【事件の表示】
　特許第３４１４１６４号「液晶プロジェクタ」の請求項１に係る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３４１４１６４号の請求項１に係る特許を維持する。
【理　由】
１．手続の経緯
　特許第３４１４１６４号の請求項１に係る発明についての出願は、平成８年１０月３１日に特許出願され、平成１５年４月４日にその特許の設定登録がなされ、その後、申立人原田清悟より特許異議の申立てがなされ、取消理由が通知されたのに対して、その指定期間内である平成１６年４月２７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の判断
ア．訂正の内容
ａ．特許請求の範囲の請求項１の
　「第１及び第２のダイクロイックフィルターを用いて、照明光学系から射出される光を第１、第２及び第３原色光に分離し、前記第１、第２及び第３原色光を導光してそれぞれ第１、第２及び第３の液晶パネルに照射し、前記第１、第２及び第３の液晶パネルからの光学画像の各々を合成し、その合成された光学画像をスクリーン上に投写する液晶プロジェクタにおいて、前記照明光学系から前記第１、第２及び第３の液晶パネルのうちのいずれかに至る光路上にリレー光学系が設置され、前記リレー光学系の射出側にフィールドレンズが設置され、前記フィールドレンズ及び前記リレー光学系で使用されるリレーレンズのうち少なくとも１つのレンズの屈折率は１．７５以上であることを特徴とする液晶プロジェクタ。」
を、
　「第１及び第２のダイクロイックフィルターを用いて、照明光学系から射出される光を第１、第２及び第３原色光に分離し、前記第１、第２及び第３原色光を導光してそれぞれ第１、第２及び第３の液晶パネルに照射し、前記第１、第２及び第３の液晶パネルからの光学画像の各々を合成し、その合成された光学画像をスクリーン上に投写する液晶プロジェクタにおいて、前記照明光学系はオプティカルインテグレータを有し、オプティカルインテグレータは前記液晶パネルを照明するための前記液晶パネルと相似形の照明光を生成し、前記照明光学系から前記第１、第２及び第３の液晶パネルのうちのいずれかに至る光路上に凸レンズからなるリレー光学系が設置され、前記リレー光学系の射出側に凸レンズからなるフィールドレンズが設置され、前記リレー光学系および前記フィールドレンズは前記相似形の照明光とほぼ相似の照明光で前記第１、第２及び第３の液晶パネルのうちのいずれかの液晶パネルを照明し、前記フィールドレンズ及び前記リレー光学系で使用されるリレーレンズのうち少なくとも１つのレンズの屈折率は１．７５以上であることを特徴とする液晶プロジェクタ。」
と訂正する。
ｂ．段落【００１０】の
　「【００１０】
【課題を解決するための手段】
　上記の課題を解決するための本発明は、第１及び第２のダイクロイックフィルターを用いて、照明光学系から射出される光を第１、第２及び第３原色光に分離し、前記第１、第２及び第３原色光を導光してそれぞれ第１、第２及び第３の液晶パネルに照射し、前記第１、第２及び第３の液晶パネルからの光学画像の各々を合成し、その合成された光学画像をスクリーン上に投写する液晶プロジェクタにおいて、前記照明光学系から前記第１、第２及び第３の液晶パネルのうちのいずれかに至る光路上にリレー光学系が設置され、前記リレー光学系の射出側にフィールドレンズが設置され、前記フィールドレンズ及び前記リレー光学系で使用されるリレーレンズのうち少なくとも１つのレンズの屈折率は１．７５以上である液晶プロジェクタである。」
を、
　「【００１０】
【課題を解決するための手段】
　上記課題を解決するための本発明は、第１及び第２のダイクロイックフィルターを用いて、照明光学系から射出される光を第１、第２及び第３原色光に分離し、前記第１、第２及び第３原色光を導光してそれぞれ第１、第２及び第３の液晶パネルに照射し、前記第１、第２及び第３の液晶パネルからの光学画像の各々を合成し、その合成された光学画像をスクリーン上に投写する液晶プロジェクタにおいて、前記照明光学系はオプティカルインテグレータを有し、オプティカルインテグレータは前記液晶パネルを照明するための前記液晶パネルと相似形の照明光を生成し、前記照明光学系から前記第１、第２及び第３の液晶パネルのうちのいずれかに至る光路上に凸レンズからなるリレー光学系が設置され、前記リレー光学系の射出側に凸レンズからなるフィールドレンズが設置され、前記リレー光学系および前記フィールドレンズは前記相似形の照明光とほぼ相似の照明光で前記第１、第２及び第３の液晶パネルのうちのいずれかの液晶パネルを照明し、前記フィールドレンズ及び前記リレー光学系で使用されるリレーレンズのうち少なくとも１つのレンズの屈折率は１．７５以上である液晶プロジェクタである。」
と訂正する。
イ．訂正の目的の適否、新規事項の有無及び拡張・変更の存否
　上記訂正事項ａは、明細書の段落【００１３】、【００１５】、【００３２】の記載に基づいて、請求項１に係る発明を特定する事項である「照明光学系」について、「オプティカルインテグレータを有し、オプティカルインテグレータは前記液晶パネルを照明するための前記液晶パネルと相似形の照明光を生成し」との限定を付加し、また、請求項１に係る発明を特定する事項である「リレー光学系」及び「フィールドレンズ」について、それぞれ、明細書の段落【００２３】、【００２４】、【００４４】、【００５０】、【００５３】、図１、図２の記載と段落【００２５】、【００４５】、【００５１】、【００５４】、図１、図２の記載とに基づいて、「凸レンズからなる」との限定を付加し、さらに、段落【００３２】の記載に基づいて、「リレー光学系及びフィールドレンズ」について、「前記相似形の照明光とほぼ相似の照明光で前記第１、第２及び第３の液晶パネルのうちのいずれかの液晶パネルを照明し」との限定を付加するものであるから、特許請求の範囲の減縮を目的とするものに該当し、新規事項を追加するものではなく、また、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものでもない。
　上記訂正事項ｂは、上記訂正事項ａによる訂正との整合を図るために、明細書の段落【００１３】、【００１５】、【００２３】〜【００２５】、【００３２】、【００４４】、【００４５】、【００５０】、【００５１】、【００５３】、【００５４】、図１、図２の記載に基づいて、明細書の段落【００１０】の記載を訂正するものであるから、明りょうでない記載の釈明を目的とするものに該当し、新規事項を追加するものではなく、また、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものでもない。
ウ．むすび
