【事件の表示】
　特許第２８２８０６７号「投写式表示装置」の特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結論】
　訂正を認める。
　特許第２８２８０６７号の特許を維持する。
【理由】
１．手続の経緯
　本件特許第２８２８０６７号（遡及出願日昭和５８年６月２１日）の発明は、平成１０年９月１８日に設定登録され、その後、伊藤更正及び石田保より特許異議の申立がなされ、取消理由通知がなされ、その指定期間内である平成１１年１０月１８日に訂正請求がなされたものである。
２．訂正の適否について
（１）訂正の内容
　ア．特許請求の範囲第１項を次のとおりに訂正する。
「赤色光を変調する第１の変調手段と、緑色光を変調する第２の変調手段と、青色光を変調する第３の変調手段と、前記第１、第２及び第３の変調手段によりそれぞれ変調された色光を合成する合成手段と、前記合成手段により合成された光を投写する投写光学手段とを備え、
　前記第１、第２及び第３の変調手段のそれぞれは、第１の偏光板と、該第１の偏光板を透過した色光を変調するマトリクス型液晶パネルと、該マトリクス型液晶パネルから出射した色光を透過させる第２の偏光板とを有し、前記各マトリクス型液晶パネルから出射された各色光は、それぞれの前記第２の偏光板を透過してから前記合成手段に入射されてなり、
　前記第２の変調手段の第２の偏光板を透過した緑色光の光軸の延長上に前記投写光学手段が配置され、
　前記緑色光の光軸を挟んだ両側に、前記第１の変調手段の第１の偏光板、マトリクス型液晶パネル及び第２の偏光板と、前記第３の変調手段の第１の偏光板、マトリクス型液晶パネル及び第２の偏光板とが配置され、
　前記第１の変調手段の第２の偏光板及び前記第３の変調手段の第２の偏光板をそれぞれ透過した赤色光及び青色光は、前記合成手段により反射されて前記緑色光の光軸と同一光軸上に合成されてなる
ことを特徴とする投写式表示装置。」
　イ．上記訂正アに伴って、発明の詳細な説明の【課題を解決するための手段】、【作用】及び【発明の効果】の欄を訂正請求書の訂正事項ｂ、ｃ、ｄ及びｇのとおりに訂正する。
　ウ．【００１２】及び【００１４】を訂正請求書の訂正事項ｅ及びｆのとおりに訂正する。
（２）訂正の目的の適否、新規事項の有無及び拡張・変更の存否
　上記訂正アは、特許請求の範囲の「偏光手段」をさらに具体的に限定するものであり、特許請求の範囲の減縮に該当する。
　又、上記訂正イは、特許請求の範囲の訂正に伴って、それと整合させるために発明の詳細な説明を訂正するものであるから、明りょうでない記載の釈明に該当し、上記訂正ウは、誤記の訂正に該当する。
　そして、これらの訂正は、いずれも願書に添付した明細書に記載された事項の範囲内のものであり、特許請求の範囲を実質的に拡張・変更するものではない。
（３）独立特許要件の判断
　取消理由は、特許異議申立人の主張を援用し、本件発明は、特許法第２９条第２項の規定により特許を受けることができないというものである。
［特許異議申立ての理由の概要］
　異議申立人　伊藤更正は、
▲１▼甲第１号証乃至甲第３号証を提出し、本件発明は、甲第１号証乃至甲第３号証に記載された発明に基いて当業者が容易に発明をすることができたものであるから特許法第２９条第２項の規定に違反して特許されたものであり、その特許は、取り消されるべきである旨主張している。
　また、異議申立人　石田保は、
▲１▼甲第１号証乃至甲第３号証を提出し、本件発明は、甲第１号証乃至甲第３号証に記載された発明に基いて当業者が容易に発明をすることができたものであるから特許法第２９条第２項の規定に該当し、
▲２▼本件明細書の発明の詳細な説明には、当業者が容易に実施できる程度に発明の構成、効果が記載されておらず、また、明細書の特許請求の範囲には、発明の詳細な説明に記載した発明の構成に欠くことができない事項のみを記載しておらず、特許法第３６条第３項及び第４項に規定する要件を満たしていない、
から本件発明の特許を取り消すべき旨主張している。
　以下、異議申立人の主張について検討する。
▲１▼特許法第２９条第２項違反について
［甲各号証に記載された事項］
　異議申立人　伊藤更正の提出した甲第１号証；特開昭５０−１００１９号公報（以下「引用例１」という。）には、
「本発明は例えば原色発光する３本の受像管の像を直交Ｘ形に配置されたダイクロイックミラーにより光学的に合成する投影形テレビジョン受像機に使用されるダイクロイックミラーを使用した光学装置に関する。斯かる投影形テレビジョン受像機は・・・第１図において、（１Ｒ）（１Ｇ）（１Ｂ）は夫々赤、緑及び青の原色発光を行うカラー受像管を示す。・・・受像管（１Ｒ）（１Ｇ）（１Ｂ）はコの字形に配置し、これらの像を直交Ｘ形に配置したダイクロイックミラー（２Ｒ）及び（２Ｂ）にて合成する。・・・第１図に示す構成で光を合成すれば、レンズ（３）から見て一個の色彩像として観察できる。この色彩像はレンズ（３）を介して投影像（８）としてスクリーン上に映出される。」（１頁左下欄１４行〜右下欄２０行）と記載されている。また、第１図には、緑の受像管１Ｇの光軸を挟んだ両側に赤の受像管１Ｒと青の受像管１Ｂとが配置されることが図示されている。
