JP2009086674A - 投射型表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光量調整手段を簡素で共用化が容易な構造にし、ライトバルブに照射される光の光量を連続的に且つ照度むらを発生させずに、不要光がスクリーン上に照射されないように調整することよって、映像品質を向上させることができる投射型表示装置を提供する。
【解決手段】投射型表示装置１０１の光量調整手段９は、第２のレンズアレイ２２に向かう光を遮光する遮光体と、遮光体のそれぞれをｘｙ平面上で回動可能に支持する回動軸とを有し、遮光体及び回動軸は、遮光体の回動後から遮光体が第２のレンズアレイに向かう光を最も多く遮光する遮光体の最大遮光位置の到達前までの間の遮光体の回動の途中において、先端直線部分が、第１のレンズアレイ及び第２のレンズアレイの長辺及び短辺のいずれに対しても傾斜した姿勢で通過するように配置されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、映像信号に応じてライトバルブに照射される光の光量を調整する機能を備えた投射型表示装置に関するものである。

投射型表示装置においては、光学系を構成する光学要素から漏れた光及び光学要素で発生する迷光（不要光）がライトバルブに入射することによって、暗い映像が十分に暗く表示されず、高いコントラストを得ることが難しい傾向がある。特に、暗い室内でスクリーン上に映像を投射する場合には、暗い映像を十分に暗く表示しなければ、視聴者にコントラスト不足の印象を与えてしまう。このため、光強度均一化のために配置された第１のレンズアレイと第２のレンズアレイの間に遮光体としての絞り羽を備えた絞り機構を配置し、映像信号に応じて絞り羽をスライド（第２のレンズアレイと平行な方向にスライド）又は揺動（光軸方向に直交する軸を中心に揺動）させることにより、ライトバルブに照射される光量を調整する機能を備えた投射型表示装置の提案がある（例えば、特許文献１参照）。

ＷＯ２００５／０２６８３５号公報（第６頁、第１３頁、図２Ａ、図２Ｂ、図１１Ｂ、図１２）

上記従来の投射型表示装置においては、絞り羽の動作に伴うライトバルブ上の照度の変化を連続的に（すなわち、絞り羽を動作させても照度が変化しない領域が存在しないように）するために、絞り羽の先端形状を第２のレンズアレイを構成する各凸レンズの形状に応じた形状である階段状に形成している。そのため、上記従来の投射型表示装置においては、光量調整のための絞り羽（遮光体）の構造が複雑になるという問題がある。

また、絞り羽の先端形状を第２のレンズアレイを構成する各凸レンズの形状に応じた形状に形成した絞り機構は、異なる形状又は異なるサイズのレンズアレイを採用した他の投射型表示装置にそのまま転用できないので、光量調整のための機構の共用化が図れないという問題がある。

さらに、上記従来の投射型表示装置において、仮に、絞り羽の先端形状を直線にして絞り羽を矩形に形成し、揺動（光軸方向に直交する軸を中心に、絞り羽の先端を第１のレンズアレイに近付ける方向に揺動）した場合には、第１のレンズアレイ付近且つ第２のレンズアレイを構成する各凸レンズの曲率中心位置に絞り羽の先端が来たときに、絞り羽の先端の直線形状がライトバルブ上に結像して、ライトバルブ上のｘ軸方向又はｙ軸方向に延びるライン状の照度むらが発生して、表示映像の品質が低下するという問題がある。なお、この問題については、後述する図１０乃至図１４において詳細に説明する。

また、上記従来の投射型表示装置において、仮に、絞り羽の先端形状を直線にして絞り羽を矩形に形成し、揺動（光軸方向に直交する軸を中心に、絞り羽の先端を第２のレンズアレイに近付ける方向に揺動）した場合には、絞り羽に入射した不要光が、第２のレンズアレイ側に反射する場合が存在し、スクリーン上に到達することにより、スクリーン上に不要光が照射される可能性がある。なお、この問題については、後述する図１１において詳細に説明する。

そこで、本発明は、上記従来技術の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、光量調整手段を簡素で共用化が容易な構造にすると共に、ライトバルブに照射される光の光量を連続的に且つ照度むらを発生させずに、さらに光量調整手段で反射した不要光がスクリーン上に照射されないように調整することができる光量調整手段によって、映像品質を向上させることができる投射型表示装置を提供することにある。

本発明の投射型表示装置は、光軸に一致するｚ軸と、ｚ軸に直交するｘ軸と、ｚ軸及びｘ軸の両方に直交するｙ軸とから成り、前記光軸をｘｙ平面の原点としたｘｙｚ座標系において、光を出射する光源系と、ｚ軸に直交する第１平面上の形状が、ｘ軸方向に長辺を持ち、ｙ軸方向に短辺を持つ長方形である凸レンズを、前記第１平面上に複数行複数列に配列することによって構成され、前記光源系から出射された前記光の照度分布を均一化する第１のレンズアレイと、ｚ軸に直交する第２平面上の形状が、ｘ軸方向に長辺を持ち、ｙ軸方向に短辺を持つ長方形である凸レンズを、前記第２平面上に複数行複数列に配列することによって構成され、前記第１のレンズアレイから間隔を開けた位置に前記第１のレンズアレイの各凸レンズが前記第２のレンズアレイの各凸レンズに対向するように配置され、前記第１のレンズアレイを透過した光の照度分布を均一化する第２のレンズアレイと、前記第２のレンズアレイを透過した光が照射され、映像信号に応じて変調された光を出力するライトバルブと、前記ライトバルブから出力された光をスクリーンに投射する投射光学系と、前記第１のレンズアレイと前記第２のレンズアレイの間に配置され、前記ライトバルブに照射される光の光量を調整する光量調整手段とを有する投射型表示装置であって、前記光量調整手段は、前記第１のレンズアレイから前記第２のレンズアレイに向かう光を遮光する１対又は複数対の遮光体と、前記遮光体のそれぞれをｘｙ平面上で回動可能に支持する１対又は複数対の回動軸と、前記遮光体を回動させる回動機構と、前記回動機構の動作を制御する回動制御部とを有し、１対又は複数対の前記遮光体の内の、対を成す前記遮光体のｘｙ座標は、前記原点を中心として対称であり、１対又は複数対の前記回動軸の内の、対を成す前記回動軸のｘｙ座標は、前記原点を中心として対称であり、前記遮光体による遮光量を増加させる方向の回動時に前記遮光体の回動方向先頭になる辺が、直線形状の先端直線部分であり、前記遮光体及び前記回動軸は、前記回動によって前記遮光体が前記第２のレンズアレイに向かう光を遮光し始める前記遮光体の遮光開始位置の回動後から、前記遮光体が前記第２のレンズアレイに向かう光を最も多く遮光する前記遮光体の最大遮光位置の到達前までの間の前記遮光体の回動の途中において、前記先端直線部分が、前記第１のレンズアレイ及び前記第２のレンズアレイの長辺及び短辺のいずれに対しても傾斜した姿勢で通過するように配置されたことを特徴としている。

