【手続補正書】
【提出日】平成15年7月14日(2003.7.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
第１のレンズアレイ３０の各小レンズ３１は、光源２０（図１）から射出された光束を複数の（すなわちＭ×Ｎ個の）部分光束に分割し、各部分光束を第２のレンズアレイ４０の近傍で集光させる。各小レンズ３１をｚ方向から見た外形形状は、通常、照明領域８０における実際に光を照射する領域の形状とほぼ相似形をなすように設定されている。例えば、照明領域として液晶パネルを想定し、画像の表示領域のアスペクト比（横と縦の寸法の比率）が４：３であるならば、小レンズ３１のアスペクト比も４：３に設定する。


【手続補正２】
【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７（Ｂ）は偏光発生素子の機能を示す説明図である。第２のレンズアレイ４０から射出された光束は、その主光線（中心光路）がシステム光軸２００ＬＣにほぼ平行に遮光板１２０の開口面１２３を通過して、偏光分離膜１４４でｓ偏光光とｐ偏光光とに分離される。ｐ偏光光は、偏光分離膜１４４をそのまま透過する。一方、ｓ偏光光は、偏光分離膜１４４で反射され、さらに反射膜１４５で反射されて、偏光分離膜１４４をそのまま通過したｐ偏光光とほぼ平行な状態で射出される。選択位相差板１６０の偏光分離膜１４４を通過する光の射出面部分にはλ／２位相差層１６２が形成されており、反射膜１４５で反射された光の射出面部分にはλ／２位相差層が形成されていない開口層１６３を有している。従って、偏光分離膜１４４を透過したｐ偏光光は、λ／２位相差層１６２によってｓ偏光光に変換されて射出する。この結果、偏光発生素子１８０に入射したランダムな偏光光束は、ほとんどがｓ偏光光に変換されて射出する。もちろん反射膜１４５で反射される光の射出面部分だけに選択位相差板１６０のλ／２位相差層１６２を形成することにより、ほとんどの光束をｐ偏光光に変換して射出することもできる。


【手続補正３】
【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】
なお、図１に示す第１実施例と図６に示す第２実施例とを比較すればわかるように、偏光発生素子を含まない照明光学系も、偏光発生素子を含む照明光学系も、偏光変発生素子以外はほぼ同様な構成をとることができる。これは、以下に示す他の実施例でも同様である。


【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８０】
なお、発散レンズ３７０は、第１のレンズアレイ３３０の直後に配置してもよい。また、第３実施例においても、発散レンズ３７０は第１のレンズアレイ３３０と光学的に一体化することも可能である。さらに、第２のレンズアレイ３４０から重畳レンズ３５０までの各光学要素をすべて光学的に一体化するようにしてもよい。


【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８３】
なお、第４実施例においては、アフォーカル光学系の機能を明確にするために、集光レンズ４６０と重畳レンズ４５０とを別々の光学要素として説明しているが、これらを光学的に一体化することが一般的である。すなわち、集光レンズ４６０と重畳レンズ４５０とを１つの集光レンズとすることができる。また、第２のレンズアレイ４４０から集光レンズ４６０までの各光学要素をすべて光学的に一体化するようにしてもよい。


【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８４】
Ｅ．第５実施例：
図１０は、本発明の第５実施例としての照明光学系の要部を平面的に見た概略構成図である。この照明光学系５００は、ほぼ平行な光束を射出する光源５２０と、第１のレンズアレイ５３０と、第２のレンズアレイ５４０と、偏光発生素子５８０と、集光レンズ５６０と、発散レンズ５７０と、重畳レンズ５５０と、を備えている。各構成要素は、システム光軸５００ＬＣに沿って順に配置されている。この照明光学系５００は、アフォーカル光学系を構成する集光レンズ５６０および発散レンズ５７０を重畳レンズ５５０の前段、すなわち、重畳レンズ５５０と偏光発生素子５８０との間に配置した点を特徴としている。第１のレンズアレイ５３０、第２のレンズアレイ５４０、偏光発生素子５８０はアフォーカル光学系の前段に配置されているので、各光学要素の大きさは、光源５２０のサイズに対応している。また、これらの各光学要素の機能は前述した照明光学系１００および２００における第１のレンズアレイ３０、第２のレンズアレイ４０、偏光発生素子１８０、と同じであるので、説明を省略する。