　同じく、甲第２号証；米国特許第４，２９５，１５９号公報（以下、「引用例２」という。）の発明の詳細な説明及び第４図によれば、
「ＣＲＴ３０，４０，５０の前面に配置され、青、緑、赤の色光を変調する液晶ライトバルブ３６，４６，５６を有し、該液晶ライトバルブで変調され、反射された各色光を合成する合成手段により合成された光を投写する投写光学手段において、緑色光の光軸の延長上に前記投写光学手段が配置され、前記緑色光を変調する液晶ライトバルブ４６の光軸を挟んだ両側に、赤色光及び青色光を変調する液晶ライトバルブ３６，５６が配置されており、
　白色光６２がプリズム６４、ダイクロイックミラー３９，４９，５９を介して、青色光、緑色光及び赤色光に分離されて液晶ライトバルブ３６，４６，５６に入射し、個々のライトバルブで同じ光軸に沿って反射された色光が、前記ダイクロイックミラー４９及びプリズム６４で合成され、投写光学系８０を介してスクリーン８２に投写されること」が記載されている。
　同じく、甲第３号証；特開昭５７−１２８３８２号公報（以下、「引用例３」という。）には、
　「透過性の光変調部の両外表面に二枚の偏光板を設けたドットマトリックス液晶表示装置」に関する発明及び当該表示装置がプロジェクション、特にプロジェクションＴＶとしての用途に適していることが記載されている。
　異議申立人　石田保の提出した甲第１号証；特開昭５８−３１６８１号公報（以下「引用例４」という。）には、スクリーン上に拡大して投写される投写型テレビジョン受像機に関し、
「緑の映像管３Ｇを中心として、赤の映像管３Ｒ及び青の映像管４Ｂ（「３Ｂ」の誤記）をＴ字状に配置し、３本の映像管・・・に囲まれる直方体状の空間には、Ｘ字状に交叉させた２枚のダイクロイックミラー４Ｒ、４Ｂを配置し、緑の映像管３Ｇの光軸上にはレンズ５を配置したものとなっている。・・・映像管・・・に映出される各単色画像はダイクロイックミラー４Ｒ、４Ｂにより、カラー画像に合成される。」（２頁左上欄９行〜右上欄１行）と記載されている。
　同じく、甲第２号証；特公昭５４−１８８８６号公報（以下、「引用例５」という。）には、
　「液晶層の両外側に偏光板１４，３４を配置してなる薄膜トランジスタマトリックスアレイ２６を含むカラー画像表示装置」に関する発明及びこれをスクリーンに投影して観察することが記載されている。
　同じく、甲第３号証；特開昭５７−１０２６１３号公報（以下、「引用例６」という。）には、
　「本発明は、表示装置、特にレーザの作用によって２チャンネルのデータがスメクチック液晶表示セルに記録され、この表示セルを背面から照明して表示スクリーン上に前記データを同時に投影するレーザ記録装置および投影装置の組合せ装置に関する。」（２頁右上欄１１〜１６行）、「このような表示セルは・・・レーザビームは液晶物質の選択された領域を転移温度を超過する温度まで加熱し、永続する光散乱領域を発生させ」（４頁右上欄１４〜１８行）、「ランプ４６からの白色光は、二色立方体素子５０によって反射される短波長可視光線（緑色光線）と、二色立方体素子５０を透過する長波長可視光線（赤色光線）とに分割される。・・・表示セル４２に書き込まれた画像は第１の色の光で背面照明され、前記表示セル４４に書き込まれた画像は第２の色の光で背面照明される。・・・二色立方体素子５０からの反射光バンドは、表示セル４２を通って投影された後、二色立方体偏光子３６の二色性によって再び反射され、投影レンズ６０を経由して適当な表示スクリーンに達する。同様にして、二色立方体素子５０を透過した光バンドは、表示セル４４を通り、二色立方体偏光子３６を透過し、投影レンズ６０を経由して適当な表示スクリーンに達する。」（４頁右下欄１４行〜５頁右上欄２行）と記載されている。
［対比・判断］
　そこで、本件訂正発明（上記訂正事項ア参照）と上記各引用例に記載された事項とを対比する。
　引用例１及び引用例４に記載された発明は、いずれも、緑の受像管（引用例４では、映像管）を中心として、両側に赤と青の受像管を配置し、緑の光軸と同一の光軸上にカラー画像を合成する点で本件訂正発明と類似するが、受像管は、電子ビームが画像信号によって制御されて画像を発光するものであり、色光を変調するものではない。
結局、引用例１及び引用例４には、本件訂正発明の構成要件である「赤、緑、青の色光（単色光）を液晶パネルで変調するものにおいて、第１、第２及び第３の変調手段のそれぞれは、第１の偏光板と、第１の偏光板を透過した色光を変調するマトリクス型液晶パネルと、該マトリクス型液晶パネルから出射した色光を透過させる第２の偏光板とを有し、前記各マトリクス型液晶パネルから出射された各色光は、それぞれの前記第２の偏光板を透過してから前記合成手段に入射され」（以下、「本件構成要件」という。）てなる点は、何も記載されておらず、示唆もされていない。
