射光学素子と屈折光学素子はそれぞれ光軸の対向する両側に位置する。画像光束は縮小側から、第１レンズグループと第２レンズグループを順に透過した後、反射光学素子まで伝達される。画像光束は反射光学素子によって屈折光学素子まで反射され、さらに屈折光学素子を透過して、拡大側に向けて投影光束を形成する。

【0008】

本発明の一実施例は、照明システム、光バルブ及び投影レンズアセンブリを含む投影装置を提供する。照明システムは照明光束を提供する。光バルブは照明光束の伝達経路上に設置され、かつ、照明光束を画像光束に変換する。投影レンズアセンブリは画像光束の伝達経路上に設置され、かつ画像光束を受けて、投影光束を投射する。投影レンズアセンブリは、縮小側から拡大側へ光軸に沿って順に配列された第１レンズグループ、開口絞り、第２レンズグループ、反射光学素子及び屈折光学素子を含む。第１レンズグループは屈折度を有する複数個のレンズを含む。第２レンズグループは屈折度を有する複数個のレンズを含む。開口絞りは第１レンズグループと第２レンズグループとの間に位置する。反射光学素子と屈折光学素子はそれぞれ光軸の対向する両側に位置する。画像光束は縮小側から第１レンズグループと第２レンズグループ順に透過した後、反射光学素子まで伝達される。画像光束は反射光学素子によって屈折光学素子まで反射され、さらに屈折光学素子を透過して、拡大側に向けて投影光束を形成する。

【0009】

以上により、本発明の一実施例において、投影レンズアセンブリは、比較的に少ないレンズ数の設計により、全体の体積を縮減し、さらに反射光学素子と屈折光学素子によって、第１レンズグループ及び第２レンズグループからの画像光束を投射して、投影光束を形成する。従って、投影レンズアセンブリまたは投影装置の光学構造が比較的に簡単で、機構設計も比較的に容易である。

【0010】

本発明の前記特徴と利点をより明確に、分かりやすく示すために、以下は実施例を挙げて、かつ図面を参照しながら詳しく説明する。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の一実施例の投影装置のブロック図。

【図2】図１の投影装置中の投影レンズアセンブリの概略図。

【図3】図２の投影レンズアセンブリが異なる物体高における横方向光束ファンプロット。

【図4】図２の投影レンズアセンブリが異なる物体高における横方向光束ファンプロット。

【図5】図２の投影レンズアセンブリが異なる物体高における横方向光束ファンプロット。

【図6】図２の投影レンズアセンブリが異なる物体高における横方向光束ファンプロット。

【図7】図２の投影レンズアセンブリが異なる物体高における横方向光束ファンプロット。

【図8】異なる波長の光が図２の投影レンズアセンブリを通った後、異なる像高と物体高におけるフレア図。

【図9】異なる波長の光が図２の投影レンズアセンブリを通った後、異なる像高と物体高におけるフレア図。

【図10】異なる波長の光が図２の投影レンズアセンブリを通った後、異なる像高と物体高におけるフレア図。

【図11】異なる波長の光が図２の投影レンズアセンブリを通った後、異なる像高と物体高におけるフレア図。

【図12】異なる波長の光が図２の投影レンズアセンブリを通った後、異なる像高と物体高におけるフレア図。

【図13】図２の投影レンズアセンブリの変調伝達関数図。

【発明を実施するための形態】

【0012】

本発明の前記及びその他の技術内容、特徴及び効果を明確に示すべく、以下は図面を参照しながら好ましい実施例を詳しく説明する。以下の実施例における方向用語、例えば、上、下、左、右、前または後等は図面を参照する方向のみである。従って、これらの方向用語は説明目的に用いられたものであり、本発明を制限するものではない。

【0013】

図１は本発明の一実施例に基づく投影装置のブロック図である。図１を参照すると、本発明の一実施例は投影装置１０を提供し、照明システム５０、光バルブ６０及び投影レンズアセンブリ１００を含む。照明システム５０は照明光束Ｉを提供する。光バルブ６０は照明光束Ｉの伝達経路上に設置され、かつ、照明光束Ｉを画像光束ＩＢに変換する。投影レンズアセンブリ１００は画像光束ＩＢの伝達経路上に設置され、かつ、光バルブ６０からの画像光束ＩＢを受けて、かつ投影光束ＰＢを投射する。

