【手続補正書】
【提出日】平成21年5月15日(2009.5.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源、照明光学系、色分離合成系、画像形成素子としての反射型のライトバルブ、投射光学系とを備える画像投射装置であって、
前記照明系は、偏光変換素子を有しており、光源からの無偏光光を所定の偏光に変換し、
前記色分離合成系は、前記照明系からの白色光をＲＧＢに分離して、前記ライトバルブに導き、各画像光を合成する手段であり、
前記色分離合成系は、照明系から出射された光のうちＲＢ成分を反射させ、Ｇ成分を透過させて、色分離するダイクロイックミラーと、ＲＢ成分の光のうちのＲとＢのいずれか一方の光の偏波面を９０°回転させ、他方の光は偏波面を変化させないことによって、Ｒの光をＳ偏光、Ｂの光をＰ偏光とする波長選択性位相板と、Ｒの光をＲのライトバルブ側に反射させ、Ｂの光をＢのライトバルブ側に透過するプリズム形状のＲＢ用の偏光ビームスプリッターと、前記ライトバルブで画像変調を受けた画像光であって前記ＲＢ用の偏光ビームスプリッターから出射した後のＢの光を検光する偏光板と、前記ダイクロイックミラーを透過したＧの光をＧのライトバルブ側に導くプリズム形状のＧ用の偏光ビームスプリッターと、前記Ｇのライトバルブで画像変調を受けた画像光であって前記Ｇ用の偏光ビームスプリッターから出射した後の光を検光する偏光板と、前記ＲＧＢの画像光を合成して前記投射光学系に導くとともに、Ｒの光を検光する作用を有する合成プリズムと、から構成され、
前記Ｇのライトバルブに入射する光線角度をθ、前記Ｇ用の偏光ビームスプリッターの屈折率をｎとするとき、前記Ｇの偏光ビームスプリッターの膜面の光線入射角度βは、
β＝４５°＋ｓｉｎ−１（１／ｎ×ｓｉｎθ）
と表され、前記ダイクロイックミラーの光線入射角度αは、
α＝４５°−θ
と表され、
前記波長選択性位相板において透過率が５％となる長波長側の波長をＷａとしたとき、Ｗ＜Ｗａなる波長域Ｗの前記Ｇの偏光ビームスプリッターの膜面へ角度βで入射した光について、前記所定の偏波面がライトバルブに入射する光の前記Ｇ用の偏光ビームスプリッターの透過率を１００％としたとき、該偏波面を９０°回転した光の前記透過率が５％以下となることを特徴とする画像投射装置。
【請求項２】
前記所定の偏波面はＰ偏光であり、Ｇ光路の偏光ビームスプリッターの膜面への入射角度βでのＳ偏光での透過率をＴｓ（β）としたとき、
Ｔｓ（β）≦５％
を満足することを特徴とする請求項１に記載の画像投射装置。
【請求項３】
前記所定の偏波面はＳ偏光であり、Ｇｒｅｅｎ光路の偏光ビームスプリッターの膜面への入射角度βでのＰ偏光での反射率をＲｐ（β）としたとき、
Ｒｐ（β）≦５％
を満足することを特徴とする請求項１に記載の画像投射装置。
【手続補正２】
【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】
本発明の一側面としての画像投射装置は、光源、照明光学系、色分離合成系、画像形成素子としての反射型のライトバルブ、投射光学系とから構成される。照明系は、偏光変換素子を有しており、光源からの無偏光光を所定の偏光に変換する。色分離合成系は、照明系からの白色光をＲＧＢに分離して、ライトバルブに導き、各画像光を合成する手段である。色分離合成系は、照明系から出射された光のうちＲＢ成分を反射させ、Ｇ成分を透過させて、色分離するダイクロイックミラーと、ＲＢ成分の光のうちのＲとＢのいずれか一方の光の偏波面を９０°回転させ、他方の光は偏波面を変化させないことによって、Ｒの光をＳ偏光、Ｂの光をＰ偏光とする波長選択性位相板と、Ｒの光をＲのライトバルブ側に反射させ、Ｂの光をＢのライトバルブ側に透過するプリズム形状のＲＢ用の偏光ビームスプリッターと、前記ライトバルブで画像変調を受けた画像光であってＲＢ用の偏光ビームスプリッターから出射した後のＢの光を検光する偏光板と、ダイクロイックミラーを透過したＧの光をＧのライトバルブ側に導くプリズム形状のＧ用の偏光ビームスプリッターと、Ｇのライトバルブで画像変調を受けた画像光であってＧ用の偏光ビームスプリッターから出射した後の光を検光する偏光板と、ＲＧＢの画像光を合成して投射光学系に導くとともに、Ｒの光を検光する作用を有する合成プリズムと、から構成されている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
Ｇのライトバルブに入射する光線角度をθ、Ｇ用の偏光ビームスプリッターの屈折率をｎとするとき、Ｇの偏光ビームスプリッターの膜面の光線入射角度βは、