　引用例２記載の発明は、青、緑、赤のＣＲＴ３０，４０，５０の前面に配置した液晶ライトバルブで、青、緑、赤の色光を変調し、該液晶ライトバルブからの各色光を合成し、スクリーンに投写する点で、本件発明に類似する。しかし、引用例２記載の発明は、光書き込み型の投写式表示装置であり、各色光を液晶ライトバルブで反射させる特殊なタイプであるから、本件発明における第２の偏光板を配置することができないものである。結局、引用例２記載の発明は、上記本件構成要件を具備していない。
　引用例３及び引用例５は、いずれも、単一のアクティブマトリックス型のカラー液晶表示装置を投写型にすることが開示されているだけで、液晶表示装置を３つ用いることは全く記載されておらず、示唆もされていない。結局、引用例３及び引用例５記載の発明は、上記本件構成要件を具備していない。
　引用例６は、スメクチック液晶表示セルを２つ用いる記録投影装置であり、この表示セルはレーザビームにより加熱され永続する光散乱領域を発生するものであるから、本件発明における第２の偏光板を有していない。結局、引用例６は、本件構成要件を具備していない。
　以上のように、各引用例は、本件発明の上記構成要件を具備しておらず、しかもこの構成が当該技術分野において、周知の技術とも認められない。
　したがって、本件訂正発明は、各引用例に記載された発明をどのように組み合わせても、当業者が容易に発明をすることができたものであるということはできない。
▲２▼特許法第３６条違反について
　異議申立人石田保は、本件特許発明の効果に「各部材がバランス良く配置され安定感のある投写式表示装置を構成できる。」と記載されているが、このような構成は本件特許明細書及び図面には一切記載されていないので、特許法第３６条第３項及び４項に規定する要件を満たしていない旨主張している。
　しかしながら、訂正明細書の特許請求の範囲の請求項１及び発明の詳細な説明の欄の【０００９】、【００１１】には、
「緑色光の光軸の延長上に前記投写光学手段が配置され、
　前記緑色光の光軸を挟んだ両側に、前記第１の変調手段の第１の偏光板、マトリクス型液晶パネル及び第２の偏光板と、前記第３の変調手段の第１の偏光板、マトリクス型液晶パネル及び第２の偏光板とが配置され」る旨の記載があり、この構成を有するものは、図３に記載された参考例の配置のものに比べて、上記のような効果を有することは明らかである。したがって、特許請求の範囲に、発明の詳細な説明に記載した発明の構成に欠くことができない事項のみが記載されていないとも、発明の詳細な説明が、当業者が容易に実施できる程度に記載されていないともいうことはできない。
（４）訂正の適否のむすび
　以上のとおり、本件訂正発明は、特許出願の際、独立して特許を受けることができるものである。
　したがって、上記訂正は、特許法第１２０条の４第２項及び第３項で準用する特許法第１２６条２乃至４項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
３．異議申立についての判断
　異議申立については、上記２．（３）独立特許要件についてで判断したとおりである。
　したがって、特許異議申立の理由及び証拠によっては、本件発明の特許を取り消すことはできない。
　また、他に本件発明の特許を取り消すべき理由を発見しない。
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１１年１１月１６日（１９９９．１１．１６）
【訂正の要旨】
　訂正の要旨
　ａ．特許請求の範囲の、
「マトリクス型液晶パネルと、該マトリクス型液晶パネルから出射した色光を透過させる偏光手段とを有し、」を
「第１の偏光板と、該第１の偏光板を透過した色光を変調するマトリクス型液晶パネルと、該マトリクス型液晶パネルから出射した色光を透過させる第２の偏光板とを有し、」と訂正し、
「それぞれの前記偏光手段を透過してから前記合成手段に入射されてなり、」を
「それぞれの前記第２の偏光板を透過してから前記合成手段に入射されてなり、」と訂正し、
「前記第２の変調手段の偏光手段」を
「前記第２の変調手段の第２の偏光板」と訂正し、
「前記第１の変調手段のマトリクス型液晶パネル及び偏光手段と、前記第３の変調手段のマトリクス型液晶パネル及び偏光手段」を
「前記第１の変調手段の第１の偏光板、マトリクス型液晶パネル及び第２の偏光板と、前記第３の変調手段の第１の偏光板、マトリクス型液晶パネル及び第２の偏光板」と訂正し、
「前記第１の変調手段の偏光手段及び前記第３の変調手段の偏光手段」を
「前記第１の変調手段の第２の偏光板及び前記第３の変調手段の第２の偏光板」と訂正する。
　ｂ．【０００９】の、