本発明によれば、光軸に直交するｘｙ平面内で遮光体が回動する機構を採用しているので、遮光体の駆動機構を簡素化することができ、また、遮光体の先端形状を第２のレンズアレイの各凸レンズの形状に対応した形状にする必要がないので、遮光体の構造を簡素化でき、また、他の装置との共用化が容易な光量調整手段を実現できるという効果を得ることができる。

また、本発明によれば、ｘｙ平面内で遮光体が回動する機構を採用し、回動途中において、遮光体の先端部分が第２のレンズアレイの隣接する凸レンズの接合面位置に一致することがなくなり、遮光体の回動角度に対するライトバルブ照射光量の変化を連続的に（すなわち、遮光体を回動させても照度が変化しない領域が存在しないように）することができる。このように、光量調整手段によるライトバルブ照射光量の調整を連続的に行うことができるので、コントラスト感の十分な映像を表示し続けることができるという効果を得ることができる。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る投射型表示装置１０１の構成を概略的に示す図である。また、図２は、実施の形態１の回動式遮光部９１の構成及び動作を概略的に示す正面図（ｚ軸方向に見た図）であり、図３（ａ）及び（ｂ）は、実施の形態１の回動機構９２の構成及び動作を概略的に示す正面図（ｚ軸方向に見た図）及び側面図（ｘ軸方向に見た図）である。さらに、図４は、実施の形態１の偏光変換素子３の構成を示す部分拡大図である。なお、図において、ｚ軸は、第１のレンズアレイ２１及び第２のレンズアレイ２２を有するインテグレータ光学系２の光軸ＡＸに一致する座標軸を示し、ｘ軸は、ｚ軸に直交する水平方向の座標軸を示し、ｙ軸は、ｘ軸及びｚ軸の両方に直交する垂直方向の座標軸を示す。また、ｘｙ座標において光軸位置（ｚ軸位置）は、原点（０，０）である。

図１に示されるように、実施の形態１に係る投射型表示装置１０１は、光源系１と、光源系１から出射された光の照度分布を均一化する第１のレンズアレイ２１と、第１のレンズアレイ２１を透過した光の照度分布を均一化する第２のレンズアレイ２２と、偏光変換素子３と、コンデンサレンズ４と、フィールドレンズ５と、偏光板６と、光が照射され、映像信号に応じて変調された光を出力するライトバルブ７と、ライトバルブ７から出力された光をスクリーンＳＣに投射する投射光学系８と、第１のレンズアレイから第２のレンズアレイに向かう光の光量を調整する光量調整手段９とを有している。ここで、第１のレンズアレイ２１と第２のレンズアレイ２２は、光照度分布を均一化するインテグレータ光学系２を構成する。また、図１には、１色の光の光路に関する構成を示しているが、赤、緑、青の各色について構成１〜７及び９を備え、光合成素子（図示せず）によって各色の画像光を合成してから投射光学系８によってスクリーンＳＣに投射させるようにしてもよい。

図１に示されるように、光源系１は、光源１１と、光源１１の光をライトバルブ７側に反射させる反射鏡１２とを主要な構成としている。光源１１としては、通常、高圧水銀ランプ、ハロゲンランプ、キセノンランプが用いられる。ただし、光源１１として、例えば、ＬＥＤ、レーザ、無電極放電ランプ等のような他の種類の発光デバイスを用いることもできる。反射鏡１２は、例えば、放物面鏡又は楕円面鏡である。ただし、反射鏡１２の形状はこれらに限定されず、他の形状の凹面鏡を用いることもできる。光源系１の形状及び構造は、出射する光を偏光変換素子３に集光させることができる形状及び構造であれば他の形状及び構造であってもよい。例えば、光源系１からインテグレータ光学系２に入射する光を、光軸ＡＸと略平行な光束にする場合には、反射鏡１２を放物面鏡とすればよい。また、反射鏡１２を楕円面鏡とし、光源系１とインテグレータ光学系２との間に凹レンズ（図示せず）を配置することによって、インテグレータ光学系２に入射する光を光軸ＡＸに略平行な光束にすることもできる。

インテグレータ光学系２の第１のレンズアレイ２１及び第２のレンズアレイ２２はそれぞれ、ｘ軸方向に長辺を持ち、ｙ軸方向に短辺を持つ長方形の凸レンズ（レンズセル又はセルとも言う。）を、複数行複数列（マトリクス状）に配置した構成を有している。第１のレンズアレイ２１の複数の凸レンズと第２のレンズアレイ２２の複数の凸レンズとは、それぞれ対応しており、対応する凸レンズ同士、ｚ軸方向に対向配置されている。第１のレンズアレイ２１及び第２のレンズアレイ２２としては、互いに同じ形状のものを用いることができる。