　以上のとおり、上記訂正は、特許法第１２０条の４第２項の規定並びに第３項において準用する特許法第１２６条第２項及び第３項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
　　
３．特許異議申立てについて
 ア．本件発明
　平成１６年４月２７日付けで提出された訂正明細書の請求項１に係る発明（以下、「本件発明」という）は、その特許請求の範囲の請求項１に記載された事項により特定される次のとおりのものである。
　「第１及び第２のダイクロイックフィルターを用いて、照明光学系から射出される光を第１、第２及び第３原色光に分離し、前記第１、第２及び第３原色光を導光してそれぞれ第１、第２及び第３の液晶パネルに照射し、前記第１、第２及び第３の液晶パネルからの光学画像の各々を合成し、その合成された光学画像をスクリーン上に投写する液晶プロジェクタにおいて、前記照明光学系はオプティカルインテグレータを有し、オプティカルインテグレータは前記液晶パネルを照明するための前記液晶パネルと相似形の照明光を生成し、前記照明光学系から前記第１、第２及び第３の液晶パネルのうちのいずれかに至る光路上に凸レンズからなるリレー光学系が設置され、前記リレー光学系の射出側に凸レンズからなるフィールドレンズが設置され、前記リレー光学系および前記フィールドレンズは前記相似形の照明光とほぼ相似の照明光で前記第１、第２及び第３の液晶パネルのうちのいずれかの液晶パネルを照明し、前記フィールドレンズ及び前記リレー光学系で使用されるリレーレンズのうち少なくとも１つのレンズの屈折率は１．７５以上であることを特徴とする液晶プロジェクタ。」
イ．申立ての理由の概要
　特許異議申立人原田清悟は、甲第１〜２号証及び参考資料１〜７を提出して、訂正前の本件の請求項１に係る発明は、甲第１〜２号証刊行物に記載された発明に基づ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項の規定により特許を受けることができないものであり、その特許は取り消されるべきものである旨主張する。
ウ．刊行物の記載事項
　特許異議申立人原田清悟の提出した甲第１〜２号証及び参考資料１〜７には、次の記載事項がある。
特開平８−２３４２０５号公報（申立人提出の甲第１号証。以下、「刊行物１」という）
　「【０１３０】
　図１９には、上記の実施例９の装置（図１１参照）を投写型表示装置（液晶プロジェクター）に適用した例である。
【０１３１】
　図に示す投写型表示装置１６００には、ランダムな偏光光を一方向に出射する光源部４０１が構成され、この光源部４０１から放射されたランダムな偏光光は、偏光分離部１２０１において、２種類の偏光光に分離するとともに、分離された各偏光光のうち、Ｐ偏光光については、インテグレータ光学系４０３のλ／２位相差板４４６によって、Ｓ偏光光に転換するようになっている。
【０１３２】
　かかる偏光照明装置１６００から出射された光束は、まず、青色緑色反射ダイクロイックミラー１６０１において、赤色光が透過して、青色光および緑色光が反射するようになっている。赤色光は、反射ミラー１６０２で反射され、第１の液晶ライトバルブ１６０３に達する。一方、青色光および緑色光のうち、緑色光は、緑色反射ダイクロイックミラー１６０４によって反射され、第２の液晶ライトバルブ１６０５に達する。
【０１３３】
　ここで、青色光は、他の２色光に比べて長い光路長（赤色光の光路長と緑色光の光路長は等しい）をもつため、青色光に対しては、入射側レンズ１６０６、リレーレンズ１６０８、および出射側レンズ１６１０からなるリレーレンズ系で構成した導光手段１６５０を設けてある。すなわち、青色光は、緑色反射ダイクロイックミラー１６０４を透過した後、まず、出射側レンズ１６０６、および反射ミラー１６０７を経て、リレーレンズ１６０８に導かれ、このリレーレンズ１６０８に集束された後、反射ミラー１６０９によって出射側レンズ１６１０に導かれ、しかる後に、第３の液晶ライトバルブ１６１１に達する。ここで、第１および第３の液晶ライトバルブ１６０３、１６０５、１６１１は、それぞれの色光を変調し、各色に対応した映像情報を含ませた後、変調した色光をダイクロイックプリズム１６１３（色合成手段）に入射する。ダイクロイックプリズム１６１３は、赤色反射の誘電体多層膜と、青色反射の誘電体多層膜とを十字状に有しており、それぞれの変調光束を合成する。ここで合成された光束は、投写レンズ１６１４（投写手段）を通過してスクリーン１６１５上に映像を形成することになる。」（段落【０１３０】〜【０１３３】）
　また、図１９に投写型表示装置の光学系の構成が示されている。
特開平３−５３２８７号公報（申立人提出の甲第２号証。以下、「刊行物２」という）
　「少なくとも、光源（１）と、正の屈折力を有する第１のレンズ群（２）と、光透過形ディスプレイ（３）と、負の屈折力を有する第２のレンズ群（４）とを備え、かつ、これらが上記光源（１）、上記第１のレンズ群（２）、上記光透過形ディスプレイ（３）、上記第２のレンズ群（４）、の順序で光路に沿い配列されて成る複数のユニットディスプレイと、
　上記複数のユニットディスプレイに対し、その前面側に所定距離離して配され、画面がその面上に形成されるスクリーン（５）と、
　を備えて成り、
　少なくとも上記第１のレンズ群（２）または上記第２のレンズ群（４）により、上記光透過形ディスプレイ（３）の表示画が、拡大されるとともにその図形歪が補正されるように構成された
　ことを特徴とする大画面ディスプレイ装置。」（特許請求の範囲請求項１）
　「本発明は、光透過型ディスプレイを複数個用いて大画面を形成する大画面ディスプレイ装置に関する。」（第２頁左下欄第３〜５行）
　「光源からの発散光は第１のレンズ群通過後平行光束となり光透過形ディスプレイへ照射するので光透過形ディスプレイの画面には色むらがない。第２のレンズ群は負の屈折力を有し、光透過形ディスプレイの表示画面を拡大するため、スクリーン上には色むら、輝度むらのない光透過形ディスプレイの拡大画面が得られる。本発明は・・・・各ユニットディスプレイの表示画をスクリーン上でつなぎあわせて大画面を得たので機構的なつなぎ目は生じない。さらに、第１のレンズ群、もしくは第２のレンズ群、もしくはこれら両群はユニットディスプレイの表示画の歪を補正する作用も有している。」（第３頁左下欄第３〜２０行）
　「第１図は本実施例の大画面ディスプレイ装置の一実施例である。第１図（ａ）においては、１は光源、２は第１のレンズ群、３は光透過形ディスプレイ、４は第２のレンズ群、５はスクリーンであり、光源１から第２のレンズ群４まででユニットディスプレイ（６）を構成している。・・・・第１のレンズ群は正の屈折力を有するレンズ２枚で構成されている。光透過形ディスプレイは・・・・液晶表示パネルを用いている。第２のレンズ群４は負の屈折力を有するレンズ１枚で構成している。」（第３頁右下欄第１２行〜第４頁左上欄第４行）