「マトリクス型液晶パネルと、該マトリクス型液晶パネルから出射した色光を透過させる偏光手段とを有し、」を
「第１の偏光板と、該第１の偏光板を透過した色光を変調するマトリクス型液晶パネルと、該マトリクス型液晶パネルから出射した色光を透過させる第２の偏光板とを有し、」と訂正し、
「それぞれの前記偏光手段を透過してから前記合成手段に入射されてなり、」を
「それぞれの前記第２の偏光板を透過してから前記合成手段に入射されてなり、」と訂正し、
「前記第２の変調手段の偏光手段」を
「前記第２の変調手段の第２の偏光板」と訂正し、
「前記第１の変調手段のマトリクス型液晶パネル及び偏光手段と、前記第３の変調手段のマトリクス型液晶パネル及び偏光手段」を
「前記第１の変調手段の第１の偏光板、マトリクス型液晶パネル及び第２の偏光板と、前記第３の変調手段の第１の偏光板、マトリクス型液晶パネル及び第２の偏光板」と訂正し、
「前記第１の変調手段の偏光手段及び前記第３の変調手段の偏光手段」を
「前記第１の変調手段の第２の偏光板及び前記第３の変調手段の第２の偏光板」と訂正する。
　ｃ．【００１０】の、
「各変調手段はマトリクス型液晶パネルと、そこから出射された各色光を透過する偏光手段を有し、偏光手段を透過した」を
「各変調手段は、第１の偏光板と、該第１の偏光板を透過した色光を変調するマトリクス型液晶パネルと、該マトリクス型液晶パネルから出射した色光を透過させる第２の偏光板を有し、第２の偏光板を透過した」と訂正し、
「各色光を合成後に偏光手段を透過させてしまうと、液晶パネルから偏光手段」を
「各色光を合成後に各色光に共通に配置した第２の偏光板を透過させるようにすると、液晶パネルから第２の偏光板」と訂正する。
　ｄ．【００１１】の、
「赤色光と青色光の変調手段のマトリクス型液晶パネル及び偏光手段は、緑色光の変調手段の偏光手段」を
「赤色光と青色光の変調手段の第１の偏光板、マトリクス型液晶パネル及び第２の偏光板は、緑色光の変調手段の第２の偏光板」と訂正し、
「偏光手段を透過した青色光と赤色光」を
「第２の偏光板を透過した青色光と赤色光」と訂正し、
「青色光と赤色光のマトリクス型液晶パネル及び偏光手段」を
「青色光と赤色光の第１の偏光板、マトリクス型液晶パネル及び第２の偏光板」と訂正する。
　ｅ．【００１２】の、
「挾むように」を「挟むように」と訂正する。
　ｆ．【００１４】の、
「挾んだ」を「挟んだ」と訂正する。
　ｇ．【００３８】の、
「各変調手段はマトリクス型液晶パネルと、そこから出射された各色光を透過する偏光手段を有し、偏光手段」を
「各変調手段は、第１の偏光板、マトリクス型液晶パネルと、そこから出射された各色光を透過する第２の偏光板を有し、第２の偏光板」と訂正し、
「合成後に偏光手段を透過させてしまうと、液晶パネルから偏光手段」を
「合成後に各色光に共通に配置した第２の偏光板を透過させるようにすると、液晶パネルから第２の偏光板」と訂正し、
「赤色光と青色光の変調手段のマトリクス型液晶パネル及び偏光手段は、緑色光の変調手段の偏光手段」を
「赤色光と青色光の変調手段の第１の偏光板、マトリクス型液晶パネル及び第２の偏光板は、緑色光の変調手段の第２の偏光板」と訂正し、
「偏光手段を透過した青色光と赤色光を」を
「第２の偏光板を透過した青色光と赤色光を」と訂正し、
「緑色光の光軸の両側に青色光と赤色光のマトリクス型液晶パネル及び偏光手段」を
「緑色光の光軸の両側に青色光と赤色光の第１の偏光板、マトリクス型液晶パネル及び第２の偏光板」と訂正する。
（５４）【発明の名称】
投写式表示装置
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】　赤色光を変調する第１の変調手段と、緑色光を変調する第２の変調手段と、青色光を変調する第３の変調手段と、前記第１、第２及び第３の変調手段によりそれぞれ変調された色光を合成する合成手段と、前記合成手段により合成された光を投写する投写光学手段とを備え、
　前記第１、第２及び第３の変調手段のそれぞれは、第１の偏光板と、該第１の偏光板を透過した色光を変調するマトリクス型液晶パネルと、該マトリクス型液晶パネルから出射した色光を透過させる第２の偏光板とを有し、前記各マトリクス型液晶パネルから出射された各色光は、それぞれの前記第２の偏光板を透過してから前記合成手段に入射されてなり、
　前記第２の変調手段の第２の偏光板を透過した緑色光の光軸の延長上に前記投写光学手段が配置され、
　前記緑色光の光軸を挟んだ両側に、前記第１の変調手段の第１の偏光板、マトリクス型液晶パネル及び第２の偏光板と、前記第３の変調手段の第１の偏光板、マトリクス型液晶パネル及び第２の偏光板とが配置され、
　前記第１の変調手段の第２の偏光板及び前記第３の変調手段の第２の偏光板をそれぞれ透過した赤色光及び青色光は、前記合成手段により反射されて前記緑色光の光軸と同一光軸上に合成されてなる
ことを特徴とする投写式表示装置。
