【手続補正書】
【提出日】平成19年3月20日(2007.3.20)
【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】
光を反射し、かつ変調する複数の反射型光変調素子からの光を投射する投射レンズと、光源からの光を前記複数の反射型光変調素子のそれぞれに向かわせ、かつ該反射型変調素子からの光を前記投射レンズに向かわせる複数の光学素子とを有し、
前記複数の反射型光変調素子のうち少なくとも１つの反射型光変調素子と前記投射レンズとの間に、有限の曲率半径を有する光学曲面が配置されていることを特徴とする表示光学系。
【請求項２】
前記光学曲面は、前記反射型光変調素子と前記複数の光学素子のうち少なくとも１つの光学素子との間に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の表示光学系。
【請求項３】
前記光学素子は、ガラスブロックにより構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の表示光学系。
【請求項４】
該表示光学系は、前記光源からの光を、第１の色光成分と、該第１の色光成分よりも波長が短い第２の色光成分と、前記第１の色光成分よりも波長が長い第３の色光成分とに分離してそれぞれを第１から第３の反射型光変調素子に向かわせ、かつ該第１から第３の反射型光変調素子からの前記第１から第３の色光成分を合成して前記投射レンズに向かわせるよう構成されており、
前記光学曲面は、前記第２および第３の色光成分の光路中に配置され、前記投射レンズおよび前記光学曲面を含めた前記第２および第３の反射型光変調素子までのそれぞれの光路における合成焦点距離を、前記第１の色光成分に対する前記投射レンズの焦点距離よりも短くする作用を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の表示光学系。
【請求項５】
該表示光学系は、前記光源からの光を、第１の色光成分と、該第１の色光成分よりも波長が短い第２の色光成分と、前記第１の色光成分よりも波長が長い第３の色光成分とに分離して第１から第３の反射型光変調素子に向かわせ、かつ該第１から第３の反射型光変調素子からの前記第１から第３の色光成分を合成して前記投射レンズに向かわせるよう構成されており、
前記光学曲面は、前記第１の色光の光路中に配置されており、前記投射レンズおよび前記光学曲面を含めた前記第１の反射型光変調素子まで光路の合成焦点距離を、前記第２および第３の色光成分に対する前記投射レンズの焦点距離よりも長くする作用を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の表示光学系。
【請求項６】
該表示光学系は、前記光源からの光を、第１の色光成分と、該第１の色光成分よりも波長が短い第２の色光成分と、前記第１の色光成分よりも波長が長い第３の色光成分とに分離して第１から第３の反射型光変調素子に向かわせ、かつ該第１から第３の反射型光変調素子からの前記第１から第３の色光成分を合成して前記投射レンズに向かわせるよう構成されており、
さらに以下の条件のうち少なくとも１つを満足することを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の表示光学系。
１．５＜（Ｆ１−Ｆ２）／（Ｆ１０−Ｆ２０）＜４．０
１．５＜（Ｆ３０−Ｆ１０）／（Ｆ３−Ｆ１）＜４．０
但し、Ｆ１，Ｆ２およびＦ３はそれぞれ、前記第１、第２および第３の色光成分に対する前記投射レンズおよび前記光学曲面を含む前記反射型光変調素子までの合成焦点距離であり、Ｆ１０、Ｆ２０およびＦ３０はそれぞれ、前記光学面を有さないとした場合の前記第１、第２および第３の色光成分に対する前記投射レンズ単独での焦点距離である。
【請求項７】
前記光学曲面は、前記光学素子の透過面に設けられていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１つに記載の表示光学系。
【請求項８】
前記光学素子は、複数の光学部材を貼り合わせて構成されており、
前記光学曲面は、前記複数の光学部材の貼り合わせ面に設けられていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１つに記載の表示光学系。
【請求項９】
前記反射型光変調素子と前記投射レンズとの間に、前記特定波長の光の偏光方向のみを回転させる波長選択性偏光回転素子を有し、
前記光学曲面は、前記波長選択性偏光回転素子上に設けられていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１つに記載の表示光学系。
【請求項１０】
前記反射型光変調素子と前記投射レンズとの間に偏光変換素子を有し、
前記光学曲面は、前記偏光変換素子上に設けられていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１つに記載の表示光学系。
【請求項１１】
以下の条件を満足することを特徴とする請求項１から１０のいずれか１つに記載の表示光学系。
Ｌ＞２．１Ｄ
但し、Ｌは前記投射レンズと前記反射型光変調素子との空気換算光路長、Ｄは前記反射型光変調素子の対角サイズである。
【請求項１２】
以下の条件を満足することを特徴とする請求項１から１１のいずれか１つに記載の表示光学系。
｜Ｆｗ／ｆｃ｜＜０．００２
但し、Ｆｗは前記投射レンズの広角端での焦点距離、ｆｃは前記光学曲面の焦点距離である。
【請求項１３】
光源と、
光を反射し、かつ変調する複数の反射型光変調素子と、
請求項１から１２のいずれか１つに記載の表示光学系とを有することを特徴とする画像投射装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
上記の目的を達成するために、本発明では、光を反射し、かつ変調する複数の反射型光変調素子からの光を投射する投射レンズと、光源からの光を複数の反射型光変調手段のそれぞれに向かわせ、かつ該反射型変調素子からの光を前記投射レンズに向かわせる複数の光学素子とを有する表示光学系において、複数の反射型光変調素子のうち少なくとも１つの反射型光変調素子と投射レンズとの間に、有限の曲率半径を有する光学曲面を配置している。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
光源から発せられた光は、緑Ｇ、赤Ｒ、青Ｂの３つの色光成分に分離され、色光成分ごとに設けられた反射型光変調素子に到達する。各反射型光変調素子は、入射した光を反射するとともに画像変調する。そして、画像変調された各色光成分は、それぞれの光路に設けられたダイクイック面又は偏光分離面を透過又は反射して投射レンズに到達し、スクリーンに投射される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
また、上記構成を達成するために、投射レンズと複数の光変調素子との間に配置される有限な曲率半径を有する光学曲面を、上記プリズムの入射面や射出面として（すなわち、光学素子の透過面に）設けたり、上記プリズムにおける４５°の入射面を有する貼り合わせ面として（すなわち、複数の光学部材の貼り合わせ面に）設けたり、任意の波長バンドの光の偏光方向のみを変換する波長選択性偏光回転素子（カラーセレクト素子）や偏光変換素子の面として（すなわち、波長選択性偏光回転素子上又は偏光変換素子上に）設けたりすることができる。また、光学曲面を上記プリズム等の光学素子に一体的に設ける以外に、光学曲面を有するシート状の部材を、プリズム等の光学素子の面に貼り付けるようにしてもよい。これらにより、倍率色収差を補正するために、特別な補正レンズ等の素子を設けたり、その保持機構を設けたりする必要がなくなる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５５】
図４Ａには、この数値実施例の投射レンズを使用するが、倍率色収差を補正するための光学曲面を使用しない場合の広角端での倍率色収差を示す。また、図４Ｂおよび図４Ｃには、この数値実施例の投射レンズを使用し、かつ倍率色収差を補正するための光学曲面を設けた上記実施例１および実施例２の場合の広角端での倍率色収差を示す。なお、ここでは、５５０ｎｍの緑色を基準として、４７０ｎｍの青色（１点鎖線で示す）と６２０ｎｍの赤色（点線で示す）の倍率色収差を示す。
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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