偏光変換素子３は、自身に入射した光束を１種類の直線偏光光に変換して出射する素子である。図４に示されるように、偏光変換素子３は、ｘ軸方向に適宜間隔をあけて、且つ、ｚ軸に対して傾斜（例えば、４５度傾斜）するように配置された複数の偏光分離膜３１と、隣接する偏光分離膜３１の間においてｚ軸に対して傾斜（例えば、４５度傾斜）するように配置された反射膜３２と、各偏光分離膜３１のライトバルブ７側（図４における右側）に配置されたλ／２位相差板３３とを主要な構成としている。偏光変換素子３に入射した光（例えば、ｐ偏光光とｓ偏光光とを含む光（ｐ＋ｓ））は、偏光分離膜３１によってｓ偏光光とｐ偏光光に分離される。そして、偏光分離膜３１によって分離されたｐ偏光光は、偏光分離膜３１を通過してλ／２位相差板３３に入射し、λ／２位相差板３３によってｓ偏光光に偏光変換されて出力される。偏光分離膜３１によって分離されたｓ偏光光は、反射膜３２で反射して出力される。このように、偏光変換素子３に入射した光（ｐ＋ｓ）のほとんどは、ｓ偏光光に変換されて出力される。

ライトバルブ７は、例えば、透過型液晶ライトバルブである。ただし、ライトバルブ７の種類は透過型液晶ライトバルブに限定されず、例えば、反射型液晶ライトバルブのような他の種類のライトバルブであってもよい。

光量調整手段９は、第１のレンズアレイ２１から第２のレンズアレイ２２に向かう光を遮光する１対の遮光体９１Ｌ，９１Ｒと、遮光体９１Ｌ，９１Ｒのそれぞれをｚ軸に直交するｘｙ平面上で回動可能に支持する１対の回動軸９１ＬＡ，９１ＲＡと、遮光体９１Ｌ，９１Ｒを回動させる回動機構９２と、回動機構９２の動作を制御する回動制御部９３と、ライトバルブ７に入力される映像信号を検知し、その検知結果から相対光量比を算出する信号検知部９４とを有している。１対の遮光体９１Ｌ，９１Ｒと、１対の回動軸９１ＬＡ，９１ＲＡとは、回動式遮光部９１を構成している。回動制御部９３は、信号検知部９４により算出された映像信号の輝度の相対値に基づき回動式遮光部９１を回動制御する。具体的には、回動制御部９３は、映像信号の輝度の相対値が低いほど遮光体９１Ｌ，９１Ｒによる遮光量を増加（ライトバルブ７を照射する光の光量を低下させるように）、算出された映像信号の輝度の相対値が高いほど遮光体９１Ｌ，９１Ｒによる遮光量を減少（ライトバルブ７を照射する光の光量を増加させるように）、回動機構９２の動作を制御する。

図２には、遮光体９１Ｌ，９１Ｒ、回動軸９１ＬＡ，９１ＲＡ、及び第２のレンズアレイ２２をｚ軸方向に見た場合が示されている。図２に示されるように、対を成す遮光体９１Ｌ，９１Ｒは、ｘｙ座標上で光軸ＡＸ、すなわち、原点（０，０）を中心として対称な位置に配置されている。また、図２に示されるように、対を成す回動軸９１ＬＡ，９１ＲＡは、ｘｙ座標上で光軸ＡＸ、すなわち、原点（０，０）を中心として対称な位置に配置されている。さらに、遮光体９１Ｌ，９１Ｒ及び回動軸９１ＬＡ，９１ＲＡは、遮光体９１Ｌ，９１Ｒによる遮光量を増加させる方向の回動時（図２において、遮光体９１Ｌについては時計方向が、遮光体９１Ｒについても時計方向が遮光量を増加させる方向である。）に、回動によって遮光体９１Ｌ，９１Ｒが第２のレンズアレイ２２に向かう光を遮光し始める遮光体９１Ｌ，９１Ｒの遮光開始位置（図２において、実線で示される遮光体９１Ｌ，９１Ｒの位置であって「最小完全開口時の位置」とも言う。）から遮光体９１Ｌ，９１Ｒが第２のレンズアレイ２２に向かう光を最も多く遮光する遮光体９１Ｌ，９１Ｒの最大遮光位置（図２において、２点鎖線で示される遮光体９１Ｌ，９１Ｒの位置であって「最大遮光時の位置」とも言う。）までの回動範囲が９０度になるように、配置されている。

ｘｙ座標上において、遮光体９１Ｌの回動軸９１ＬＡは、ｘ軸の正の領域（図２において光軸ＡＸより左側）に配置され、遮光体９１Ｒの回動軸９１ＲＡは、ｘ軸の負の領域（図２において光軸ＡＸより右側）に配置されている。図２に示されるように、遮光体９１Ｌは回動軸９１ＬＡを中心としてｘｙ平面上を矢印ＤＬ方向に回動可能に設置されている。また、遮光体９１Ｒは回動軸９１ＲＡを中心としてｘｙ平面上を矢印ＤＲ方向に回動可能に設置されている。回動式遮光部９１は、図２に示されるように、回動制御部９３からの制御信号に応じて回動機構９２によって光路の両側から光軸ＡＸ側に向けて回動し（すなわち、光路内に突出し）又は光路から退避するように回動駆動され、光路上への突出量に応じて光（ライトバルブ７に照射される光）の光量を調整する。各遮光体９１Ｌ，９１Ｒは、遮光体９１Ｌ，９１Ｒによる遮光量を増加させる回動方向先頭の辺９１ＬＢ，９１ＲＢが直線形状を有している。

図３（ａ）及び（ｂ）に示されるように、回動機構９２は、遮光体９１Ｌを回動させる機構であり、モータ９５と、モータ９５のシャフトに取り付けられた歯車９５ａと、歯車９５ａに噛合する歯車９６と、歯車９６に同軸的に固定された歯車９６ａと、歯車９６ａに噛合し、回動軸９１ＬＡに固定された歯車９７とを有している。遮光体９１Ｒを回動させる機構も、同様の構造を有する。モータ９５を駆動して歯車９５ａを実線方向（図３（ａ）において時計方向）に回転させると、歯車９６，９６ａも実線方向（図３（ａ）において反時計方向）に回転し、歯車９７、回動軸９１ＬＡ及び遮光体９１Ｌは実線方向（図３（ａ）において時計方向）に回動する。また、モータ９５を駆動して歯車９５ａを破線方向（図３（ａ）において反時計方向）に回転させると、歯車９６，９６ａも破線方向（図３（ａ）において時計方向）に回転し、歯車９７、回動軸９１ＬＡ及び遮光体９１Ｌは破線方向（図３（ａ）において反時計方向）に回動する。なお、回動機構９１の構成は、図示の例に限定されず、他の構造のものを採用してもよい。