　また、第１図には、大画面ディスプレイ装置の構成が示され、第４図には実施例の第１及び第２のレンズ群のレンズ構成が示され、第７図には、第２のレンズ群に非球面レンズを適用した実施例のレンズ構成が示されており、第４図のレンズ構成についての屈折率の数値は、第１のレンズ群が１．６７２７、第２のレンズ群が１．８４６６となっており（第４頁右上欄第１６行〜左下欄第７行の数値実施例）、第７図のレンズ構成についての屈折率の数値は、第１及び第２のレンズ群とも１．８４６６６（第５頁左上欄第４〜１５行の数値実施例）となっている。
特開平５−８０４４０号公報（申立人提出の参考資料１）
　液晶パネルに形成された画像をスクリーン上に投影する投影光学系の例が示され、そのうちの２枚のレンズについて、屈折率がそれぞれ１．７８３００及び１．８０５１８のレンズを用いることが示されている。（図６、段落【００４１】）
特開平８−２６２３２１号公報（申立人提出の参考資料２）
　画像情報をほぼ等倍で伝達するために用いられ、ペッツバール和（像面湾曲収差）を補正する機能を有するリレー光学系について記載され、図１、３、５に示されるレンズ構成において、屈折率が１．７９０９３０、１．７９０８４３、１．７６５２４３のレンズを用いることが示されている。（段落【００２５】、【００２９】、【００３３】）
特開平４−１３１０８号公報（申立人提出の参考資料３）
　画像表示素子からの光をスクリーン上に投影する投影レンズの構成が第１図に示され、レンズ構成についての各実施例について、屈折率が１．７５以上のものを含んで構成されること、このレンズ構成では、各収差が良好に補正されることが記載されている。
特開平２−１８５１０号公報（申立人提出の参考資料４）
　液晶パネル上の画像を投影するのに良好で、ペッツバール和を０．３以下とし諸収差を良好に補正する投写レンズのレンズ構成が第１２図に示され、第１２Ａ図〜第１２Ｋ図に示されるレンズ構成の例では、第６レンズに屈折率１．７５５２０のものが用いられている。
特開平７−１５１９９３号公報（申立人提出の参考資料５）
　表示素子上の映像を再結像するリレー光学系と、その像を虚像として拡大投影する接岸光学系を備えた視覚表示装置におけるリレーレンズ構成の例が図１〜４に示され、各例において屈折率１．７５以上のレンズを含むこと、収差をリレー光学系で補正できることが記載されている。
特開昭６３−２０５６２６号公報（申立人提出の参考資料６）
　一眼レフレックスカメラの撮影レンズによって結像された像を更に後方に再結像させるリレーレンズ系の構成について第１〜３に示され、第１〜７表における数値例では、リレーレンズ系において屈折率１．７５以上のレンズを含むこと、良好な収差補正が得られることが記載されている。
　また、申立人提出の参考資料７には、本件特許の第４実施形態についての収差特性のシミュレーション結果が示されている。
エ．対比、判断
　本件発明と、刊行物１に記載のものとを対比すると、刊行物１記載のものににおける「赤色光、緑色光および青色光」、「青色緑色反射ダイクロイックミラー１６０１」、「緑色反射ダイクロイックミラー１６０４」、「第１、第２、第３の液晶ライトバルブ１６０３、１６０５、１６１１」、「インテグレータ光学系４０３」、「偏光照明装置１２００」は、それぞれ本件発明における「第１、第２及び第３原色光」、「第１のダイクロイックフィルター」、「第２のダイクロイックフィルター」、「第１、第２及び第３の液晶パネル」、「オプティカルインテグレータ」、「照明光学系」に相当し、また、刊行物１の図１９に示される入射側レンズ１６０６、リレーレンズ１６０８および出射側レンズ１６１０は、いずれも凸レンズであり、それらからなる「リレーレンズ系で構成した導光手段１６５０」は、本件発明における「凸レンズからなるリレー光学系」に相当し、刊行物１に記載のものにおける「出射側レンズ１６１０」は、本件発明における「凸レンズからなるフィールドレンズ」に相当するので、本件発明と刊行物１に記載のものとは、「第１及び第２のダイクロイックフィルターを用いて、照明光学系から射出される光を第１、第２及び第３原色光に分離し、前記第１、第２及び第３原色光を導光してそれぞれ第１、第２及び第３の液晶パネルに照射し、前記第１、第２及び第３の液晶パネルからの光学画像の各々を合成し、その合成された光学画像をスクリーン上に投写する液晶プロジェクタにおいて、前記照明光学系はオプティカルインテグレータを有し、前記照明光学系から前記第１、第２及び第３の液晶パネルのうちのいずれかに至る光路上に凸レンズからなるリレー光学系が設置され、前記リレー光学系の射出側に凸レンズからなるフィールドレンズが設置された液晶プロジェクタ」である点において一致するが、次の点において相違する。
ａ．本件発明において、オプティカルインテグレータが液晶パネルを照明するための液晶パネルと相似形の照明光を生成し、リレー光学系およびフィールドレンズが相似形の照明光とほぼ相似の照明光で第１、第２及び第３の液晶パネルのうちのいずれかの液晶パネルを照明するのに対して、刊行物１において、インテグレータ光学系４０３が液晶ライトバルブ１６０３、１６０５、１６１１と相似形の照明光を生成すること、導光手段１６５０および出射側レンズ１６１０がこの相似形の照明光とほぼ相似の照明光でいずれかの液晶ライトバルブを照明することについて記載されていない点。
ｂ．本件発明において、フィールドレンズ及びリレー光学系で使用されるリレーレンズのうち少なくとも１つのレンズの屈折率は１．７５以上であるのに対して、刊行物１において、出射側レンズ１６１０及びリレーレンズ系で構成した導光手段１６５０のうちの少なくとも１つのレンズの屈折率が１．７５以上であることについて記載されていない点。
　そこで、上記相違点のうち、相違点ｂについて検討すると、刊行物２において、正の屈折力を有する第１のレンズ群と負の屈折力を有する第２のレンズ群との間に光透過形ディスプレイが光路に沿って配置された複数のユニットディスプレイを備えた大画面ディスプレイ装置において、第１及び第２のレンズ群を構成するいずれかのレンズとして屈折率が１．７５以上のものを用いることが示されている。しかしながら、この第１及び第２のレンズ群は、その間に液晶ライトバルブが配置された各ユニットディスプレイの表示画をスクリーン上でつなぎあわせて大画面を得るためのレンズ系であり、負の屈折力のレンズ群を含むものであって、刊行物１に記載のものにおける液晶ライトバルブ１６１１を照明するための凸レンズからなるリレーレンズ系で構成した導光手段１６５０とはレンズの光学系として同等のものではない。また、刊行物２に記載のものにおける屈折率が１．７５以上のレンズを含んで構成された第１及び第２のレンズ群からなる光学系は、各ユニットディスプレイの表示画をスクリーン上でつなぎあわせる際に、色むら、つなぎ目がないようにすることを目的とするものである。