β＝４５°＋ｓｉｎ−１（１／ｎ×ｓｉｎθ）
と表され、前記ダイクロイックミラーの光線入射角度αは、
α＝４５°−θ
と表され、波長選択性位相板において透過率が５％となる長波長側の波長をＷａとしたとき、Ｗ＜Ｗａなる波長域ＷのＧの偏光ビームスプリッターの膜面へ角度βで入射した光について、所定の偏波面がライトバルブに入射する光のＧ用の偏光ビームスプリッターの透過率を１００％としたとき、該偏波面を９０°回転した光の前記透過率が５％以下となることを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
図１には、本発明の実施例１である液晶プロジェクタ（画像投射装置）の構成を示している。本実施例のプロジェクタは、光源１と、照明光学系２と、色分離合成光学系３と、画像形成素子としての反射型の液晶パネル６、７、８（ライトバルブ）と、投射レンズ４とにより構成される。照明光学系２は、光源１の光を液晶パネル６、７、８に導く光学系である。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
液晶パネル６、７、８は反射型のＲＧＢの液晶パネルであり、色分離合成系３は照明系２からの白色光をＲＧＢに分離し、ＲＧＢの各パネルに導き、各パネルからの画像光を合成して投射光学系４に導く。投射光学系４は各パネルの表示画像をスクリーン５に向けて投射する光学系である。光源１から出射された光は、無偏光光であるが、照明系２に含まれる非図示の偏光変換素子により、所定の偏光（本実施例ではＰ偏光）となる。
【手続補正６】
【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】
色分離合成系３は、照明系２からの白色光のうち、ダイクロイックミラー９により、Ｒｅｄ（Ｒ成分）とＢｌｕｅ（Ｂ成分）の光を反射させ、Ｇｒｅｅｎ（Ｇ成分）の光は透過させることで、ＲＢ光路とＧ光路を分離している。また、ＲＢ光路において、ダイクロイックミラーで反射されたＲＢ成分の光をＲｅｄとＢｌｕｅに分離するために、波長選択性位相板１５を設けている。波長選択性位相板は図２に示す特性であり、これにより、一方（本実施例ではＲｅｄ）の光はＰ偏光からＳ偏光へと偏光状態を変化（偏波面を９０°回転）させるが、他方（本実施例ではＢｌｕｅ）の光はＰ偏光のままである。
【手続補正７】
【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】
波長選択性位相板透過後のＲｅｄの光はＳ偏光であり、ＲＢ−ＰＢＳ１１（ＲＢ用の偏光ビームスプリッター）により反射され、Ｒｅｄパネル８に導かれる。Ｒｅｄパネル８（Ｒのライトバルブ側）に導かれた光は、パネルで画像変調されてＰ偏光となり、ＲＢ−ＰＢＳ１１を透過し、合成ＰＢＳ１２に至る。一方、Ｂｌｕｅの光はＰ偏光でＲＢ−ＰＢＳ１１に入射し、ＲＢ−ＰＢＳ１１を透過してＢｌｕｅパネル７（Ｂのライトバルブ側）に導かれる。パネル７に入射した光は画像変調を受けて、Ｓ偏光となり、ＲＢ−ＰＢＳ１１で反射されて、合成ＰＢＳ１２に至る。
【手続補正８】
【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】
一方、ダイクロイックミラー９を透過したＧｒｅｅｎの光は、Ｐ偏光であり、Ｇ−ＰＢＳ１０（Ｇ用の偏光ビームスプリッター）を透過してＧｒｅｅｎパネル６に入射する。Ｇｒｅｅｎパネル６に入射した光は、パネルにより画像変調を受けてＳ偏光となり、Ｇ−ＰＢＳ１０によって反射され、合成ＰＢＳ１２に入射する。合成ＰＢＳ１２とＧ−ＰＢＳ１０の間には、Ｇｒｅｅｎの光を検光する偏光板を配置しており、これによりＧｒｅｅｎの光を検光した後、合成ＰＢＳ１２によって反射させ、投射系４に導いている。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
ここで、実線は光線入射角度４５°における透過率、点線は光線入射角度が４５°よりも小さいときの透過率、一点破線は光線入射角度が４５°よりも大きいときの透過率を示している。図６に示すように、ダイクロイックミラー９の光線入射角度αが４５°よりも小さいときには、Ｇ−ＰＢＳ１０の膜面に入射する光線角度は４５°よりも大きくなる。
【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】
ここで、図６において、パネル入射角度をθ、Ｇ−ＰＢＳの屈折率をｎとした場合、Ｇ−ＰＢＳの膜面の光線入射角度βは下記で表される。