【手続補正書】
【提出日】平成16年9月17日(2004.9.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
視野角に依りコントラストが異なる液晶パネルと、光源手段から発せられた光で、該液晶パネルを照明する照明光学系と、該液晶パネルを用いて形成した画像を投射する投射光学系と、該照明光学系又は／及び該投射光学系のＦナンバーを該液晶パネルのコントラスト視野角特性に応じて方位によって異ならせた開口絞りと、を有していることを特徴とする投写型画像表示装置。
【請求項２】
前記開口絞りは、前記液晶パネルのコントラスト視野角特性におけるコントラストが最も悪い方位の照明光学系のＦナンバーが、コントラスト視野角特性におけるコントラストの良い方位の照明光学系のＦナンバーより、大きくなるようにしていることを特徴とする請求項１の投写型画像表示装置。
【請求項３】
前記開口絞りは、前記液晶パネルのコントラスト視野角特性におけるコントラストが最も悪い方位の投射光学系のＦナンバーが、コントラスト視野角特性におけるコントラストの良い方位の投射光学系のＦナンバーより、大きくなるようにしていることを特徴とする請求項１の投写型画像表示装置。
【請求項４】
前記開口絞りは、前記液晶パネルのコントラスト視野角特性におけるコントラストが最も悪い方位の照明光学系及び投射光学系のＦナンバーが、コントラスト視野角特性におけるコントラストの良い方位の照明光学系及び投射光学系のＦナンバーより、大きくなるようにしていることを特徴とする請求項１の投写型画像表示装置。
【請求項５】
視野角に依りコントラストが異なる複数の液晶パネルと、光源手段から発せられた光で、該複数の液晶パネルを互いに異なった色光で照明する照明光学系と、該複数の液晶パネルを用いて形成した各色光の画像を合成する色合成光学系と、該色合成光学系で合成した画像を投射する投射光学系とを有し、該色合成光学系は、１つの液晶パネルから該投射光学系に至る光路が奇数回反射光路と、他の１つの液晶パネルから該投射光学系に至る光路が反射なし若しくは偶数回反射光路とを形成しており、該照明光学系又は／及び該投射光学系のＦナンバーが該液晶パネルのコントラスト視野角特性に応じて方位によって異なるようにしたことを特徴とする投写型画像表示装置。
【請求項６】
前記液晶パネルのコントラスト視野角特性におけるコントラストが最も悪い方位の照明光学系のＦナンバーが、コントラスト視野角特性におけるコントラストの良い方位の照明光学系のＦナンバーより、大きくなるようにしていることを特徴とする請求項５の投写型画像表示装置。
【請求項７】
前記液晶パネルのコントラスト視野角特性におけるコントラストが最も悪い方位の投射光学系のＦナンバーが、コントラスト視野角特性におけるコントラストの良い方位の投射光学系のＦナンバーより、大きくなるようにしていることを特徴とする請求項５の投写型画像表示装置。
【請求項８】
前記液晶パネルのコントラスト視野角特性におけるコントラストが最も悪い方位の照明光学系及び投射光学系の各Ｆナンバーが、コントラスト視野角特性におけるコントラストの良い方位の照明光学系及び投射光学系の各Ｆナンバーより、大きくなるようにしていることを特徴とする請求項５の投写型画像表示装置。
【請求項９】
前記液晶パネルのコントラスト視野角特性におけるコントラストが最も悪い方位の照明光学系のＦナンバーが、コントラスト視野角特性におけるコントラストの良い方位の照明光学系のＦナンバーより、大きくなるように該照明光学系に開口絞りが設けられていることを特徴とする請求項５の投写型画像表示装置。
【請求項１０】
前記液晶パネルのコントラスト視野角特性におけるコントラストが最も悪い方位の投射光学系のＦナンバーが、コントラスト視野角特性におけるコントラストの良い方位の投射光学系のＦナンバーより、大きくなるように該投射光学系に開口絞りが設けられていることを特徴とする請求項５の投写型画像表示装置。
【請求項１１】
前記液晶パネルのコントラスト視野角特性におけるコントラストが最も悪い方位の照明光学系及び投射光学系の各Ｆナンバーが、コントラスト視野角特性におけるコントラストの良い方位の照明光学系及び投射光学系の各Ｆナンバーより、大きくなるように該照明光学系及び投射光学系に開口絞りが設けられていることを特徴とする請求項５の投写型画像表示装置。
【請求項１２】
前記液晶パネルの表示部は長方形状をしており、前記開口絞りは、該液晶パネルの長辺方向に対して斜めの方向の照明光学系又は投射光学系のＦナンバーが、該液晶パネルの長辺方向および短辺方向に対応する各Ｆナンバーより大きくなるように形状に形成されていることを特徴とする請求項１、２、３、４、９、１０又は１１の投写型画像表示装置。
【請求項１３】
前記開口絞りは、開口部の大きさが、可変であることを特徴とする請求項１、２、３、４、９、１０、１１又は１２の投写型画像表示装置。
【請求項１４】
視野角に依りコントラストが異なる液晶パネル等の表示素子と、該表示素子を照明する照明光学系と、該表示素子からの光を投射する投射光学系とを有し、該照明光学系又は／及び該投射光学系のＦナンバーを該表示素子のコントラスト視野角特性に応じて方位によって異ならせたことを特徴とする投写型表示装置。
【請求項１５】
前記投射光学系の光軸と前記液晶パネルの中心はずらして配置されていることを特徴とする請求項１から１４のいずれか１項の投写型画像表示装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明の投写型画像表示装置は、
視野角に依りコントラストが異なる液晶パネルと、光源手段から発せられた光で、該液晶パネルを照明する照明光学系と、該液晶パネルを用いて形成した画像を投射する投射光学系と、該照明光学系又は／及び該投射光学系のＦナンバーを該液晶パネルのコントラスト視野角特性に応じて方位によって異ならせる１つ又は複数の開口絞りと、を有していることを特徴としている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