　一方、本件発明におけるフィールドレンズ及びリレー光学系で使用されるリレーレンズは、液晶パネルを照明する光学系をなすものであり、少なくとも１つのレンズの屈折率を１．７５以上にすることは、光量損失を大きくせずに、照明エリアを大きくすることを意図したものである。
　それゆえ、レンズ系のいずれかのレンズとして屈折率が１．７５以上のものを用いることが刊行物２に示されているとしても、レンズ系における課題は、刊行物２に記載のものと、刊行物１に記載のものにおける出射側レンズ１６１０及びリレーレンズ系で構成した導光手段１６５０の場合とでは異なるものであって、刊行物２に記載の事項を刊行物１に記載のものに適用する動機付けとなるものはない。
　また、参考資料１〜６には、投影レンズ光学系を構成するレンズとして屈折率が１．７５以上のものを含む例が示されているが、これらの投影レンズ光学系は、刊行物１に記載のものにおける出射側レンズ１６１０及びリレーレンズ系で構成した導光手段１６５０とは異なる光学的作用を有し、その課題も異なるものであるので、参考資料１〜６を勘案しても、相違点ｂについての構成は容易に想到し得ないものである。
　ちなみに、特許異議申立人は、本件発明の第４実施形態のシミュレーション結果である参考資料７の図Ｂ１から明らかなように、屈折率１．７５を境に急峻に変化する等の顕著な効果が得られない旨主張する。
　しかしながら、本件発明の作用効果は屈折率１．７５以上のレンズを含むフィールドレンズ及びリレー光学系を備えた液晶プロジェクタについてのものであり、特定の光学要素の特性がある屈折率を境に急峻に変化することに基づくものであるとすべきものではないので、この主張は採用するに足りない。
　したがって、相違点ａについて検討するまでもなく、本件発明は、刊行物１及び２に各々記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものではない。
オ．むすび
　以上のとおりであるから、特許異議申立て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ばできない。
　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１６年６月８日（２００４．６．８）
【訂正の要旨】
審決（決定）の【理由】欄参照。
（５４）【発明の名称】
液晶プロジェクタ
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】　第１及び第２のダイクロイックフィルターを用いて、照明光学系から射出される光を第１、第２及び第３原色光に分離し、前記第１、第２及び第３原色光を導光してそれぞれ第１、第２及び第３の液晶パネルに照射し、前記第１、第２及び第３の液晶パネルからの光学画像の各々を合成し、その合成された光学画像をスクリーン上に投写する液晶プロジェクタにおいて、
前記照明光学系はオプティカルインテグレータを有し、オプティカルインテグレータは前記液晶パネルを照明するための前記液晶パネルと相似形の照明光を生成し、
凸レンズからなる
凸レンズからなる
前記リレー光学系および前記フィールドレンズは前記相似形の照明光とほぼ相似の照明光で前記第１、第２及び第３の液晶パネルのうちのいずれかの液晶パネルを照明し、
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【発明の属する技術分野】
　本発明は、スクリーン上に光学画像を拡大投写するための液晶プロジェクタに関するものである。
　【０００２】
　【従来技術】
　大画像を表示させる手段として、映像信号に応じて形成された光学画像を照明光で照射し、その照明光により照射された光学画像を投影レンズ（投写レンズ）によりスクリーン上に拡大投写する手段が従来よりよく知られている。
　【０００３】
　かかる液晶プロジェクタについて、その構成図である図１１を参照しながら説明する。照明光学系５１から照射される光は、ダイクロイックフィルター５２，５３によりＲＧＢの３色の波長帯に分離される。即ち、ダイクロイックフィルター５２で反射されたＲの波長帯の光束は、全反射ミラー５４により反射され、フィールドレンズ５５を透過した後、液晶パネル５６を照明する。ＧとＢの波長帯の光束は、ダイクロイックフィルター５２を透過し、そのＧの波長帯の光束は、ダイクロイックフィルター５３により反射され、フィールドレンズ５７を透過した後に液晶パネル５８を照明する。Ｂの波長帯の光束は、ダイクロイックフィルター５３を透過し、２つのレンズ５９，６０及び２つの全反射ミラー６１，６２により構成されるリレー光学系に導かれた後、フィールドレンズ６３を透過し、液晶パネル６４を照明する。
　【０００４】
　３つの液晶パネル５６，５８，６４の各々により形成された光学画像は、ダイクロイックプリズム６５により合成される。即ち、液晶パネル５６により形成されたＲの光学画像は、ダイクロイックプリズム６５の入射光としてその内部を透過直進し、第１のダイクロイックミラー部６５ａで４５度の入射角に対して直角に反射し、投影レンズ６６に向けて射出する。また、液晶パネル６４により形成されたＢの光学画像も、ダイクロイックプリズム６５の入射光としてその内部を透過直進し、第２のダイクロイックミラー部６５ｂで４５度の入射角に対して直角に反射し、投影レンズ６６に向けて射出する。液晶パネル５８により形成されたＧの光学画像は、ダイクロイックプリズム６５の入射光としてその内部を透過直進し、第１及び第２のダイクロイックミラー部６５ａ，６５ｂで反射することなく更に透過直進し、投影レンズ６６に向けて射出する。
　【０００５】
　このように、３つの液晶パネル５６，５８，６４の各々により形成された光学画像は、光軸及び光学画像の方向性を一致させて同一方向にある投影レンズ６６に向けて射出されることにより合成される。この合成された光学画像は、投影レンズ６６によりスクリーン上に拡大投影される。
　【０００６】
　【発明が解決しようとする課題】
　しかしながら、このような従来の液晶プロジェクタでは、リレー光学系等で使用されるレンズの収差の影響を受けるため、液晶パネル６４に照射を行うための照明エリアを大きく設定しなければならない。収差がない場合の理想の照明エリアを図１２（ａ）に、収差がある場合の照明エリアを図１２（ｂ）に示す。図１２（ａ）及び（ｂ）において、破線で囲まれたエリアは照明エリアを表し、実線で囲まれた四角の領域は液晶パネル５６の表示面を表す。レンズ６０及びフィールドレンズ６３の収差が大きいと、図１２（ｂ）に示すように、液晶パネル６４上の照明エリアは、液晶パネル６４の表示面に対して相似でなくなり、四隅に丸みを帯びるようになる。照明エリアは、レンズの位置ズレやミラーの位置ズレ等を考慮して、液晶パネル６４の表示面よりも大きく設定される。但し、光量損失は、その分に応じて大きくなる。この状態において、レンズ６０及びフィールドレンズ６３の収差が大きいということは、四隅に帯びる丸みも大きいということであり、位置ズレに対する許容量がその分小さいということになる。この状態で目的の許容量を確保するためには、更に照明エリアを大きくする必要がある。しかし、光量損失は、その分に応じて更に大きくなる。