光量調整手段９は、コントラスト向上のために、映像信号の輝度が高い映像を表示する場合には、第２のレンズアレイ２２に向かう光を遮光せず、映像信号の輝度が低い映像を表示する場合には、第２のレンズアレイ２２に向かう光を映像信号の輝度の低さに応じた量だけ遮光する。具体的な例としては、映像信号の輝度の相対値が１００％である明るい映像信号の場合には、光量調整手段９は第２のレンズアレイ２２に向かう光を遮光せず（すなわち、０％遮光し）、ライトバルブ７に照射される光の相対光量比を１００％とする。また、映像信号の輝度の相対値が２０％である映像信号の場合には、光量調整手段９は第２のレンズアレイ２２に向かう光を８０％遮光して、ライトバルブ７に照射される相対光量比を２０％とする。このように、相対光量比を調整することによって、表示映像の輝度を約５倍の細かさで調整することが可能になる。また、輝度の相対値が０％である映像信号の場合には、光量調整手段９は第２のレンズアレイ２２に向かう光を１００％遮光して、ライトバルブ７に照射される相対光量比を０％とすることができる。このように動作することによって、輝度の相対値が０％である暗い映像信号の場合には、光量調整手段９は第２のレンズアレイ２２に向かう光を１００％遮光して、十分に暗い映像を表示することができる。このように制御することによって、コントラストの向上を図ることができる。このことは、ライトバルブ７の光透過率は、概ね一定であるため、ライトバルブ７を照射する光量を低くすることにより、映像を暗くすることが可能となることを意味する。なお、映像信号の輝度の相対値と、ライトバルブ７に照射される光の相対光量比との関係は、上記関係に限定されず、映像信号の輝度の相対値が高いほど相対光量比を大きくするようにした他の関係を持たせるようにしてもよい。

図５（ａ）及び（ｂ）は、比較例Ｃ１の投射型表示装置の回動式遮光部の構成を概略的に示す正面図（ｚ軸方向に見た図）と側面図（ｘ軸方向に見た図）である。図５（ａ）には、遮光体１９１Ｔ，１９１Ｂ、回動軸１９１ＴＡ，１９１ＢＡ、及び第２のレンズアレイ２２をｚ軸方向に見た場合が示されている。図５（ｂ）には、遮光体１９１Ｔ，１９１Ｂ、及び回動軸１９１ＴＡ，１９１ＢＡをｘ軸方向に見た場合が示されている。比較例Ｃ１の投射型表示装置は、回動式遮光部の構成のみが図１に示される実施の形態１に係る投射型表示装置１０１と相違する。比較例Ｃ１の回動式遮光部は、ｘ軸方向の回動軸１９１ＴＡ，１９１ＢＡと、回動軸１９１ＴＡ，１９１ＢＡのそれぞれに支持された長方形の遮光体１９１Ｔ，１９１Ｂとを有している。図５（ｂ）に示されるように、遮光体１９１Ｔ，１９１Ｂを回動軸１９１ＴＡ，１９１ＢＡを中心にして回動させる。遮光体１９１Ｔ，１９１Ｂの先端の辺１９１ＴＢ，１９１ＢＢは直線である。図５（ｂ）には、遮光体１９１Ｔ，１９１Ｂが回動軸１９１ＴＡ，１９１ＢＡを中心として回動するときの移動の様子を、回動角度で１５度間隔（位置Ｐ０〜Ｐ６）で示している。

図６は、図２の実施の形態１（曲線Ｅ１）、及び図５の比較例（曲線Ｃ１´）の場合の回動角度に対する相対光量比の変化のシミュレーション結果を示す図である。図６には、回動角度を２度ずつ変化させた場合のシミュレーション結果を示している。図６において、縦軸は、ライトバルブ７に照射される光の相対光量比（％）を示す。また、図６において、横軸は、図２の実施の形態１（Ｅ１）の場合における遮光体９１Ｌ，９１Ｒ及び図５の比較例Ｃ１の場合における遮光体１９１Ｔ，１９１Ｂの回動角度を示す。回動角度は、遮光体が完全に閉じられた位置（遮光量が最大となる位置）において０度であり、回動角度が大きくなるほど遮光量が少なくなる。ただし、比較例を示す曲線Ｃ１´については、曲線の連続性を評価しやすくするために、シミュレーション結果（後述する図７に示される曲線Ｃ１）を図６の左方向にシフトさせて描いている。図６の比較例の曲線Ｃ１´（破線）には、平坦部が４箇所存在し、遮光体の回転に応じて直線的に相対光量比が変化しない領域、すなわち、遮光体が回転しても相対光量比が変化しない平坦部が存在して、相対光量比が連続的に変化しない。しかし、実施の形態１（Ｅ１）の曲線（実線）には平坦部は存在せず、遮光体の回転に応じて連続的に相対光量比が変化する。したがって、実施の形態１の遮光体９１Ｌ，９１Ｒにおいては、遮光体９１Ｌ，９１Ｒによる遮光量を増加させる方向の回動時に遮光体９１Ｌ，９１Ｒの回動方向先頭になる辺を、階段状ではなく、直線形状にしても連続的に相対光量比を調整することが可能である。

図７は、図５の比較例の場合の回動角度に対する相対光量比の変化のシミュレーション結果を示す図である。図７は、図６の比較例の曲線Ｃ１´をシフトする前の曲線Ｃ１である。図７における縦軸は、ライトバルブ７上に照射される光の相対光量比（％）を示し、横軸は、図５の比較例の場合における遮光体１９１Ｔ，１９１Ｂの回動角度を示す。回動角度は、遮光体が完全に閉じられた位置（遮光量が最大となる位置）において０度であり、回動角度が大きくなるほど遮光量が少なくなる。図５の比較例の場合には、遮光体が回転しても相対光量比が変化しない平坦部Ｃ１ａ，Ｃ１ｂ，Ｃ１ｃ，Ｃ１ｄが４箇所存在しており、平坦部Ｃ１ａ，Ｃ１ｂ，Ｃ１ｃ，Ｃ１ｄにおいて連続的に相対光量比を調整できない。

