【手続補正書】
【提出日】平成16年9月27日(2004.9.27)
【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】
光源からの光を３色に分離し、３色に分離された光をそれぞれ光変調素子により変調し、変調された光を合成し、合成された光をスクリーン上に投射する投射型表示装置であって、
３色に分離された光のうちいずれかの光路上に、特定の波長帯域の光を透過もしくは反射させる誘電体膜を有する光学素子と、偏光素子と、を設け、
前記光学素子と前記偏光素子とを離間させたことを特徴とする投射型表示装置。
【請求項２】
前記偏光素子と前記光学素子との間に透明部材をさらに設けたことを特徴とする請求項１に記載の投射型表示装置。
【請求項３】
前記透明部材の光入射面及び光出射面はそれぞれ平面形状をしていることを特徴とする請求項２に記載の投射型表示装置。
【請求項４】
前記光路上に前記光変調素子に光を導く鏡面を有するミラーをさらに設け、前記鏡面は曲面形状をしていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の投射型表示装置。
【請求項５】
前記透明部材の表面積は前記光学素子の表面積よりも大きいことを特徴とする請求項２または３に記載の投射型表示装置。
【請求項６】
前記光学素子は前記ミラーと前記光変調素子との間に設けられていることを特徴とする請求項４に記載の投射型表示装置。
【請求項７】
前記光学素子の表面積は前記偏光素子の表面積よりも大きいことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の投射型表示装置。
【請求項８】
前記光学素子はトリミングフィルタであり、青色、緑色および赤色に分離された光のうち赤色光路上に設けられることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の投射型表示装置。
【請求項９】
前記偏光素子に冷風を送るファンをさらに備えることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の投射型表示装置。
【請求項１０】
光源からの光を３色に分離し、３色に分離された光をそれぞれ光変調素子により変調し、変調された光を合成し、合成された光をスクリーン上に投射する投射型表示装置であって、
３色に分離された光のうちいずれかの光路上に、偏光素子と、特定の波長帯域の光を通過もしくは反射させる誘電体膜および前記光変調素子に光を導く鏡面を有するミラーと、を設け、
前記鏡面は曲面形状をしていることを特徴とする投射型表示装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
【従来の技術】
従来例の上面図を図４に示す。１は光源であり、例えば高輝度超高圧ランプ、メタルハライドランプ等を含む。ランプを出た光はリフレクタ２により反射し、碁盤の目状に配置されたレンズ群の集まりである第一フライアイレンズ３に入力され、全反射ミラー５により反射された光はさらに第２フライアイレンズ４により集光された各光束は偏光変換素子４に入射し、偏光方向がそろえられた光は、コンデンサレンズ７により集光され次に青周波数帯域を反射する誘電体ミラー８に導かれる。光路長さを短くする効果のある凹レンズ１０を透過した青色光は全反射ミラー１１により反射させられ、フィールドレンズ２０及び入射側偏光板２３を透過し青色液晶パネル２６に到達する。青反射誘電体ミラー８を透過した光は緑周波数帯域を反射する緑反射誘電体ミラー１２によって緑光と赤光に分離される。反射された緑色光はフィールドレンズ１９及び入射側偏光板２２を透過し緑色液晶パネル２５に到達する。透過した赤色光はフィールドレンズ１４、１８、リレーレンズ１６、全反射ミラー１５，１６によって赤入射偏光板１８を透過した後、液晶パネルに到達する。液晶パネルに到達した光は液晶パネルにて画像信号に対応した光強度に変調された後、透過後、出射側偏光板２７、２８、２９を透過し、誘電体膜を蒸着したクロスプリズム２７で色合成される。さらにプリズムを出射した光は投射レンズ３１によってスクリーン上に拡大投影される。三色の青色液晶パネル２６、緑色液晶パネル２５、赤色液晶パネルに到達する光はランプの分光分布と誘電体膜のカット波長によって規定されるが、色純度を上げるために不必要な光を取り除くトリミングフィルタが必要となる。この波長帯を取り除く誘電体膜は光の入射角度によってカット波長に影響を及ぼされるため、通常は主光線束が平行に近い所に使用される。一般的に液晶パネル付近は主光線束が最も平行に近くなる場所であるため、液晶パネルに近い入射側偏光板の基板や、フィールドレンズに貼り付けられることが多かった。この場合、図５に示すようにトリミングフィルタ３２はフィールドレンズ１８，１９，２０の平板側に蒸着され、さらにその上から偏光板２１，２２，２３が貼られたりしていた。偏光板の冷却に関しては、フィールドレンズの下部から例えばファン３３によって冷却が行われる。