　【０００７】
　また、レンズ６０及びフィールドレンズ６３には、光の利用率を向上させるために、３層の反射防止膜がコートされていた。
　【０００８】
　本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、光量損失を大きくせずに、照明エリアを大きくすることができるリレー光学系及びその射出側に位置するフィールドレンズを備えた液晶プロジェクタを提供することを目的とする。
　【０００９】
　また、本発明は、レンズにコートされる反射防止膜が単層であっても、従来と同程度の透過率を保持することができるリレー光学系及びその射出側に位置するフィールドレンズを備えた液晶プロジェクタを提供することを目的とする。
　【００１０】
　【課題を解決するための手段】
　上記の課題を解決するための本発明は、第１及び第２のダイクロイックフィルターを用いて、照明光学系から射出される光を第１、第２及び第３原色光に分離し、前記第１、第２及び第３原色光を導光してそれぞれ第１、第２及び第３の液晶パネルに照射し、前記第１、第２及び第３の液晶パネルからの光学画像の各々を合成し、その合成された光学画像をスクリーン上に投写する液晶プロジェクタにおいて、
前記照明光学系はオプティカルインテグレータを有し、オプティカルインテグレータは前記液晶パネルを照明するための前記液晶パネルと相似形の照明光を生成し、
凸レンズからなる
凸レンズからなる
前記リレー光学系および前記フィールドレンズは前記相似形の照明光とほぼ相似の照明光で前記第１、第２及び第３の液晶パネルのうちのいずれかの液晶パネルを照明し、
　【００１１】
　上記構成の液晶プロジェクタでは、リレー光学系及びその射出側に位置するフィールドレンズは、前記第１、第２及び第３原色光のいずれかを、光量損失を大きくせずに、照明エリアが大きくなるように、前記第１、第２及び第３の液晶パネルのいずれかに導光する。
　【００１２】
　【発明の実施の形態】
　以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
　【００１３】
　図１は、本発明の第１の実施の形態を示す構成図である。光源１は、ランダム偏光の白色光を放射するメタルハライドランプである。楕円面鏡２は、回転楕円面の極を含む一部の面で、断面が線対称に成形された反射面２ａを有しており、焦点（光源１はこの焦点の位置に設置される。）から放射されて到来する光を開口部２ｂの外側（図１では下方）に反射させる鏡である。ＩＲ−ＵＶカットフィルター３は、開口部２ｂの近傍に配置され、光源１からの直接光及び反射面２ａからの反射光から、３原色の光に対して不要となる波長域の光を除去するためのフィルターである。オプティカルインテグレータを構成する第１のレンズアレイ４は、３原色の光に対して不要となる波長域の光が除去された、光源１からの直接光及び楕円面鏡２の反射面２ａからの反射光を入射し、複数の光束に分割して射出するための二次元状に配列された複数の第１のレンズ４ａを有するレンズアレイである。複数の第１のレンズ４ａの各々の開口形状は同一である。また、第１のレンズアレイ４の入射面４ｂは、反射面２ａからの反射光と光源１からの直接光とが実質的に平行光となるように凹状に成形され、凹レンズとして機能するようになっている。これにより、楕円面鏡２から収束しながら到来する光束は実質的な平行光となる。なお、第１のレンズアレイ４は、楕円面鏡２により近い位置となるように、ＩＲ−ＵＶカットフィルター３の出力側近傍に配置される。
　【００１４】
　偏光ビームスプリッタ５は、三角柱状の偏光変換光学系の分離部であり、第１のレンズアレイ４により分割された複数の光束の各々を、互いに偏光方向が直交する第１の直線偏光成分の光束６と第２の直線偏光成分の光束７とに分離する。偏光ビームスプリッタ５が有する直角プリズムの斜面である後面には、偏光分離面５ａが形成されており、第１のレンズアレイ４から入射する光のうちの第１の直線偏光成分は、偏光分離面５ａで４５度の入射角に対して直角に反射し、光束６として射出する。偏光分離面５ａから厚み５ｂの間隔を隔てて全反射面５ｃが対向するように形成されており、第１のレンズアレイ４から入射する光の内の第１の直線偏光成分に対して直交する第２の直線偏光成分は、全反射面５ｃで４５度の入射角に対して直角に反射し、光束７として射出する。厚み５ｂの寸法は、光束６と光束７が射出されるピッチ（厚み５ｂの２１／２倍）と、第２のレンズ８ａのピッチとに基づいて設定される。
　【００１５】
　オプティカルインチグレータを構成する第２のレンズアレイ８は、光ビームスプリッタ５により分離された複数の光束６・光束７が収束する近傍に二次元状に配列され、その複数の光束６及び複数の光束７と同数の第２のレンズ８ａを有するレンズアレイである。即ち、第２のレンズアレイ８は、第１のレンズアレイ４が有する複数の第１のレンズ４ａの数の２倍の個数のレンズを有し、図１の上下方向に隣接する各２個の第２のレンズ８ａは、第１のレンズ４ａの各１個に対応する。第２のレンズアレイ８の射出面のうち光束７が射出される部分には、光束７の第２の直線偏光光を光束６の第１の直線偏光光と同一の偏光方向に変換するための半波長板９が取り付けられている。なお、この半波長板９は、偏光変換光学系の変換部であって、前述の偏光ビームスプリッタ５とともに偏光変換光学系を構成する。
　【００１６】
　液晶パネル１０は、透過型液晶パネルであり、ＲＧＢのうちのＢの光学画像を形成する。液晶パネル１１は、透過型液晶パネルであり、ＲＧＢのうちのＧの光学画像を形成する。液晶パネル１２は、透過型液晶パネルであり、ＲＧＢのうちのＲの光学画像を形成する。
　【００１７】