【0014】

詳しく言うと、本実施例の照明システム５０は例えば複数個の発光素子、波長変換素子、光均等素子、フィルタ素子及び複数個の光分割光合成素子を含み、画像光束のソースとしての異なる波長の光を提供する。また、複数個の発光素子は例えば金属ハロゲン電球（Ｌａｍｐ）、高圧水銀電球、または個体発光源（ｓｏｌｉｄ－ｓｔａｔｅ ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ ｓｏｕｒｃｅ）、例えば発光ダイオード（ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ）、レーザーダイオード（ｌａｓｅｒ ｄｉｏｄｅ）等である。しかし、本発明は投影装置１０中の照明システム５０の種類または形態について制限するものではなく、その詳細な構造及び実施方法について、当該技術分野の一般常識から教示、提案と実施説明を十分知り得るので、ここで省略する。

【0015】

本実施例において、光バルブ６０は例えばシリコン液晶パネル（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｏｎ Ｓｉｌｉｃｏｎ ｐａｎｅｌ，ＬＣｏＳ ｐａｎｅｌ）、デジタルマイクロミラーデバイス（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏ－ｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ，ＤＭＤ）等の反射型光変調器である。一部の実施例において、光バルブ６０は透光液晶パネル（Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｐａｎｅｌ）、電気光学変調器（Ｅｌｅｃｔｒｏ－Ｏｐｔｉｃａｌ Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ）、磁気光学変調器（Ｍａｇｎｅｔｏ－Ｏｐｔｉｃ ｍｏｄｕｌａｔｏｒ）、音響光学変調器（Ａｃｏｕｓｔｏ－Ｏｐｔｉｃ Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ，ＡＯＭ）等の透過型の光変調器であってもよい。本発明は光バルブ６０の形態及び種類について制限しない。光バルブ６０が照明光束Ｉを画像光束ＩＢに変換する方法について、当該分野の一般常識からその詳細処理及び実施方法に関する教示、提案と実施説明を十分知り得るので、ここで省略する。本実施例において、光バルブ６０の数が一つであり、例えば、単体のデジタルマイクロミラーデバイスを用いた投影装置１０であるが、その他の実施例において複数個を用いてもよく、本発明はこれに限定されない。

【0016】

図２は図１の投影装置中の投影レンズアセンブリの概略図である。図２を参照すると、本実施例において、投影レンズアセンブリ１００は縮小側Ａ１から拡大側Ａ２へ光軸ＯＡに沿って順に配列された第１レンズグループＧ１、開口絞り（ａｐｅｒｔｕｒｅ ｓｔｏｐ）ＳＴ、第２レンズグループＧ２、反射光学素子１１０及び屈折光学素子１２０を含む。第１レンズグループＧ１は屈折度を有する複数個のレンズを含む。第２レンズグループＧ２は屈折度を有する複数個のレンズを含む。開口絞りＳＴは等価の開口絞りであり、実際の応用においてこの素子の実体構造を設けなくてもよく、開口絞りＳＴは第１レンズグループＧ１と第２レンズグループＧ２との間に位置する。反射光学素子１１０と屈折光学素子１２０はそれぞれ光軸ＯＡの対向する両側に位置する。画像光束ＩＢは縮小側Ａ１から第１レンズグループＧ１と第２レンズグループＧ２を順に透過した後、反射光学素子１１０まで伝達される。画像光束ＩＢは反射光学素子１１０に反射されて、光軸ＯＡの他方側に位置する屈折光学素子１２０まで伝達され、さらに屈折光学素子１２０を透過し、拡大側Ａ２に向けて投影光束ＰＢを形成する。

【0017】

本実施例において、第１レンズグループＧ１は縮小側Ａ１から拡大側Ａ２へ光軸ＯＡに沿って配列された６枚レンズＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６を含む。６枚レンズＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６の屈折度は順に正、正、負、正、正、負である。第２レンズグループＧ２は縮小側Ａ１から拡大側Ａ２へ光軸ＯＡに沿って配列された５枚のレンズＬ７、Ｌ８、Ｌ９、Ｌ１０、Ｌ１１を含む。５枚のレンズＬ７、Ｌ８、Ｌ９、Ｌ１０、Ｌ１１の屈折度は順に正、負、負、負、正である。従って、投影レンズアセンブリ１００のレンズ数は１１枚まで減らされ、レンズ長さが縮減され、システムの材料体積も縮小され、コストをさらに削減することできる。