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【発明の属する技術分野】
　この発明は投写式表示装置、特にその光学系の構造に関するものである。
　【０００２】
　【従来の技術】
　従来、投写式表示装置としては映画やスライド、或いはＣＲＴによるプロジェクションテレビがあった。
　【０００３】
　【発明が解決しようとする課題】
　映画やスライドはフイルム上に焼き付けられた像を投写するものであり、フィルムを媒体として投写するという制約があるため、入力信号に対してオンライン的に画像を見ることができなかった。
　【０００４】
　一方、ＣＲＴによるプロジェクションテレビは、ＣＲＴ（ブラウン管）そのものが２６インチ以上の大画面を構成することが物理的に制約が大きいことから誕生した方式であり、ＣＲＴの発射光をそのまま投映するため、ＣＲＴの明るさがかなり必要となり、そのため特殊なＣＲＴを大電力で用い、クーリングして用いるという非常に大きなシステムであり、家庭用として使用することは難しいという問題点があった。
　【０００５】
　また、ＣＲＴによるプロジェクションテレビは、光量が不十分で、スクリーン上の明るさが不十分なことと、３管の光をスクリーン上で合成するため、スクリーン位置とシステム位置を微妙に調整してもスクリーン上で色ずれを起こし易く、全体として非常に画質が低下しており、かなり見にくい画面になるという問題点があった。
　【０００６】
　更に、システムが特殊で大形なＣＲＴや、特殊の電源、調整系を備えており、コスト的にかなり高いものになるという問題点があった。
　【０００７】
　従来の投写式の表示装置には上述の問題点があり、大画面テレビ又は投写式テレビの利点を生かしきれずに、その普及が遅れている。
　【０００８】
　この発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、高画質で、扱い易く、システムもコンパクトな投写式表示装置を提供することを目的とするものである。
　【０００９】
　【課題を解決するための手段】
　本発明の投写式表示装置は、赤色光を変調する第１の変調手段と、緑色光を変調する第２の変調手段と、青色光を変調する第３の変調手段と、前記第１、第２及び第３の変調手段によりそれぞれ変調された色光を合成する合成手段と、前記合成手段により合成された光を投写する投写光学手段とを備え、
　前記第１、第２及び第３の変調手段のそれぞれは、第１の偏光板と、該第１の偏光板を透過した色光を変調するマトリクス型液晶パネルと、該マトリクス型液晶パネルから出射した色光を透過させる第２の偏光板とを有し、前記各マトリクス型液晶パネルから出射された各色光は、それぞれの前記第２の偏光板を透過してから前記合成手段に入射されてなり、
　前記第２の変調手段の第２の偏光板を透過した緑色光の光軸の延長上に前記投写光学手段が配置され、
　前記緑色光の光軸を挟んだ両側に、前記第１の変調手段の第１の偏光板、マトリクス型液晶パネル及び第２の偏光板と、前記第３の変調手段の第１の偏光板、マトリクス型液晶パネル及び第２の偏光板とが配置され、
　前記第１の変調手段の第２の偏光板及び前記第３の変調手段の第２の偏光板をそれぞれ透過した赤色光及び青色光は、前記合成手段により反射されて前記緑色光の光軸と同一光軸上に合成されてなることを特徴とする。
　【００１０】
　【作用】
　本発明においては、３つの色光を変調する３つの変調手段を有し、各変調手段は、第１の偏光板と、該第１の偏光板を透過した色光を変調するマトリクス型液晶パネルと、該マトリクス型液晶パネルから出射した色光を透過させる第２の偏光板を有し、第２の偏光板を透過した各色光毎に画像が形成される。ここで形成された各色光毎の画像の光は、合成手段により合成される。各色光を合成後に各色光に共通に配置した第２の偏光板を透過させるようにすると、液晶パネルから第２の偏光板までの距離が離れて色光が拡散し鮮明な画像形成ができないが、本発明では各色光毎に画像形成してから合成するので、鮮明な表示画像品質を得ることができる。
　【００１１】
　また、赤色光と青色光の変調手段の第１の偏光板、マトリクス型液晶パネル及び第２の偏光板は、緑色光の変調手段の第２の偏光板を透過した緑色光の光軸上の両側に、光軸を挟んで配置され、第２の偏光板を透過した青色光と赤色光を合成手段により反射させて緑色光の光軸上に合成するので、緑色光の光軸の両側に青色光と赤色光の第１の偏光板、マトリクス型液晶パネル及び第２の偏光板が配置される。また、この緑色光の光軸の延長上には投写光学手段も配置される。それにより、各部材がバランス良く配置され安定感のある投写式表示装置を構成できる。
　【００１２】
　【発明の実施の形態】