　３枚の液晶パネル１０〜１２の各々に、対応する原色の光を照明するための３原色の各々を分離する色分離光学系は、２つのダイクロイックフィルター１３，１６によって構成される。ダイクロイックフィルター１３は、波長５１０ｎｍのカットオフ値を有し、Ｂの波長帯の光束を反射し、ＲとＧの波長帯の光束を透過させる。全反射ミラー１４は、分離されたＢの波長帯の光束を液晶パネル１０側に向けるためのものである。フィールドレンズ１５は、全反射ミラー１４で反射されたＢの波長帯の光束を液晶パネル１０に照射するためのものである。ダイクロイックフィルター１６は、波長５８５ｎｍのカットオフ値を有し、ダイクロイックフィルター１３を透過したＲとＧの波長帯の光束のうち、Ｇの波長帯の光束を反射し、Ｒの波長帯の光束を透過させる。フィールドレンズ１７は、ダイクロイックフィルター１６で分離されたＧの波長帯の光束を液晶パネル１１に照射するためのものである。レンズ１８，１９および全反射ミラー２０，２１は、ダイクロイックフィルター１６を透過したＲの波長帯の光束を、その照度を保持しながら液晶パネル１２に導くためのリレー光学系を構成し、フィールドレンズ２２は、リレー光学系により導かれたＲの波長帯の光束を液晶パネル１２に照射するためのものである。なお、レンズ１８はフィールドレンズといい、レンズ１９はリレーレンズという。
　【００１８】
　ダイクロイックプリズム２３は、前述のＲＧＢの光学画像の各々を合成するための３原色合成光学系である。ダイクロイックプリズム２３は、立方体又は直方体をなす接合された４個の直角プリズム２３ａを有する。接合部には、前述のＢの光学画像を４５度の入射角に対して直角に反射し、Ｒ及びＧの光学画像を透過させる第１のダイクロイックミラー部２３ｂと、前述のＲの光学画像を４５度の入射角に対して直角に反射し、Ｇ及びＢの光学画像を透過させる第２のダイクロイックミラー部２３ｃとが形成されている。
　【００１９】
　投影レンズ２４は、ダイクロイックプリズム２３により合成されたカラーの光学画像をスクリーン（図示省略）上に拡大投写するための投写光学系である。
　【００２０】
　ここで、図２は、光源１からリレー光学系を経て液晶パネル１２に至る光路上にある各構成部の詳細を示す図である。楕円面鏡２は、近軸曲率半径Ｒが１９ｍｍで、２次曲面のパラメータεが０．１１となる反射面２ａを有する。この時、図２に示すように、光軸をＸ軸とし、反射面２ａの断面が光軸と交差する点を原点としたとき、光軸から高さＨの点に位置する反射面２ａの断面のＸ座標は、次の（数１）で与えられる。
　【００２１】
　【数１】
　　Ｘ＝Ｈ２／Ｒ２｛１＋（１−εＨ２／Ｒ２）１／２｝
　第１のレンズアレイ４は、光軸と交差する入射面４ｂの点が光軸と交差する反射面２ａの点から７４．１ｍｍ離れて位置し、アッベ数νｄが６５．４１で、６５６．２８ｎｍの波長のＣ線に対して１．４６９７６の屈折率を有する。また、第１のレンズアレイ４の形状については、入射面４ｂ又は射出面４ｃの大きさは１０．８ｍｍ×１３．８ｍｍであり、光軸方向の厚みは３ｍｍであり、凹面状の入射面４ｂの曲率半径は１３２ｍｍであり、射出面４ｃに位置する各凸面状の第１のレンズ４ａの曲率半径は３８．５ｍｍである。
　【００２２】
　第２のレンズアレイ８は、光軸と交差する入射面８ｂの点が光軸と交差する射出面４ｃの点から７１．６ｍｍ離れて位置し、アッベ数νｄが６５．４１で、Ｃ線に対して１．４６９７６の屈折率を有する偏芯レンズアレイである。また、第２のレンズアレイ８の形状については、入射面８ｂ又は射出面８ｃの大きさは１０．８ｍｍ×６．９ｍｍであり、光軸方向の厚みは６ｍｍであり、入射面８ｂに位置する各凸状の第１のレンズ８ａの曲率半径は２４．８ｍｍであり、射出面８ｃは平面である。
　【００２３】
　レンズ１８は、光軸と交差する入射面１８ａの点が光軸と交差する射出面８ｃの点から１６４ｍｍ離れて位置し、アッベ数νｄが６４．１２で、Ｃ線に対して１．５１４３２の屈折率を有する凸レンズである。また、レンズ１８の形状については、光軸方向の厚みは１２ｍｍであり、凸面状の入射面１８ａ及び射出面１８ｂはともに５８．２８５ｍｍの曲率半径を有する。
　【００２４】
　レンズ１９は、光軸と交差する入射面１９ａの点が光軸と交差する射出面１８ｂの点から５７．４ｍｍ離れて位置し、アッベ数νｄが２５．４３で、Ｃ線に対して１．７９６１の屈折率を有する凸レンズである。また、レンズ１９の形状については、光軸方向の厚みは１０ｍｍであり、凸面状の入射面１９ａ及び射出面１９ｂはともに６８．０８９ｍｍの曲率半径を有する。
　【００２５】
　フィールドレンズ２２は、光軸と交差する入射面２２ａの点が光軸と交差する射出面１９ｂの点から５９．３ｍｍ離れて位置し、アッベ数νｄが２５．４３であり、Ｃ線に対して１．７９６１の屈折率を有する。また、レンズ２２の形状については、光軸方向の厚みは８ｍｍであり、凸面状の入射面２２ａの曲率半径は４９．０１５ｍｍであり、射出面２２ｂは平面である。なお、第１及び第２のレンズアレイ４，８の硝材はともにパイレックスであり、レンズ１８の硝材はＢＫ７であり、レンズ１９及びフィールドレンズ２２の硝材はともにＳＦ６である。
　【００２６】
　液晶パネル１２は、１．３インチの大きさの液晶パネルであり、光軸と交差する入射面１２ａの点が光軸と交差する射出面２２ｂの点から１５．５ｍｍ離れて位置する。
　【００２７】
　次に、本実施の形態の作用について説明する。
　【００２８】
　図１において、光源１から放射されたランダム偏光の光束は、楕円面鏡２の反射面２ａで反射した反射光とともに、ＩＲ−ＵＶカットフィルター３によりＲＧＢの三つの波長帯にとって不要となる波長域が除去される。不要な波長域が除去された光は、第１のレンズアレイ４により複数の光束に分割される。
　【００２９】
　第１のレンズアレイ４により分割された複数の光束の各々は、偏光ビームスプリッタ５により、互いに偏光方向が直交する第１の直線偏光成分の光束６と第２の直線偏光成分の光束７とに分離される。即ち、第１のレンズアレイ４の射出面４ｃから到来する光束は、入射光として偏光ビームスプリッタ５内を透過直進する。その入射光のうちの第１の直線偏光成分は、偏光分離面５ａで４５度の入射角に対して直角に反射し、光束６として射出する。また、偏光分離面５ａで反射することなく、厚み５ｂにより生ずる光路を更に透過直進する第２の直線偏光成分の入射光は、全反射面５ｃで４５度の入射角に対して直角に反射し、光束７として射出する。
　【００３０】
　複数の光束６と複数の光束７は、それぞれ、第１のレンズアレイ４の結像作用により第２のレンズアレイ８の近傍で、第１のレンズアレイ４により分割された複数の光束の数と同じ個数の小光源を形成する。ここで、第２のレンズアレイ８上に形成される小光源のうち、光束７により形成される小光源が位置する第２のレンズ８ａの射出面に、半波長板９が取り付けられている。このため、光束７の第２の直線偏光成分の偏光方向が光束６の第１の直線偏光成分の偏光方向に変換され、全ての小光源の偏光方向が揃えられる。
　【００３１】
　半波長板９が取り付けられた第２のレンズアレイ８から射出する偏光方向が揃えられた光束は、ダイクロイックフィルター１３，１６によりＲＧＢの３色の波長帯に分離される。すなわち、ダイクロイックフィルター１３で分離されたＢの波長帯の光束は、全反射ミラー１４により反射されフィールドレンズ１５を透過した後に、液晶パネル１０を照明する。ＲとＧの波長帯の光束はダイクロイックフィルター１３を透過し、そのＧの波長帯の光束は、ダイクロイックフィルター１６により反射され、フィールドレンズ１７を透過した後に液晶パネル１１を照明する。