請求項２の発明は請求項１の発明において
、  前記開口絞りは、前記液晶パネルのコントラスト視野角特性におけるコントラストが最も悪い方位（視野角に対応する方位）の照明光学系のＦナンバーが、コントラストの良い方位（視野角に対応する方位）の照明光学系のＦナンバーより、大きくなるようにしていることを特徴としている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
請求項３の発明は請求項１の発明において、
前記開口絞りは、前記液晶パネルのコントラスト視野角特性におけるコントラストが最も悪い方位（視野角に対応する方位）の投射光学系のＦナンバーが、コントラストの良い方位（視野角に対応する方位）の投射光学系のＦナンバーより、大きくなるようにしていることを特徴としている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
請求項４の発明は請求項１の発明において、
前記開口絞りは、前記液晶パネルのコントラスト視野角特性におけるコントラストが最も悪い方位（視野角に対応する方位）の照明光学系及び投射光学系の各Ｆナンバーが、コントラストの良い方位（視野角に対応する方位）の照明光学系及び投射光学系の各Ｆナンバーより、大きくなるようにしていることを特徴としている。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
請求項５の発明の投写型画像表示装置は、
視野角に依りコントラストが異なる複数の液晶パネルと、光源手段から発せられた光で、該複数の液晶パネルを互いに異なった色光で照明する照明光学系と、該複数の液晶パネルを用いて形成した各色光の画像を合成する色合成光学系と、該色合成光学系で合成した画像を投射する投射光学系とを有し、該色合成光学系は、１つの液晶パネルから該投射光学系に至る光路が奇数回反射光路と、他の１つの液晶パネルから該投射光学系に至る光路が反射なし若しくは偶数回反射光路とを形成しており、該照明光学系又は／及び該投射光学系のＦナンバーが該液晶パネルのコントラスト視野角特性に応じて方位角によって異なるようにしたことを特徴としている。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
請求項６の発明は請求項５の発明において、
前記液晶パネルのコントラスト視野角特性におけるコントラストが最も悪い方位の照明光学系のＦナンバーが、コントラスト視野角特性におけるコントラストの良い方位の照明光学系のＦナンバーより、大きくなるようにしていることを特徴としている。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
請求項７の発明は請求項５の発明において、
前記液晶パネルのコントラスト視野角特性におけるコントラストが最も悪い方位の投射光学系のＦナンバーが、コントラスト視野角特性におけるコントラストの良い方位の投射光学系のＦナンバーより、大きくなるようにしていることを特徴している。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
請求項８の発明は請求項５の発明において、
前記液晶パネルのコントラスト視野角特性におけるコントラストが最も悪い方位の照明光学系及び投射光学系のＦナンバーが、コントラスト視野角特性におけるコントラストの良い方位の照明光学系及び投射光学系のＦナンバーより、大きくなるようにしていることを特徴としている。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
請求項９の発明は請求項５の発明において、
前記液晶パネルのコントラスト視野角特性におけるコントラストが最も悪い方位の照明光学系のＦナンバーが、コントラスト視野角特性におけるコントラストの良い方位の照明光学系のＦナンバーより、大きくなるように該照明光学系に開口絞りが設けられていることを特徴としている。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
請求項１０の発明は請求項５の発明において、
前記液晶パネルのコントラスト視野角特性におけるコントラストが最も悪い方位の投射光学系のＦナンバーが、コントラスト視野角特性におけるコントラストの良い方位の投射光学系のＦナンバーより、大きくなるように該投射光学系に開口絞りが設けられていることを特徴としている。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
請求項１１の発明は請求項５の発明において、
前記液晶パネルのコントラスト視野角特性におけるコントラストが最も悪い方位の照明光学系及び投射光学系のＦナンバーが、コントラスト視野角特性におけるコントラストの良い方位の照明光学系及び投射光学系のＦナンバーより、大きくなるように該照明光学系及び投射光学系に開口絞りが設けられていることを特徴としている。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
請求項１２の発明は請求項１、２、３、４、９、１０又は１１の発明において、
前記液晶パネルの表示部は長方形状をしており、前記開口絞りは、該液晶パネルの長辺方向に対して斜めの方向の照明光学系又は投射光学系のＦナンバーが、該液晶パネルの長辺方向および短辺方向に対応するＦナンバーより大きくなるように形状に形成されていることを特徴としている。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
請求項１３の発明は請求項１、２、３、４、９、１０、１１又は１２の発明において、