　図１はこの発明の一実施形態に係る投写式液晶表示装置の光学系の構成図であり、この実施形態では３パネル投写方式が用いられている。この投写式液晶表示装置においては半透過プリズム３０を用いて光軸合成を行なっている。液晶パネル３３，３４，３５を挟むように偏光板３６，３７，３８，３９，４０，４１と単色のカラーフィルタ４２，４３，４４が配置されている。例えば光源４５からの光は単色のカラーフィルタ４２を透過することにより赤の光になり偏光板３９を介して液晶パネル３３に入射し、その後偏光板３６を介して半透過プリズム３０ａに入射する。同様にして、光源４６，４７からの光は単色のカラーフィルタ４３，４４を透過することにより緑、青の光になり、偏光板４０，４１を介して液晶パネル３４，３５に入射し、その後偏光板３７，３８を介して半透過プリズム３０ｂに入射する。半透過プリズム３０ｂに入射した緑の光は半透過膜４７によりそのまま透過し、青の光は反射して半透過プリズム３０ａに入射する。半透過プリズム３０ａに入射した赤の光は半透過膜４８により反射し、緑及び青の光はそのまま透過して、赤、緑及び青の光がレンズ３１の光軸に合成されてレンズ３１に向けられる。
　【００１３】
　各液晶パネル３３〜３５には、テレビ信号であれば色復調されたビデオ信号が対応する各フィルタの配置されたパネルに入力され、そこで透過率が制御されるので、色合成されてレンズ３１に向けられた光は色調整がなされ、レンズ３１により拡大されてスクリーン３２に投写される。
　【００１４】
　光源４５〜４７、レンズ３１及びスクリーン３２に対し、像形成として液晶パネル３３〜３５が配置されているが、この液晶パネル３３〜３５には基本的にはＴＮ（ツイステツド・ネマチッソク）方式のものを使用している。液晶パネル３３〜３５は、液晶材料とそれを両側から挟んだガラス板とにより構成されており、液晶材料に電圧が印加されるとその透過率が変化して、液晶シヤッタとして機能する。このＴＮ方式はコントラスト、階調性、応答速度、透過率、寿命等において優れ、特に透過型にした場合には光学系が簡単になるという利点がある。
　【００１５】
　この実施形態の特徴は、光字系を単なるランプ等からなる光源、レンズ、スクリーン等で簡単に構成でき、また、液晶パネル３３〜３５は本来非常に薄いものであるから、システムはコンパクトに、低価格に、同時に非常に扱い易くできることである。例えばレンズ３１からスクリーン３２までの距離が変化しても、この方式ではレンズ３１によりフオーカシングが簡単にできる。また、画面サイズはレンズ３１の焦点距離を変えると任意に選ぶことができる。これは従来のＣＲＴによるプロジェクションテレビでは実現不可能な特徴である。
　【００１６】
　図２（イ）は液晶パネル３３〜３５の構成例を示す説明図であり、ここではアクティブマトリックス方式について図示されている。液晶は通常では多重化が難しく、そのため使用する走査線数が少なく解像度が落ちざるを得なかったが、この図に示すようなアクティブマトリックス方式によりその欠点を解決している。走査線に対応するタイミング線１２によりトランジスタ１０がオンし、表示データをデータ線１３を介して画素に配置されている液晶駆動電極１１に書き込む。その後、トランジスタ１０がオフしても、書き込まれた表示データはそのまま保持され、液晶を駆動する。ここに用いるトランジスタ１０は透明基板上に形成する必要があるので、多結晶性又はアモルファスのシリコン薄膜トランジスタ（以下ＴＦＴという）が使われる。
　【００１７】
　このＴＦＴは薄膜でありスタテック駆動されるので、コントラスト、階調性、応答牲に優れ、また、画素数を増やせるので解像度が高くなるという利点がある。また、このＴＦＴは、ガラス基板上に形成できること、透明度（透過率、スペクトル）、トランジスタ特性（移動度、オン／オフ比、スイッチング速度、集積度）、コスト、安全性等において優れている。
　【００１８】
　図２（ロ）はＴＦＴを用いた液晶パネルの構成例を示す断面図であり、ガラス基板１６にＴＦＴが搭載され、駆動電極１９が形成されている。また、対向ガラス基板１５上に駆動電極２０が形成され、シール剤１７により、液晶材料１８が封じられている。この液晶パネル３３〜３５のガラス基板１５，１６はその耐熱性、平坦性、耐薬品性、透明性、低価格等においてこの種の投写表示装置に適用するのに好適である。
　【００１９】
　ところで、この実施形態においては原理的に液晶パネル３３〜３５の像を拡大再生してみることになるので、光源４５〜４７は輝度の高いランプが必要となる。その結果、液晶パネル３３〜３５面での照度は非常に高くなる。一方、ＴＦＴは半導体であるが故に光が入射すると起電力が発生し、トランジスタ１０がオフの状態であっても、光電流によってオン状態に近づいてしまい、表示画面のコントラストが著しく低下する。通常このコントラストの低下が起こり始める照度は、白色光で約１０万１ｘであり、光の波長で言えば長波長側、即ち赤色から赤外が最も吸収する帯域である。
　【００２０】