図８は、第２のレンズアレイ２２近傍の第２光源像の一例を、２５６階調のグレースケールで表した図である。図８において、黒色に近い略円形状又は略楕円形状の複数の領域ＬＳのそれぞれは、光源系１からの光が通過する光源像（光が集光する明るい領域）を示している。また、図８の光源像ＬＳの外側において、多数の光源像ＬＳの間に存在する白色の隙間領域ＤＡは、光源系１からの光がほとんど通過しない領域（光が通過しない暗い領域）を示している。ただし、図８の光源像ＬＳの内側において、輝度は２５６階調のグレースケールで示されており、図８の光源像ＬＳの外側とは逆に、白色に近い領域は光源系１からの光の光量の多い高輝度領域であり、黒色が濃い領域は光源系１からの光の光量が少ない低輝度領域である。図８において、領域２０１，２０２，２０３，２０４は、ｙ軸の正の領域（図８において光軸ＡＸより上側）の光源像の間の領域を示しており、これら領域２０１，２０２，２０３，２０４は、暗い部分である。図７の比較例の曲線Ｃ１に表れる４箇所の平坦部Ｃ１ａ，Ｃ１ｂ，Ｃ１ｃ，Ｃ１ｄは、図８におけるｙ軸の正の領域の光源像の間の領域２０４，２０３，２０２，２０１である４箇所の暗部の影響であると考えることができる。図７の比較例の平坦部Ｃ１ａ，Ｃ１ｂ，Ｃ１ｃ，Ｃ１ｄは、図８における光源像の間の領域２０４，２０３，２０２，２０１にそれぞれ対応している。図８に示されるように、光源像の間の領域２０１，２０２，２０３，２０４は、ｘ軸方向に平行な方向に広がる領域であるので、図５の比較例のように遮光体１９１Ｔ，１９１Ｂの先端形状をｘ軸に平行な直線とし、且つ、遮光体１９１Ｔ，１９１Ｂの先端をｘ軸に平行な姿勢のまま回動動作を行う場合には、図７に示されるように、相対光量比の変化を示す曲線に平坦部が表れてしまう。これに対し、図２に示される実施の形態１の場合には、遮光体９１Ｌ，９１Ｒの回動方向先頭の辺９１ＬＢ，９１ＲＢを直線にしても、遮光体９１Ｌ，９１Ｒの回動方向先頭の辺９１ＬＢ，９１ＲＢをｘ軸に対して傾斜させてｘｙ平面内で開閉動作が行われるので、図８に示される明部（図８の光源像ＬＳの内側においては白色に近い領域）と暗部（図８の光源像ＬＳの内側においては黒色に近い領域、及び、図８の光源像ＬＳの外側においては白色の部分）を同時に遮光することにより、連続的に光量を減少させることが可能になる。言い換えれば、ｘ軸又はｙ軸に平行に遮光体を移動させる場合には、従来技術のように遮光体の先端形状を階段状にするなどの工夫をしなければ、相対光量比を連続的に変化させることはできないが、実施の形態１の投射型表示装置１０１の場合には、遮光体９１Ｌ，９１Ｒの回動方向先頭の辺９１ＬＢ，９１ＲＢが直線形状であっても、相対光量比を連続的に変化させることができる。なお、図８からわかるように、光源像の間の暗い領域は、ｙ軸に平行な方向（図８における縦方向）の領域としても存在しているので、１対の遮光体を第２のレンズアレイ２２のｙ軸方向プラス側とマイナス側に設ける場合（後述する実施の形態３）にも、相対光量比を連続的に変化させることができる。

図９は、第２のレンズアレイ２２の各セル（各凸レンズ）を通過する光の光量をシミュレーションにより算出し、その結果を各セルごとに数値で示した図である。ただし、第２のレンズアレイ２２は、ｘ軸を基準にして対称（図９において上下対称）であり、ｙ軸を基準にして対称（図９において左右対称）であるので、光軸ＡＸを原点とするｘｙ座標系の第１象限のみについてシミュレーション結果を示す。シミュレーション結果は、第１象限全体を１００％に正規化して示している。ここで、セルを区別するために、例えば、｛＋Ｈ１，＋Ｖ２｝のような記載を用いる。例えば、｛＋Ｈ１，＋Ｖ１｝は、ｙ軸方向の位置がＨ１であり、ｘ軸方向の位置がＶ１であるセルを意味する。また、例えば、｛−Ｈ１，−Ｖ１｝は、ｙ軸方向の位置が−Ｈ１であり、ｘ軸方向の位置が−Ｖ１であるセルを意味する。図９から、｛±Ｈ１，±Ｖ２｝、｛±Ｈ２，±Ｖ１｝、｛±Ｈ２，±Ｖ２｝、｛±Ｈ３，±Ｖ１｝のセルから出射される光の光量が多いことが確認できる。図８及び図９からわかるように、｛±Ｈ１，±Ｖ２｝、｛±Ｈ２，±Ｖ１｝、｛±Ｈ２，±Ｖ２｝、｛±Ｈ３，±Ｖ１｝のセルから出力される光の光量は大きく、明るい部分（図８の光源像ＬＳの内側においては白色に近い領域）と暗い部分（図８の光源像ＬＳの内側においては黒色に近い領域、及び、図８の光源像ＬＳの外側においては白色の部分であり、例えば、領域２０４，２０３）の光量差が特に大きい領域であると考えられる。したがって、光量差が特に大きい領域を遮光体の先端直線部分が通過するときには、極力、ｘ軸に対して（又は図８の領域２０４，２０３などに対して）傾斜した姿勢で通過することが、望ましい。このため、例えば、図９において、各遮光体９１Ｌ，９１Ｒ（２点鎖線で示す）及び回動軸の位置を９１Ｌ２Ａ及び９１Ｒ２Ａにずらすことによって、遮光体９１Ｌにおいて、相対光量比が大きいセル｛±Ｈ１，±Ｖ２｝、｛±Ｈ２，±Ｖ１｝、｛±Ｈ２，±Ｖ２｝、｛±Ｈ３，±Ｖ１｝を、遮光体の先端直線部分を傾斜させた姿勢で通過させることができるので、より連続的な光量調整が可能であると考えられる。なお、２点鎖線で示される遮光体位置については、実施の形態２において説明する。