　【００３２】
　Ｒの波長帯の光束は、ダイクロイックフィルター１６を透過し、第２のレンズアレイ８により、液晶パネル１２とほぼ相似形の照明エリアをもってレンズ１８の近傍に結像する。その結像されたＲの波長帯の照明光は、レンズ１８によりレンズ１９の近傍に集光され、そのレンズ１９によりフィールドレンズ２２に導かれる。その導かれたＲの波長帯の照明光は、フィールドレンズ２２により、レンズ１８の近傍に結像された液晶パネル１２とほぼ相似形の照明エリアをもって、液晶パネル１２を照射する。
　【００３３】
　フィールドレンズ２２は、レンズ１９近傍のＲの波長帯の照明光を投影レンズ２４の瞳に結像させる。ここで、フィールドレンズ２２は、各硝材の屈折率およびアッベ数νｄを示す図３から分かるように、Ｃ線（６５６．２８ｎｍ）に対して１．７９６１という高屈折率を有するため、曲率をきつくする必要がなく、レンズの入射高の高い位置でも大きく屈折されることがないので、Ｒの波長帯の照明光の照明エリアがたる型の歪曲をもって結像する不都合が防止される。なお、図３において、縦軸が屈折率（上が大）を表し、横軸はアッベ数（右が大）を表す。また、フィールドレンズ２２の屈折率が高いために、その屈折率が低いものよりも、フィールドレンズ２２の像面湾曲はより平面化され、レンズ１９の近傍に結像される照明光の像面により近づくために、液晶パネル１２はより均一な像側開口数ＮＡで照明されることとなる。このように、フィールドレンズ２２の屈折率は高い方が好ましい。また、レンズ１９についても、屈折率が高い方が収差が小さくなり、レンズ１９の近傍に結像される照明光の像面に有利に作用する。この結果として得られる第１及び第２のレンズアレイ４，８の光軸上の球面収差を図４（ａ）に、非点収差を図４（ｂ）に、歪曲を図４（ｃ）に示す。（ａ）の縦軸は有効Ｆ値、（ｂ）及び（ｃ）の縦軸は像高Ｙ’を表す。また、各収差図中実線ｄはｄ線に対する収差を表し、破線ＳＣは正弦条件を表している。破線ＤＭと実線ＤＳは、それぞれメリディオナル面とサジタル面でのｄ線に対する非収差を表している。これらは、以降の実施の形態における図６，８，９，１０についても同様である。
　【００３４】
　更に、液晶パネル１２上に照射されるＲの波長帯の照明光の照明エリアの様子を図５に示す。図５の四角の実線で囲まれた領域が液晶パネル１２の表示エリアに対応する。
　【００３５】
　本実施の形態のリレー光学系における各波長に対する透過率を次の（表１）の（ａ）に示し、従来のリレー光学系における各波長の透過率を（表１）の（ｂ）に示す。
　【００３６】
　【表１】
　【００３７】
　このように、高屈折率のレンズを用いてリレー光学系を構成すれば、レンズ１８の反射防止膜は従来と同じ３層マルチコートであるが、レンズ１９及びフィールドレンズ２２の反射防止膜を単層コートにしても、リレー用のレンズ及びフィールドレンズの反射防止膜も３層マルチコートである従来のリレー光学系における透過率と大差なく、製造工程を簡素化することができる。
　【００３８】
　図１に戻って、３つの液晶パネル１０〜１２の各々により形成された光学画像は、ダイクロイックプリズム２３により合成される。即ち、液晶パネル１０により形成されたＢの光学画像は、ダイクロイックプリズム２３の入射光としてその内部を透過直進し、第１のダイクロイックミラー部２３ｂで４５度の入射角に対して直角に反射し、投影レンズ２４に向けて射出する。液晶パネル１２により形成されたＲの光学画像も、ダイクロイックプリズム２３の入射光としてその内部を透過直進し、第２のダイクロイックミラー部２３ｃで４５度の入射角に対して直角に反射し、投影レンズ２４に向けて射出する。液晶パネル１１により形成されたＧの光学画像は、ダイクロイックプリズム２３の入射光としてその内部を透過直進し、第１及び第２のダイクロイックミラー部２３ｂ，２３ｃで反射することなく更に透過直進し、投影レンズ２４に向けて射出する。
　【００３９】
　このようにして、３つの液晶パネル１０〜１２の各々により形成された光学画像は、光軸及び光学画像の方向性を一致させた状態で、同一方向にある投影レンズ２４に向けて射出されることにより合成される。この合成された光学画像は、投影レンズ２４によりスクリーン上に拡大投影される。
　【００４０】
　以上のことから本実施の形態の効果は明らかであるが、より正確な比較のために、本実施の形態におけるレンズ１９及びフィールドレンズ２２のみを、従来のリレーレンズ光学系等で使用されているものに置き換えて求めた、図４に対応する収差に関するグラフを図６に示す。図６のリレーレンズ及びフィールドレンズには、ともにＢＫ７の硝材を用いた。図４と図６とを比較すれば、本実施の形態において、特に歪曲が改善されているのが分かる。また、同様に、図５に対応する照明エリアに関するスポットダイヤグラムを図７に示す。図５と図７とを比較すれば、本実施の形態の方が図７のものよりも液晶パネルの表示面の四隅に対して許容量が大きくなっているのが分かる。
　【００４１】
　なお、本実施の形態では、第２のレンズアレイ８の射出面において、光束７が射出される部分の全てに半波長板９を配するとしたが、必ずしもこれに限らず、光束７が射出される部分の一部に半波長板９を配するとしてもよい。
　【００４２】
　また、本実施の形態では、半波長板９は、光束７により形成される小光源が位置する第２のレンズ８ａの射出面に取り付けられるとしたが、光束６により形成される小光源が位置する第２のレンズ８ａの射出面に取り付けられるとしてもよい。また、半波長板９は、光束６又は光束７により形成される小光源の全部又は一部が位置する第２のレンズ８ａに取り付けられればよい。
　【００４３】
　更に、本実施の形態では、光源１にメタルハライドランプを用いたが、キセノンランプやハロゲンランプでもよい。
　【００４４】
　本発明の第２の実施の形態について説明する。この第２の実施の形態の構成の大部分と作用については第１の実施の形態と同様であるのでその説明を省略し、第１の実施の形態と異なる構成の部分について説明する。図２において、レンズ１９は、光軸と交差する入射面１９ａの点が光軸と交差する射出面１８ｂの点から５７．４ｍｍ離れて位置し、アッベ数νｄが５１．５７で、Ｃ線に対して１．７５００７の屈折率を有する凸レンズである。また、レンズ１９の形状については、光軸方向の厚みは１０ｍｍであり、凸面状の入射面１９ａ及び射出面１９ｂはともに６３．７３８ｍｍの曲率半径を有する。
　【００４５】