　この光によるコントラストの低下を防ぐために、この実施形態においてはカラーフィルタ４２〜４４を液晶パネル３３〜３５に対して光源４５〜４７側に配置し（図１、図２（ロ））、ＴＦＴを搭載したガラス基板１６を液晶材料１８の投写レンズ３１側へ配置してある。この結果、ＴＦＴ面へは、必ずカラーフィルタ４２〜４４及びガラス基板１５を介した光が入射されるので、青及び緑の光は等価的に１／１０以下の光量、また、赤の光でも１／５の光量に落とされ、強烈な光入射に起因するＴＦＴの光電流の誘起は押さえられ、画像のコントラストが低下して見にくくなるという現像を防ぐことができる。また、同一分解能のパネルならば１パネル方式に比べて分解能が３倍向上する。加えて、人間の目の分解能を利用した併置加法混色ではなく、完全な加法混色なので、投写画像を近くで見ても、拡大率が大きいときも良好な色再現ができる。また、画素欠陥が３枚とも同位置に生じる可能性は非常に少ないので、固定画素欠陥を消去できる等の利点がある。
　【００２１】
　図３は投写式表示装置の参考例としての光学系の構成を示す図である。この構成例は半透過ミラー５２，５３を利用した投写式表示装置の例である。例えば、光源６２からの光はカラーフィルタ５９に入射しその内赤の光が透過し、赤の光は液晶パネル５６（偏光板は省略してある）を通過した後、半透過ミラー５２を透過する。光源６３からの光はカラーフィルタ６０に入射してその内緑の光が透過し、緑の光は液晶パネル５７（偏光板は省略してある）を通過した後、半透過ミラー５３を透過して、更に全反射ミラー５５で反射された後再び半透過ミラー５２で反射される。光源６４からの光はカラーフィルタ６１に入射してその内青の光が透過し、青の光は液晶パネル５８（偏光板は省略してある）を通過した後、全反射ミラー５４で反射した後、更に半透過ミラー５３で反射され、全反射ミラー５５で反射された後再び半透過ミラー５２で反射される。
　【００２２】
　半透過ミラー５２を透過した赤の光並びに半透過ミラー５２で反射した緑及び青の光は、レンズ５０の一軸上に合成され、レンズ５０により拡大されてスクリーン５１に投写される。
　【００２３】
　このとき、レンズ５０から各液晶パネル５６，５７，５８までの各光路長は同一になるように構成されており、各液晶パネル５６，５７，５８の投影像がスクリーン５１上で一致するようにして、高画質の影像が得られるように配慮されている。
　【００２４】
　図４は本発明の他の実施形態の光学系の構成を示した図である。この実施形態は半透過ミラー７５，７６を用いた投写式表示装置の例であり、全反射ミラーを省略した構成になっている。例えば緑の光７７は液晶パネル７３（偏光板は省略してある）で変調された後、半透過ミラー７５に入射する。青の光７８は液晶パネル７４（偏光板は省略してある）で変調された後、半透過ミラー７５に入射する。半透過ミラー７５に入射した緑の光は透過し青の光は反射して、緑の光及び青の光は色合成されて半透過ミラー７６に入射する。
　【００２５】
　赤の光７９は液晶パネル７２（偏光板は省略してある）で変調された後、半透過ミラー７６に入射する。半透過ミラー７６に入射した緑及び青の光は透過し赤の光は反射して、緑、青及び赤の光は色合成されてレンズ７０に向けられ、レンズ７０によりスクリーン７１に投写される。
　【００２６】
　以上の実施形態はいずれも光路中に半透過膜を挿入して色合成をしている（例えば図１の透過膜４７，４８、図３の半透過ミラー５２，５３、図４の半透過ミラー７５，７６）。従って、光源の光量が十分ある場合は問題ないが、少ない場合には半透過膜での光損失を最少にする必要がある。この時は各３つの光束が赤，緑，青と波長が異なるということと、或いはＴＮ液晶の性質上偏光していることを利用することで対応できる。
　【００２７】
　図５（イ）は光学ガラス８０に干渉膜８１を形成した半透過ミラーの説明図である。同図（ロ）はその特性図である。この干渉膜８１は例えば赤色光は透過、赤色光以外は反射する性質があり、この結果、例えば赤の光を透過し緑の光を反射して、赤及び緑の光を光損失なく合成することができる。この方式においては、波長選択反射特性を適当に選択することで、透過率・反射率を共に高めることができ、赤・緑・青の３色の色光を損失なく合成でき、光の利用率が高められる。
　【００２８】
　図６は偏光面を利用した半透過ミラーの説明図である。ＴＮ液晶は画面に偏光板を用いて表示させており、液晶パネルから人間の眼に入射する光は光原理的に偏向光である。従って、例えば緑と青、赤と緑で偏光面を９０°ずらしておくと偏光面の選択的な透過、反射が可能になる。このような原理に基づいて、光学ガラス８２上に透過特性のよい偏光反射面８３を偏光面が水平になるよう形成する。赤の光は水平偏光させておくとそのまま透過するが、緑の光は垂直偏光させてあるので反射する。この方式においても、偏光反射面及び入射する色光の偏光軸を適当に選択し、また、波長選択性を利用した色合成手段を併用することで、透過率・反射率を共に高めることができ、赤・緑・青の３色の色光を損失なく合成でき、光の利用率が高められる。