しかしながら従来まではランプ自体の発光効率が低く誘電体の蒸着膜の熱吸収が偏光板に与える影響について充分指摘されるに至っていなかった。一般に液晶プロジェクタでは結晶タイプの偏光板ではなく、有機高分子材料で作られたフイルムの偏光板が用いられる。誘電体蒸着膜に反射タイプのものを用いても、熱吸収が発生する。近年、０．７インチや０．９インチの小型液晶を用いた液晶プロジェクタにおいても１５０Ｗや２００Ｗのランプが用いられ、さらなるランプの高ワッテージ化が予想される。偏光板の耐久温度付近に偏光板温度が上昇した場合、これらの熱吸収は偏光板の冷却にとって非常に不利となるという問題点がある。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
本発明における第１の実施形態として、図１において、フィールドレンズ１８に偏光板２１と隣接する形で蒸着されていた誘電体膜（光学素子）３２を別の透明部材、例えばガラス板に蒸着し、赤光路のリレー系における主光線の略平行となる位置に配置する。図１においてガラス基板１３がこれにあたる。これにより誘電体膜による熱吸収は赤入射側の偏光板（偏光素子）２１では起きなくなるので、偏光板２１の冷却に都合がよくなる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
（実施形態２）
さらに本発明における第２の実施形態として、図１において、フィールドレンズ１８に貼られていた偏光板２１を別の部材、例えばサファイア基板、蛍石、ガラス板等（透明部材）の両面平板等に貼り付け、フィールドレンズ１８の光出射側もしくは入射側に配置する。この場合、図３に示すように偏光板（偏光素子）７０は液晶パネル側に貼られ、その反対側に誘電体膜（光学素子）７２が蒸着される。この際、偏光板と誘電体膜は隣接することなく、間には介在物（透明部材）６９が存在することになる。よって、誘電体膜７２の吸収によって発生した熱は直接偏光板７０に伝わることなく介在物６９が冷却を冷却を促進することができるので、偏光板７０の冷却には都合がよくなる。この基板は例えばファン７１等によって発生した冷風により冷却される。
なお、図３では、透明部材６９の表面積が光学素子７２の表面積よりも大きく、光学素子７２の表面積が偏光素子７０の表面積よりも大きくなっている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
（実施形態３）
本発明の第３の実施形態である投射型表示装置の上面図を図２に示す。４１は光源であり、例えば高輝度超高圧ランプ、メタルハライドランプ等を含む。ランプを出た光はリフレクタ４２により反射し、碁盤の目状に配置されたレンズ群の集まりである第一フライアイレンズ４３に入力され、全反射ミラー４５により反射された光はさらに第２フライアイレンズ４４により集光された各光束は偏光変換素子４６に入射し、偏光方向がそろえられた光は、コンデンサレンズ４７により集光され次に青周波数帯域を反射する誘電体ミラー４８に導かれる。光路長さを短くする効果のある凹レンズ４９を透過した青色光は全反射ミラー５１により反射させられ、フィールドレンズ６３及び入射側偏光板５３を透過し青色液晶パネル５７に到達する。青反射誘電体ミラー４８を透過した光は緑周波数帯域を反射する緑反射誘電体ミラー５２によって緑光と赤光に分離される。反射された緑色光はフィールドレンズ６２及び入射側偏光板５４を透過し緑色液晶パネル５６に到達する。透過した赤色光は従来例で示した赤光路のリレーレンズ系の代わりに自由曲面ミラー６７，６６及び凹面鏡によって入射側偏光板６１に導かれる。それぞれの色光の液晶パネル５５，５６，５７を透過し変調された光は出射側偏光板５８、５９、６０を通り、光強度の画像分布となって色合成プリズム６４によって色合成され、投射レンズ６５によってスクリーン上に拡大投影される。ここで自由曲面ミラー６７は従来例図４のリレーレンズ１４、平面反射鏡１５の組合わさったものと考えられ、また自由曲面ミラー６６は従来例図４のフィールドレンズ１８と平面反射鏡１７が組合わさった物と考えられる。よってフィールドレンズ１８及びリレーレンズ１４が不要となるため、この位置に実施形態２に示した両面平板部材（透明部材）に偏光板（偏光素子）及び誘電体膜（光学素子）を蒸着した基板を配置する。この基板６１は例えばファン７１等によって発生した冷風により冷却される。これにより、従来例よりも部品点数を増やすことなく効率的な偏光板の冷却が可能となる。
なお、図２では、誘電体膜（光学素子）を含む入射側偏光板６１は、自由曲面ミラー６６と液晶パネル（光変調素子）５５との間に設けられている。さらに、図２において、誘電体膜は、入射偏光板６１に蒸着されるのではなく、自由曲面ミラー６６に蒸着されるような構成にしてもよい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
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