　フィールドレンズ２２は、光軸と交差する入射面２２ａの点が光軸と交差する射出面１９ｂの点から５９．３ｍｍ離れて位置し、アッベ数νｄが５１．５７であり、Ｃ線に対して１．７５００７の屈折率を有する。また、レンズ２２の形状については、光軸方向の厚みは８ｍｍであり、凸面状の入射面２２ａの曲率半径は４５．９３０ｍｍであり、射出面２２ｂは平面である。なお、レンズ１９及びフィールドレンズ２２の硝材はともにＬａＫ５９である。
　【００４６】
　この構成により得られる第１及び第２のレンズアレイ４，８の光軸上の球面収差を図８（ａ）に、非点収差を図８（ｂ）に、歪曲を図８（ｃ）に示す。また、液晶パネル１２上に照射されるＲの波長帯の照明光の照明エリアの様子は図５とほぼ同様である。
　【００４７】
　また、第２の実施の形態のリレー光学系における各波長に対する透過率を次の（表２）に示す。
　【００４８】
　【表２】
　【００４９】
　このように、高屈折率のレンズを用いてリレー光学系を構成すれば、第１の実施の形態と同様に、レンズ１９及びフィールドレンズ２２の反射防止膜を単層コートすることができる。
　【００５０】
　本発明の第３の実施の形態について説明する。この第３の実施の形態の構成の大部分と作用については第１の実施の形態と同様であるのでその説明を省略し、第１の実施の形態と異なる構成の部分について説明する。図２において、レンズ１９は、光軸と交差する入射面１９ａの点が光軸と交差する射出面１８ｂの点から５７．４ｍｍ離れて位置し、アッベ数νｄが６４．１２で、Ｃ線に対して１．５１４３２の屈折率を有する凸レンズである。また、レンズ１９の形状については、光軸方向の厚みは１０ｍｍであり、凸面状の入射面１９ａ及び射出面１９ｂはともに４３．４０９ｍｍの曲率半径を有する。
　【００５１】
　フィールドレンズ２２は、光軸と交差する入射面２２ａの点が光軸と交差する射出面１９ｂの点から５９．３ｍｍ離れて位置し、アッベ数νｄが２５．４３であり、Ｃ線に対して１．７９６１の屈折率を有する。また、レンズ２２の形状については、光軸方向の厚みは８ｍｍであり、凸面状の入射面２２ａの曲率半径は４９．０１５ｍｍであり、射出面２２ｂは平面である。なお、レンズ１９の硝材はＢＫ７であり、フィールドレンズ２２の硝材はＳＦ６である。
　【００５２】
　この構成により得られる第１及び第２のレンズアレイ４，８の光軸上の球面収差を図９（ａ）に、非点収差を図９（ｂ）に、歪曲を図９（ｃ）に示す。
　【００５３】
　本発明の第４の実施の形態について説明する。この第４の実施の形態の構成の大部分と作用については第１の実施の形態と同様であるのでその説明を省略し、第１の実施の形態と異なる構成の部分について説明する。図２において、レンズ１９は、光軸と交差する入射面１９ａの点が光軸と交差する射出面１８ｂの点から５７．４ｍｍ離れて位置し、アッベ数νｄが６４．１２で、Ｃ線に対して１．５１４３２の屈折率を有する凸レンズである。また、レンズ１９の形状については、光軸方向の厚みは１０ｍｍであり、凸面状の入射面１９ａ及び射出面１９ｂはともに４３．４０９ｍｍの曲率半径を有する。
　【００５４】
　フィールドレンズ２２は、光軸と交差する入射面２２ａの点が光軸と交差する射出面１９ｂの点から５９．３ｍｍ離れて位置し、アッベ数νｄが５１．５７であり、Ｃ線に対して１．７５００７の屈折率を有する。また、レンズ２２の形状については、光軸方向の厚みは８ｍｍであり、凸面状の入射面２２ａの曲率半径は４５．９３０ｍｍであり、射出面２２ｂは平面である。なお、レンズ１９の硝材はＢＫ７であり、フィールドレンズ２２の硝材はＬａＫ５９である。
　【００５５】
　この構成により得られる第１及び第２のレンズアレイ４，８の光軸上の球面収差を図１０（ａ）に、非点収差を図１０（ｂ）に、歪曲を図１０（ｃ）に示す。
　【００５６】
　【発明の効果】
　以上のことから明らかなように、本発明によれば、光量損失を大きくせずに、照明エリアを大きくすることができる。また、より均一な像側開口数ＮＡで液晶パネルを照明することができる。
　【００５７】
　また、本発明は、レンズにコートされる反射防止膜が単層であっても、従来と同程度の透過率を保持することができるリレー光学系及びその射出側に位置するフィールドレンズを備えた液晶プロジェクタを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
　【図１】
　本発明の第１の実施の形態を示す構成図である。
　【図２】
　光源１からリレー光学系を経て液晶パネル１２に至る光路上にある各構成部の詳細を示す図である。
　【図３】
　各硝材の屈折率及びアッベ数νｄを示すグラフである。
　【図４】
　（ａ）は第１の実施の形態における第１及び第２のレンズアレイ４，８の光軸上の球面収差、（ｂ）はその非点収差、（ｃ）はその歪曲を示す図である。
　【図５】
　液晶パネル１２上に照射されるＲの波長帯の照明光の照明エリアの様子を示す図である。
　【図６】
　第１の実施の形態におけるレンズ１９及びフィールドレンズ２２のみを、従来のリレーレンズ光学系で使用されているものに置き換えて求めた、図４に対応する収差に関するグラフである。
　【図７】
　第１の実施の形態におけるレンズ１９及びフィールドレンズ２２のみを、従来のリレーレンズ光学系で使用されているものに置き換えて求めた、図５に対応する照明エリアに関するスポットダイヤグラムである。
　【図８】
　（ａ）は第２の実施の形態における第１及び第２のレンズアレイ４，８の光軸上の球面収差、（ｂ）はその非点収差、（ｃ）はその歪曲を示す図である。
　【図９】
　（ａ）は第３の実施の形態における第１及び第２のレンズアレイ４，８の光軸上の球面収差、（ｂ）はその非点収差、（ｃ）はその歪曲を示す図である。
　【図１０】
　（ａ）は第４の実施の形態における第１及び第２のレンズアレイ４，８の光軸上の球面収差、（ｂ）はその非点収差、（ｃ）はその歪曲を示す図である。
　【図１１】
　従来の液晶プロジェクタの構成図である。
　【図１２】
　（ａ）は収差がない場合の理想の照明エリア、（ｂ）は収差がある場合の照明エリアを示す図である。
　【符号の説明】
　１　光源
　２　楕円面鏡
　２ａ　反射面
　２ｂ　開口部
　３　ＩＲ−ＵＶカットフィルター
　４　第１のレンズアレイ
　４ａ　第１のレンズ
　５　偏光ビームスプリッタ
　５ａ　偏光分離面
　５ｂ　厚み
　５ｃ　全反射面
　６，７　光束
　８　第２のレンズアレイ
　８ａ　第２のレンズ
　９　半波長板
　１０，１１，１２　液晶パネル
　１３，１６　ダイクロイックフィルター
　１４，２０，２１　全反射ミラー
　１５，１７，２２　フィールドレンズ
　１８，１９　レンズ
　２３　ダイクロイックプリズム
　２３ａ　直角プリズム
　２３ｂ　第１のダイクロイックミラー部
　２３ｃ　第２のダイクロイックミラー部
　２４　投影レンズ