前記開口絞りは、開口部の大きさが、可変であることを特徴としている。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
請求項１4の発明は、視野角に依りコントラストが異なる液晶パネル等の表示素子と、該表示素子を照明する照明光学系と、該表示素子からの光を投射する投射光学系とを有し、該照明光学系又は／及び該投射光学系のＦナンバーを該表示素子のコントラスト視野角特性に応じて方位によって異ならせたことを特徴とする投写型表示装置である。請求項１５の発明は請求項１から１４のいずれか１項の発明において、
前記投射光学系（複数のレンズ、レンズとミラーの組合せ、複数のミラー等より主要部が構成される）の光軸と前記液晶パネルの中心はずらして配置されていることを特徴としている。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
【発明の実施の形態】
まず、本実施形態の液晶プロジェクターとしての投射型画像表示装置に用いる液晶パネルのコントラスト視野角特性について説明する。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
図５に示すコントラスト視野角特性は図６に示す液晶パネル１８を出射側から測定したもので、液晶パネル１８の入射側および出射側に、偏光板を配置して液晶に印加する電圧をＯＮ−ＯＦＦしたときの透過光量と不透過光量の比より、コントラストの測定を行った結果である。入射側に設けた偏光板は図６の紙面上下方向（Ｙ方向）に偏光軸が配置され、出射側の偏光板は、図６の紙面左右方向（Ｘ方向）に偏光軸が配置されるようにして、コントラスト視野角特性の測定を行った結果である。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
図５に示すコントラスト視野角特性は、Ｘ方向を０度方向とし、反時計周りに角度をとっている。視野角は例として１０度（１０ＤＥＧ）、２０度（２０ＤＥＧ）、３０度（３０ＤＥＧ）を示し、コントラストが２０、５０、１００、２００となる視野角を各々示している。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６１】
即ち、液晶パネルのコントラスト視野角特性におけるコントラストが最も悪い方位３１５度の照明光学系のＦナンバーが、コントラスト視野角特性におけるコントラストの良い方位の照明光学系のＦナンバーより大きくなるようにしている。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６２】
これは、図５に示すように、液晶パネル１８のコントラスト視野角特性が液晶パネルの方位角の３１５度方向で特に悪い部分があり、照明光学系において、絞り２６から液晶パネル１８まで達する間の光路における反射回数が青色用液晶パネル１６は３回と奇数回反射であり、緑色用液晶パネル１８は２回と偶数回反射であり異なるため、青色用液晶パネル１６から見た絞り２６は、緑色用液晶パネル１８から見た場合と比較して、絞り２６の液晶パネルの長辺方向の左右方向が反転してしまう。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６３】
このため、緑色用液晶パネル１８と青色用液晶パネル１６に同じコントラスト視野角特性の液晶パネルを用いる場合、仮に緑色用液晶パネル１８のコントラスト視野角特性におけるコントラストの悪い部分のみを遮光する左右非対称な絞りを設けると、青色用液晶パネル１６にとっては、コントラスト視野角特性におけるコントラストの悪い部分を遮光することができなくなるので、左右対称な開口を有する絞り形状としている。
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６６】
これにより、液晶パネルのコントラスト視野角特性が液晶パネルの方位角によって異なる特性を有していてもコントラストむらや色むらのない黒表示のスクリーン像を得ている。
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７１】
図１１は、図１に示した本実施形態の絞り２６の開口部に対応した角度と、液晶パネル１８のコントラスト視野角特性を重ねた説明図である。さらに、図６に示した液晶パネルの点Ｃにおける投射レンズの口径食に対応した角度を点線に示す。
【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７２】
図１２は、図１に示した本実施形態の絞り２６の開口部に対応した角度と、液晶パネル１８のコントラスト視野角特性を重ねた説明図である。さらに、図６に示した液晶パネル１８の点Ｄにおける投射レンズの口径食に対応した角度を点線に示す。
【手続補正２５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７３】
絞り２６により、図１１の投射レンズの口径食に対応する角度を示す点線の内部にあるコントラスト視野角特性の悪い部分からの照明光が遮断されるので、液晶パネルの点Ｃにおける黒表示時のもれ光が減少し、コントラストむらが減少する。
【手続補正２６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７４】
図１２では、投射レンズの口径食に対応する角度を示す点線の内部にあるコントラスト視野角特性の悪い部分の面積が少ないので、絞り２６を入れても、液晶パネル１８の点Ｄにおける黒表示時のもれ光の変化は少ない。
【手続補正２７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７６】
尚、本実施形態において、上記の如き絞りを照明光学系の光路中に設ける代わりに投射レンズ２５の光路中に（瞳位置に開口絞りとして）設けて投射光学系のＦナンバーが液晶パネルのコントラスト視野角特性に応じて方位によって異なるようにしても良い。