【0018】

本実施例において、第１レンズグループＧ１は少なくとも１組の接合レンズを含む。例えば、レンズＬ２、レンズＬ３、レンズＬ４は１組の接合レンズであり、かつ、レンズＬ５、レンズＬ６は別の１組の接合レンズである。

【0019】

本実施例において、第１レンズグループＧ１は少なくとも１枚の非球面レンズを含む。第２レンズグループＧ２は少なくとも１枚の非球面レンズを含む。例えば、第１レンズグループＧ１中のレンズＬ５または第２レンズグループＧ２中のレンズＬ８、レンズＬ１０は非球面レンズである。

【0020】

本実施例において、第２レンズグループＧ２は少なくとも１枚の非対称レンズを含み、ここで、非対称は光軸ＯＡに対して定義される。例えば、レンズＬ１０、レンズＬ１１は何れも非対称レンズであり、即ち、光軸ＯＡはレンズＬ１０、レンズＬ１１の中心点を通っていない。従って、第２レンズグループＧ２中の非対称レンズの設計により、投影光束ＰＢの光経路はレンズに干渉されることなく、システム体積の縮小に有利である。

【0021】

本実施例において、反射光学素子１１０は入光面Ｓ２６、反射面Ｓ２７及び第１平面Ｓ２８を含み、第１平面Ｓ２８は反射光学素子１１０の出光面であり、かつ、光軸ＯＡは第１平面Ｓ２８にある。入光面Ｓ２６は第２レンズグループＧ２に隣接して配置される。さらに説明すると、反射光学素子１１０の入光面Ｓ２６は第２レンズグループＧ２中のレンズＬ１１に隣接して配置されて、第２レンズグループＧ２からの画像光束は入光面Ｓ２６から反射光学素子１１０に入り、かつ光軸ＯＡの一方側の反射面Ｓ２７まで伝達される。入光面Ｓ２６は正屈折度を有し、かつ、非球面である。反射面Ｓ２７は正屈折度を有し、かつ、非球面である。ここで、画像光束ＩＢは反射面Ｓ２７によって、第１平面Ｓ２８まで反射され、さらに第１平面Ｓ２８を透過して、光軸ＯＡの他方側に位置する屈折光学素子１２０まで伝達される。

【0022】

本実施例において、屈折光学素子１２０は負屈折度を有する。屈折光学素子１２０は第２平面Ｓ３０及び屈折面Ｓ２９を含む。光軸ＯＡは第２平面Ｓ３０にあり、即ち、反射光学素子１１０の第１平面Ｓ２８と屈折光学素子１２０の第２平面Ｓ３０は対向して配置され、かつ、光軸ＯＡに平行である。屈折光学素子１２０の屈折面Ｓ２９は拡大側Ａ２に向けられた凸面である。屈折面Ｓ２９は負屈折度を有し、非球面である。しかし、別の実施例において、屈折光学素子１２０の屈折面Ｓ２９を凹面に設計してもよい。また、反射光学素子１１０からの画像光束ＩＢは第２平面Ｓ３０と屈折面Ｓ２９を順に透過した後、投影光束ＰＢを形成する。

【0023】

本実施例において、反射光学素子１１０と屈折光学素子１２０は同じ屈折率を有する。別の実施例において、反射光学素子１１０と屈折光学素子１２０は一体成形であってもよい。

【0024】

以下、表１と表２において投影レンズアセンブリ１００の好ましい実施例のデータが示されている。しかし、本発明は以下に示すデータに限定されるものではない。当業者は本発明を参照のうえ、本発明の範囲内であれば、そのパラメータまたは設置を適宜変更してもよいとする。