図９より、各遮光体９１Ｌ，９１Ｒのサイズを同一とした場合、遮光体の短辺の長さｄｈは式１の要件を満たすことが望ましく、長辺の長さｄｖは式２の要件を満たすことが望ましい。ここで、各セルのｙ軸方向長さをＨ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４、Ｈ５、ｘ軸方向長さをＶ１、Ｖ２、Ｖ３とする。
ｄｈ≧Ｈ１＋Ｈ２＋Ｈ３＋Ｈ４＋Ｈ５ 式１
ｄｖ≧｛（Ｈ１＋Ｈ２＋Ｈ３＋Ｈ４＋Ｈ５）^２
＋（２×（Ｖ１＋Ｖ２＋Ｖ３））^２｝^０．５ 式２

図１０は、ライトバルブ７の中心から逆光線追跡を行ったときの光の軌跡の概略を示す図である。Ｌ１は、光の軌跡を示している。領域Ｌ２は光Ｌ１が集光する位置を示している。図１０から、第１のレンズアレイ２１近傍の像がライトバルブ７に結像することが確認できる。すなわち、ライトバルブ７と第１のレンズアレイ２１の入射面近傍は共役関係にある。したがって、第２のレンズアレイ２２の焦点位置近傍に各遮光体の先端が位置する場合（図５の比較例の場合）、各遮光体１９１Ｔ，１９１Ｂの先端がライトバルブ７に結像し、ライトバルブ７のｙ軸方向の中心近傍にｘ軸方向に延びるライン上の照度むらが観察される。したがって、本発明のように、遮光体９１Ｌ，９１Ｒをｘｙ平面上で回動させ、且つ、第２のレンズアレイ２２付近に配置することにより上記の問題を生じさせないことができる。

図１２は、図５の比較例の場合において、各遮光体１９１Ｔ，１９１Ｂの先端の結像が確認されやすい条件である各遮光体１９１Ｔ，１９１Ｂの先端が第２のレンズアレイ２２の２行目のレンズセル曲率中心位置と同じ高さ（ｙ座標位置）の場合の遮光体１９１Ｔ，１９１Ｂによる遮光時の図である。また、図１３は、図１２の場合のライトバルブ７上の照度分布のシミュレーション結果を示す図である。また、図１４は図１２の拡大図である。ここで、１９２及び１９３は、第２のレンズアレイ２２のｘ軸から２番目のレンズセルの曲率中心位置を通るｚ軸方向の直線を示している。また、各遮光体１９１Ｔ，１９１Ｂの先端の位置は、第１のレンズアレイ２１の近傍である。

図１３に示されるように、ライトバルブ７上にｘ軸方向のライン上の暗部１９４が生じていることが確認できる。各遮光体１９１Ｔ，１９１Ｂの先端が直線である場合、例えば、先端の矩形部の幅ｄ８が０．５ｍｍ程度の幅であれば、第１のレンズアレイの２行目のセルのｙ軸方向サイズが２．５ｍｍ程度の場合、先端の矩形部のｙ軸方向部分ｄｙが、ライトバルブ７上に結像することにより、図１３のように、ライトバルブ７上にｘ軸方向のライン状の暗部１９４が生じる。

また、図５において、比較例と逆の方向に揺動した場合、つまり各遮光体１１１Ｔ、１１１Ｂが、光軸方向に直交する軸を中心に遮光部の先端を第２のレンズアレイ２２に近づける方向に揺動した場合には、図１１に示すように、各遮光体１１１Ｔ（下側の遮光体は図示していない）の回動時に各遮光体１１１Ｔで反射した光１０１ａ（破線）が第２のレンズアレイ２２に入射し、筐体１０ａ１にて多重反射し、不要光がスクリーンＳＣ上に照射される可能性がある。なお、遮光体１１１Ｔに対向する遮光体は図示しておらず、投射光学系８内には２枚のレンズのみを示しており、光合成素子は図示していない。実際に、ライトバルブ７に入射しない光に関しても投射光学系８に入射すると、不要光としてスクリーンＳＣ上に照射される。以上より、遮光体の回動方向は、ｘｙ平面と平行であることが好ましい。

以上に説明したように、実施の形態１に係る投射型表示装置１０１によれば、光軸ＡＸに直交するｘｙ平面内で遮光体９１Ｌ，９１Ｒが回動する機構を採用しているので、遮光体９１Ｌ，９１Ｒの回動機構９２を簡素化することができる。また、遮光体９１Ｌ，９１Ｒの先端形状９１ＬＢ，９１ＲＢを第２のレンズアレイ２２の各凸レンズの形状に対応した形状にする必要がなく、直線にすることができるので、光量調整手段９の遮光体の構造を簡素化でき、また、他の形状のレンズアレイにも適用可能であるので、他の装置との間で共用化が容易な光量調整手段９を実現できる。

また、実施の形態１に係る投射型表示装置によれば、ｘｙ平面内で遮光体９１Ｌ，９１Ｒが回動する機構を採用し、且つ、回動によって遮光体９１Ｌ，９１Ｒが第２のレンズアレイ２２に向かう光を遮光し始める遮光開始位置から遮光体が第２のレンズアレイ２２に向かう光を最も多く遮光する最大遮光位置までの回動範囲を９０度になるようにしたので、遮光体９１Ｌ，９１Ｒの回動角度に対するライトバルブ７照射光量の変化の直線性を高めることができる。このため、光量調整手段９によるライトバルブ７照射光量の調整を連続的に行うことができ、コントラスト感の十分な映像を表示し続けることができる。