　【００２９】
　図７は以上のようにして液晶パネルを用いて作製した投写型画像表示装置の外観図であり、図１、図３又は図４の光学系を内蔵した投写本体８６から出た光束８８はスクリーン８７に投映される。
　【００３０】
　以上に説明した各実施形態によれば具体的には次のような効果が得られる。
　【００３１】
　（ａ）透過型液晶パネルを用いているので、反射型の場合のように偏光ビームスプリッタが不要であり、偏光光学系が簡略化され、システムがコンパクトにまとまる。また、反射型の場合のように非変調光が投写光に混じることがないので、そのような場合のコントラストの劣化がない。
　【００３２】
　（ｂ）ＴＦＴの形成された基板を投写光学手段側に配置したので、ＴＦＴに照射される光強度が下げられ、その結果、光に起因する光電流が抑えられ、表示画面のコントラストの低下を抑えることができる。
　【００３３】
　（ｃ）また、３パネル投写方式を採用しているので、次の利点がある。
　【００３４】
　▲１▼色光生成手段により分離された色光（赤、緑、青）がそれぞれライトバルブ手段に入射するので、ＴＦＴに照射される光強度を下げることができ、上述の（ｂ）の効果が得られる。更に、白色光が３原色に分離された後に入射側偏光板に入射しているので、その光強度はおよそ１／３になり、入射側偏光板の温度上昇が抑えられる。このため、透過型液晶パネルの温度上昇も抑えられ、温度変化によるコントラストの低下が抑えられ、また、偏光板の寿命も長くなる。
　【００３５】
　▲２▼更に、同一分解能のパネルならば１パネル方式に比べて分解能が３倍向上する。加えて、人間の目の分解能を利用した併置加法混色ではなく、完全な加法混色なので、投写画像を近くで見ても、拡大率が大きいときも良好な色再現ができる。
　【００３６】
　▲３▼画素欠陥が３枚とも同位置に生じる可能性は非常に少ないので、固定画素欠陥を消去できる等の利点がある。
　【００３７】
　▲４▼更に、色光生成色手段としてカラーフィルタを用いた場合には、３色が微細配置されたものでなくて、単色のベタフィルタでよい。従って、３色が微細配置されたカラーフィルタ（１枚のカラーフィルタ）を用いた場合には特定の色光のみが透過し他の色光は透過しないので光量が約１／３になるが、単色のベタフィルタを使用した場合にはそのようなことがないので、カラーフィルタヘの光量が同一ならば、本願の発明においては１枚のカラーフィルタの場合に比べて、光源の光量を約１／３に下げることかできる。
　【００３８】
　（ｄ）各透過型液晶パネルで生成された生成された画像を合成手段により合成し投写するので、投写光学手段からスクリーンまでの距離や、投写サイズの変更に対しても、単純に投写光学手段の操作のみで焦点を合わせることができ、操作が簡単化される。
　【発明の効果】
　以上説明したように本発明によれば、３つの色光を変調する３つの変調手段を有し、各変調手段は、第１の偏光板、マトリクス型液晶パネルと、そこから出射された各色光を透過する第２の偏光板を有し、第２の偏光板を透過した各色光毎に画像が形成される。ここで形成された各色光毎の画像は、合成手段により合成される。各色光を合成後に各色光に共通に配置した第２の偏光板を透過させるようにすると、液晶パネルから第２の偏光板までの距離が離れて色光が拡散し鮮明な画像形成ができないが、本発明では各色光毎に画像形成してから合成するので、鮮明な表示画像品質を得ることができる。
　また、赤色光と青色光の変調手段の第１の偏光板、マトリクス型液晶パネル及び第２の偏光板は、緑色光の変調手段の第２の偏光板を透過した緑色光の光軸上の両側に、光軸を挟んで配置され、第２の偏光板を透過した青色光と赤色光を合成手段により反射させて緑色光の光軸上に合成するので、緑色光の光軸の両側に青色光と赤色光の第１の偏光板、マトリクス型液晶パネル及び第２の偏光板が配置される。また、この緑色光の光軸の延長上には投写光学手段も配置される。それにより、各部材がバランス良く配置され安定感のある投写式表示装置を構成できる。
【図面の簡単な説明】
　【図１】　本発明の一実施形態に係る投写式液晶表示装置の光学系の光製図である。
　【図２】　（イ）（ロ）は本発明におけるＴＦＴを用いた液晶パネルの構成図である。
　【図３】　参考例に係る投写式液晶表示装置の光学系の構成図である。
　【図４】　本発明の他の実施形態に係る投写式液晶表示装置の光学系の構成図である。
　【図５】　（イ）（ロ）は上記実施形態において用いられる干渉膜を用いた半透過ミラーの説明図である。
　【図６】　偏光面の違いを利用した半透過ミラーの説明図である。
　【図７】　上記実施形態の投写式液晶表示装置の斜視図である。
　【符号の説明】
　３０　半透過プリズム
　３３〜３５，５６〜５８，７２〜７４　液晶パネル
　５２，５３，７５，７６　半透過ミラー