【0025】

本実施例において、前記各素子の実際の設計は表１の通りである。

【0026】

【表1】

表１において、レンズＬ１は縮小側Ａ１から拡大側Ａ２へ表面Ｓ７と表面Ｓ８を有し、レンズＬ２は縮小側Ａ１から拡大側Ａ２へ順に表面Ｓ９と表面Ｓ１０を有する。ここで、レンズＬ２、レンズＬ３、レンズＬ４は１組の接合レンズであるため、レンズＬ２の拡大側Ａ２に向く表面Ｓ１０とレンズＬ３の縮小側Ａ１に向く表面Ｓ１０が同じ表面であり、かつ、レンズＬ３の拡大側Ａ２に向く表面Ｓ１１とレンズＬ４の縮小側Ａ１に向く表面Ｓ１１が同じ表面である。その他も同じように類推するとし、各素子の対応する表面について省略する。また、表１において、「距離」とは隣接する二つの表面間の光軸ＯＡにおける距離を意味する。例を挙げる、表面Ｓ１に対応する距離と、表面Ｓ１と表面Ｓ２間の光軸ＯＡにおける距離であり、表面Ｓ２に対応する距離は、表面Ｓ２と表面Ｓ３間の光軸ＯＡにおける直線距離であり、このように類推する。

【0027】

本実施例において、レンズＬ５の表面Ｓ１３、レンズＬ８の表面Ｓ１８と表面Ｓ１９、レンズＬ１０の表面Ｓ２２と表面Ｓ２３、反射光学素子１１０の入光面Ｓ２６と反射面Ｓ２７及び屈折光学素子１２０の屈折面Ｓ２９は何れも非球面であり、その他のレンズの表面は何れも球面である。非球面の式は以下の通りである。

【0028】

【数1】

前記式において、ｘは光軸方向の偏移量（ｓａｇ）である。ｃ’は接触球面（Ｏｓｃｕｌａｔｉｎｇ Ｓｐｈｅｒｅ）の半径の逆数であり、つまり、光軸に接近する部分の曲率半径の逆数であり、Ｋは二次曲面係数であり、ｙは非球面高さであり、即ち、レンズ中心からレンズの縁部への高さである。Ａ－Ｇはそれぞれ非球面多項式の各次元非球面係数（ａｓｐｈｅｒｉｃ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）を示す。表２はレンズＬ５の表面Ｓ１３、レンズＬ８の表面Ｓ１８と表面Ｓ１９、レンズＬ１０の表面Ｓ２２と表面Ｓ２３、反射光学素子１１０の入光面Ｓ２６と反射面Ｓ２７及び屈折光学素子１２０の屈折面Ｓ２９のパラメータ値を示しており、その二次非球面係数Ａは何れも０である。

【0029】

【表2】

本実施例において、投影レンズアセンブリ１００の絞りは１．７から２．０の範囲内にある。

【0030】

本実施例において、投影レンズアセンブリ１００の第１レンズグループＧ１は補償グループであり、第２レンズグループＧ２は焦点調整グループであり、投影レンズアセンブリ１００が焦点合わせを行う時に、第１レンズグループＧ１は光軸ＯＡに沿って移動して、近軸（ｐａｒａｘｉａｌ）画像の明瞭度を補償し、第２レンズグループＧ２は光軸ＯＡに沿って移動して、軸外（ｏｆｆ－ａｘｉｓ）視野の画像の解析度を調整する。投影レンズアセンブリ１００の焦点を調整できるため、明瞭な投影画面を維持できる。さらに説明すると、第２レンズグループＧ２と反射光学素子１１０間の光軸ＯＡにおける間隔が比較的に小さいため、例えば、表１が示すように、レンズＬ１１の表面Ｓ２５と反射光学素子１１０の入光面Ｓ２６間の間隔は４ｍｍであり、従って、比較的に小さい間隔を設置することで、投影レンズアセンブリ１００の全体の長さを縮小することができる。

【0031】

また、本実施例において、投影レンズアセンブリ１００はさらに、光バルブ６０と第１レンズグループＧ１との間に設置されたガラス部材１３０、１５０及びプリズム１４０を含み、かつ、ガラス部材１３０、プリズム１４０とガラス部材１５０は縮小側Ａ１から拡大側Ａ２へ光軸ＯＡに沿って順に配列され、ガラス部材１３０は例えば光バルブ６０の保護カバーである。