なお、遮光体９１Ｌ，９１Ｒは長方形以外の形状であってもよく、例えば、平行四辺形、台形、ひし形とすることもできる。

図１５は、実施の形態１の変形例の回動式遮光部の構成及び動作を概略的に示す正面図（ｚ軸方向に見た図）である。図１５に示される遮光体９１Ｌ，９１Ｒ及び回動軸９１ＬＡ，９１ＲＡは、第２のレンズアレイ２２上においてｘ軸が第２のレンズアレイのｙ軸方向の周縁と交差する２つの交差点よりも外側のｘ軸上の２つの点のそれぞれを通る２本のｚ軸方向の直線が、１対の回動軸９１ＬＡ，９１ＲＡにそれぞれ重なるように、且つ、回動によって遮光体９１Ｌ，９１Ｒが第２のレンズアレイ２２に向かう光を遮光し始める遮光開始位置から遮光体が第２のレンズアレイに向かう光を最も多く遮光する最大遮光位置までの回動範囲回動範囲が９０度より小さくなるように配置された点が、図２に示される例と相違する。また、この場合には、図１５に示されるように、回動軸９１ＬＡ，９１ＲＡが外側に移動しているので、遮光体９１Ｌ，９１Ｒの長辺の長さを、回動軸９１ＬＡ，９１ＲＡが外側に移動した距離と同じ長さだけ長くする。図１５の場合には、図２に示すように、回動軸９１ＬＡ，９１ＲＡが第２のレンズアレイ２２に重ならない利点がある。他の点については、図１５の例は、図２の例と同様である。

実施の形態２．
図１６は、本発明の実施の形態２に係る投射型表示装置の回動式遮光部の構成及び動作を概略的に示す正面図（ｚ軸方向に見た図）である。実施の形態２に係る投射型表示装置は、図２に示される回動式遮光部９１に代えて、図１６に示される回動式遮光部１２３を採用した点が、実施の形態１に係る投射型表示装置１０１と相違する。したがって、実施の形態２の説明においては、図１をも参照する。

図１６には、遮光体９１Ｌ２，９１Ｒ２、回動軸９１Ｌ２Ａ，９１Ｒ２Ａ、及び第２のレンズアレイ２２をｚ軸方向に見た場合が示されている。図１６の遮光体９１Ｌ２，９１Ｒ２は、図９において２点鎖線で示された遮光体に相当する。図１６に示されるように、対を成す遮光体９１Ｌ２，９１Ｒ２は、ｘｙ座標上で光軸ＡＸ、すなわち、原点（０，０）を中心として対称の位置に配置されている。また、図１６に示されるように、対を成す回動軸９１Ｌ２Ａ，９１Ｒ２Ａは、ｘｙ座標上で原点（０，０）を中心として対称の位置に配置されている。さらに、遮光体９１Ｌ２，９１Ｒ２及び回動軸９１Ｌ２Ａ，９１Ｒ２Ａは、遮光体９１Ｌ２，９１Ｒ２による遮光量を増加させる方向の回動時（図２において、遮光体９１Ｌ２については時計方向が、遮光体９１Ｒ２についても時計方向が遮光量を増加させる方向である。）に、回動によって遮光体９１Ｌ２，９１Ｒ２が第２のレンズアレイ２２に向かう光を遮光し始める遮光体９１Ｌ２，９１Ｒ２の遮光開始位置（図２において、実線で示される遮光体９１Ｌ２，９１Ｒ２の位置）から遮光体９１Ｌ２，９１Ｒ２が第２のレンズアレイ２２に向かう光を最も多く遮光する遮光体９１Ｌ２，９１Ｒ２の最大遮光位置（図２において、２点鎖線で示される遮光体９１Ｌ２，９１Ｒ２の位置）までの回動範囲が９０度より小さくになるように、配置されている。

図１７は、図２に示される実施の形態１（曲線Ｅ１）の場合と図１６に示される実施の形態２（曲線Ｅ２）の場合の回動角度（°）に対する相対光量比の変化のシミュレーション結果を示す図である。ここで、回動角度を２度ごとに変化させてシミュレーションを行った。図１７において、縦軸は、ライトバルブ７上に照射される光の相対光量比（％）を示す。図１７において、横軸は、遮光体の回動角度を示す。実線で示される曲線Ｅ２は、図１６の実施の形態２の場合、破線で示される曲線Ｅ１は、図２の実施の形態１の場合であり、曲線Ｅ１及びＥ２は共に連続的（平坦部がなく）に変化していることがわかる。曲線Ｅ１は曲線Ｅ２に比べ僅かに立ち下がりが早い（図１７において回動角度が９０°より小さくなると相対光量比が減少し始める）ことから、各遮光体の回動軸の位置をｙ軸に平行に移動させることにより、光量調整範囲を狭くし、応答性のよい光量調整が可能となる。したがって、各遮光体９１Ｌ２，９１Ｒ２の回動方向先頭の辺９１Ｌ２Ｂ，９１Ｒ２Ｂが平坦形状である場合、回動軸９１Ｌ２Ａ，９１Ｒ２Ａの位置は、図１６に示されるように、ｙ軸方向に移動した位置であってもよい。

図１８は、他の例の投射型表示装置の回動式遮光部の構成及び動作を概略的に示す正面図（ｚ軸方向に見た図）である。図１８には、各遮光体１３１Ｌ，１３１Ｒの回動軸１３１ＬＡ，１３１ＲＡの位置を図１６における移動方向とは逆の方向（ｙ軸に平行な方向）に移動させた例を示す。また、図１９は、図１８の例の投射型表示装置の遮光体の回動角度とライトバルブ上の相対光量比との関係のシミュレーション結果を示す図である。ここでは、回動角度を２度ごと変化させてシミュレーションを行った結果を示す。図１９において縦軸は、ライトバルブ７上に照射される光の相対光量比（％）を示す。図１９において横軸は、図２及び図１８の場合における回動式遮光部の回動角度（°）を示す。実線で示される曲線Ｅ１は、図２の実施の形態１の場合、破線で示される例の曲線Ｃ２は、図１８の場合を示している。図１９からわかるように、例の曲線Ｃ２は、相対光量比が約２５％以上においては連続性を示すが、領域１１２の平坦部において連続性が損なわれていることが確認できる。したがって、最大遮光時（図１８における２点鎖線位置）と最小完全開口時（図１８における実線位置）の角度が鈍角となる場合、各遮光体の回動軸の位置は、図１８に示される方向に移動していない方が好ましい。なお、「最小完全開口時」は、遮光体による遮光量を増加させる方向の回動時に、回動によって遮光体が第２のレンズアレイに向かう光を遮光し始める遮光体の遮光開始位置に対応し、「最大遮光時」は、遮光体が第２のレンズアレイに向かう光を最も多く遮光する遮光体の最大遮光位置に対応する。