【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８５】
第５実施例の照明光学系５００では、偏光発生素子５８０から射出された複数の部分光束は、集光レンズ５６０および発散レンズ５７０のアフォーカル光学系としての機能により、複数の部分光束全体としての光束の光束の幅が縮小される。また、発散レンズ５７０から射出される複数の部分光束は、それらの主光線がシステム光軸５００ＬＣにほぼ平行に、重畳レンズ５５０に入射し、照明領域８０上で重畳される。なお、第５実施例においても、第４実施例の照明光学系４００と同様に、アフォーカル光学系を射出した複数の部分光束は、重畳されて照明領域８０を照明するのみであるので、アフォーカル光学系によって可能な限り光束全体の光束の幅を縮小することができる。これにより、重畳レンズ５５０を小さくすることができるとともに、上述した第１から第３実施例に比べてさらに、照明光の入射角を小さくすることができる。


【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９７】
光源８２０は、光源７２０（図１２）と同様に、放射状の光線を射出する放射光源としての光源ランプ８２２と、光源ランプ８２２から射出された放射光を反射して光源光軸８２０ＬＣ上の所定の位置に集光させる凹面鏡８２４とを有している。


【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９８】
この照明光学系８００も、照明光学系７００（図１２）と同様に、光源８２０の凹面鏡８２４と発散レンズ８７０とによってアフォーカル光学系を構成した点を特徴としている。第１のレンズアレイ８３０、第２のレンズアレイ８４０、偏光発生素子８８０、重畳レンズ８５０は、アフォーカル光学系で縮小された光束の幅に対応するように構成されている。なお、これらの各光学要素の各機能は、前述した照明光学系１００および２００における第１のレンズアレイ３０、第２のレンズアレイ４０、偏光発生素子１８０、重畳レンズ５０と同様であるので、説明を省略する。


【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０５】
３枚の液晶ライトバルブ９５０，９５２，９５４は、与えられた画像情報（画像信号）に従って、３色の色光をそれぞれ変調して画像を形成する光変調手段としての機能を有する。なお、液晶ライトバルブ９５０，９５２，９５４の入射面側には、液晶パネルの１画素毎に対応して図示しないマイクロレンズが配置されている。クロスダイクロイックプリズム９６０は、３色の色光を合成してカラー画像を形成する色光合成手段としての機能を有する。クロスダイクロイックプリズム９６０には、赤光を反射する誘電体多層膜と、青光を反射する誘電体多層膜とが、４つの直角プリズムの界面に略Ｘ字状に形成されている。これらの誘電体多層膜によって３つの色光が合成されて、カラー画像を投写するための合成光が形成される。クロスダイクロイックプリズム９６０で生成された合成光は、投写レンズ系９７０の方向に射出される。投写レンズ系９７０は投写光学系としての機能を有し、クロスダイクロイックプリズム９６０で生成された合成光を投写スクリーン９８０上に拡大投写して、カラー画像を表示する。


【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０７】
また、照明光学系２００’からは一方の偏光光束、例えばＳ偏光光束に偏光方向が揃った光束が射出される。この結果、偏光方向の揃ったほぼ１種類の偏光光束が３ヶ所の液晶ライトバルブ９５０，９５２，９５４に導かれるので、これらに備えられている偏光板による光吸収は非常に少ないため、光の利用効率が向上して明るい投写画像を得ることができる。また、光吸収による発熱量も極めて少なくなるため、偏光板や液晶パネルの温度上昇を抑制することができる。


【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１１】
（２）上述した第９実施例では、透過型の投写型表示装置に本発明の照明光学系を適用した場合の例について説明したが、本発明は反射型の投写型表示装置にも適用することが可能である。ここで、「透過型」とは、液晶ライトバルブ等の光変調手段が光を透過するタイプであることを意味しており、「反射型」とは、光変調手段が光を反射するタイプであることを意味している。反射型の投写型表示装置では、クロスダイクロイックプリズムは、白色光を赤、緑、青の３色の光に分離する色光分離手段として利用できると共に、変調された３色の光を再度合成して同一の方向に射出する色光合成手段としても利用できる。反射型の投写型表示装置にこの発明を適用した場合にも、透過型の投写型表示装置とほぼ同様な効果を得ることができる。


【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１２】
（３）また、第９実施例では、カラー画像を表示する投写型表示装置を例に説明しているが、モノクロ画像を表示する投写型表示装置に適用することも可能である。この場合にも、上記投写型表示装置と同様な効果を得ることができる。