【0032】

図３ないし図７はそれぞれ図２の投影レンズアセンブリが異なる物体高（ｏｂｊｅｃｔ ｈｅｉｇｈｔ）における横方向光束ファンプロット（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ ｒａｙ ｆａｎ ｐｌｏｔ）であり、かつ、ｅｘ、ｅｙ、Ｐｘ及びＰｙ軸の最大目盛りと最小目盛りはそれぞれ＋５００マイクロメートル（μｍ）と－５００マイクロメートルである。図３ないし図７を参照すると、図３ないし図７が示す図形は何れも標準範囲内にあり、これにより、本実施例の投影レンズアセンブリ１００は良好的光学結像品質を達成できることが証明された。

【0033】

図８ないし図１２はそれぞれ異なる波長の光が図２の投影レンズアセンブリを通った後、異なる像高（ｉｍａｇｅ ｈｅｉｇｈｔ）と物体高におけるフレア図であり、かつ、ｘ軸とｙ軸の最大範囲は１０００マイクロメートルである。図８ないし図１２を参照すると、各波長の光が投影レンズアセンブリ１００を通った後のフレアは何れも大きくないため、本実施例の投影レンズアセンブリ１００が投影する画像は比較的に高い結像品質を有する。

【0034】

図１３は図２の投影レンズアセンブリの変調伝達関数図である。図１３を参照する。図１３は投影レンズアセンブリ１００が異なる像高における変調伝達関数図（ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｆｕｎｃｔｉｏｎ，ＭＴＦ）であり、横軸は焦点偏移量（ｆｏｃｕｓ ｓｈｉｆｔ）を示し、縦軸は光学伝達関数の係数（ｍｏｄｕｌｕｓ ｏｆ ｔｈｅ ｏｐｔｉｃａｌ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を示すし、Ｔは経線方向（ｍｅｒｉｄｉａｎ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）の曲線を示し、Ｓは矢状方向（ｓａｇｉｔｔａｌ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）の曲線を示し、「ＴＳ」の隣に記載された数値は像高を示す。これで本実施例の投影レンズアセンブリ１００が示す光学伝達関数曲線が標準範囲内にあることは証明され、良好な光学結像品質を有し、図１３が示す通りである。

【0035】

以上を纏めると、本発明の一実施例において、投影レンズアセンブリまたは投影装置には反射光学素子と屈折光学素子が同時に設置されている。画像光束は投影レンズアセンブリの第１レンズグループ及び第２レンズグループによって、反射光学素子まで伝達され、さらに反射光学素子と屈折光学素子によって画像光束を投射し、投影光束を形成する。従って、投影レンズアセンブリまたは投影装置の光学構造が簡単で、機構設計も比較的に容易になる。

【0036】

以上は本発明の好ましい実施例に過ぎず、これを以って本発明の実施範囲を制限すべきではない。即ち、本発明の請求の範囲及び発明の内容を基に行った簡単かつ等価な変更と修正はすべて本発明の範囲内に属する。また、本発明の任意の実施例または請求項は必ずしも本発明で開示されたすべての目的または利点または特徴を備えるとは限らない。また、要約書と発明の名称は特許文献検索に利用されるものであり、本発明の権利範囲を制限するものではない。また、明細書または請求の範囲で言及される「第１」、「第２」等の用語は素子（ｅｌｅｍｅｎｔ）の名称を示し、または異なる実施例や範囲を区別するものであり、素子の数の上限または下限を制限するものではない。

【符号の説明】

【0037】

１０ 投影装置
５０ 照明システム
６０ 光バルブ
１００ 投影レンズアセンブリ
１１０ 反射光学素子
１２０ 屈折光学素子
１３０、１５０ ガラス部材
１４０ プリズム
Ａ１ 縮小側
Ａ２ 拡大側
Ｇ１ 第１レンズグループ
Ｇ２ 第２レンズグループ
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６、Ｌ７、Ｌ８、Ｌ９、Ｌ１０、Ｌ１１ レンズ
ＯＡ 光軸
ＰＢ 投影光束
Ｓ０、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ６、Ｓ５、Ｓ７、Ｓ８、Ｓ９、Ｓ１０、Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１４、Ｓ１５、Ｓ１６、Ｓ１７、Ｓ１８、Ｓ１９、Ｓ２０、Ｓ２１、Ｓ２２、Ｓ２３、Ｓ２４、Ｓ２５ 表面
Ｓ２６ 入光面
Ｓ２７ 反射面
Ｓ２８ 第１平面
Ｓ２９ 屈折面
Ｓ３０ 第２平面
ＳＴ 開口絞り

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】