図１９に示される例の曲線Ｃ２の平坦部１１２は、遮光体１３１Ｌ，１３１Ｒを閉じる回動途中で、遮光体１３１Ｌ，１３１Ｒの回動方向先頭の辺（直線）１３１ＬＢ，１３１ＲＢが第２のレンズアレイの隣接するレンズセル（凸レンズ）のｘ軸方向に延びる境界面（接合面）に重なるときに、すなわち、遮光体１３１Ｌ，１３１Ｒの回動方向先頭の辺（直線）１３１ＬＢ，１３１ＲＢがｘ軸方向に延びるレンズセル間の暗部のみを遮光したときに顕著に表れる。レンズセル間の暗部のみを遮光している回動範囲においては、ライトバルブ７の照射光量は変化しないからである。したがって、回動の途中段階で、各遮光体１３１Ｌ，１３１Ｒの回動方向先頭の辺１３１ＬＢ，１３１ＲＢが隣接するレンズセルのｘ軸方向（又はｙ軸方向）の接合面とｚ軸方向に重ならないことが好ましい。したがって、各遮光体１３１Ｌ，１３１Ｒは、最大遮光時と最小完全開口時の角度が鈍角とならないようにすること、すなわち、９０度以下にすることが好ましい。

図２０は、特に遮光量を増加させる回動時に遮光体の回動方向先頭となる辺がｘ軸と平行となる場合において、遮光体９１Ｌ２，９１Ｒ２の回動軸９１Ｌ２Ａ，９１Ｒ２Ａをｙ軸方向にずらした位置に配置する場合における、好ましくない回動軸位置を示す正面図（ｚ軸方向に見た図）である。図２０において、黒丸位置に各遮光体９１Ｌ２，９１Ｒ２の回動軸９１Ｌ２Ａ，９１Ｒ２Ａを配置した場合、図８に示すｘ軸上の暗部の位置がｙ軸方向に隣接するセル（凸レンズ）の接合面になるため、図１９の平坦部１１２が、遮光途中で生じることとなる。したがって、図２０の黒丸位置又はその近傍に各遮光体９１Ｌ２，９１Ｒ２の回動軸９１Ｌ２Ａ，９１Ｒ２Ａを配置することは好ましくない。また、図２０の黒丸位置を通るｘ軸方向の直線上に各遮光体の回動軸を配置することも同様の理由で好ましくない。

以上に説明したように、実施の形態２に係る投射型表示装置によれば、光軸ＡＸに直交するｘｙ平面上で遮光体９１Ｌ２，９１Ｒ２が回動する機構を採用しているので、遮光体９１Ｌ２，９１Ｒ２の回動機構９２を簡素化することができる。また、遮光体９１Ｌ２，９１Ｒ２の回動方向先頭の辺９１Ｌ２Ｂ，９１Ｒ２Ｂを第２のレンズアレイ２２の各凸レンズの形状に対応した形状にする必要がなく、直線にすることができるので、光量調整手段９の遮光体の構造を簡素化でき、また、他の形状のレンズアレイにも適用可能であるので、共用化が容易な光量調整手段９を実現できる。

また、実施の形態２に係る投射型表示装置によれば、光軸ＡＸに直交するｘｙ座標上で遮光体９１Ｌ２，９１Ｒ２が回動する機構を採用し、且つ、回動によって遮光体９１Ｌ２，９１Ｒ２が第２のレンズアレイ２２に向かう光を遮光し始める遮光開始位置から遮光体が第２のレンズアレイに向かう光を最も多く遮光する最大遮光位置までの回動範囲を９０度より小さくするようにしたので、遮光体９１Ｌ２，９１Ｒ２の回動角度に対するライトバルブ７照射光量の変化の連続性を高めることができる。このため、光量調整手段９によるライトバルブ７照射光量の調整を連続的に行うことができ、コントラスト感の十分な映像を表示し続けることができる。

図２１は、実施の形態２の変形例の回動式遮光部の構成及び動作を概略的に示す正面図（ｚ軸方向に見た図）である。図２１に示される遮光体９１Ｌ２，９１Ｒ２及び回動軸９１Ｌ２Ａ，９１Ｒ２Ａは、第２のレンズアレイ２２上においてｘ軸に対して傾斜した直線が第２のレンズアレイのｙ軸方向の周縁と交差する２つの交差点よりもｘ軸方向外側の２つの点のそれぞれを通る２本のｚ軸方向の直線が、１対の回動軸９１Ｌ２Ａ，９１Ｒ２Ａにそれぞれ重なるように、且つ、回動によって遮光体９１Ｌ２，９１Ｒ２が第２のレンズアレイ２２に向かう光を遮光し始める遮光開始位置から遮光体が第２のレンズアレイに向かう光を最も多く遮光する最大遮光位置までの回動範囲回動範囲が９０度より小さくなるように配置された点が、図２に示される例と相違する。また、この場合には、図２１に示されるように、回動軸９１Ｌ２Ａ，９１Ｒ２Ａが外側に移動しているので、遮光体９１Ｌ２，９１Ｒ２の長辺の長さを、回動軸９１Ｌ２Ａ，９１Ｒ２Ａが外側に移動した距離と同じ長さだけ長くする。図２１の場合には、回動軸９１Ｌ２Ａ，９１Ｒ２Ａが第２のレンズアレイ２２に重ならない利点がある。他の点については、図２１の例は、図１６の例と同様である。

なお、実施の形態２において、上記以外の点は、上記実施の形態１の場合と同じである。

実施の形態３．
図２２は、本発明の実施の形態３に係る投射型表示装置の回動式遮光部１２５の構成及び動作を概略的に示す正面図（ｚ軸方向に見た図）である。実施の形態３に係る投射型表示装置は、図２に示される回動式遮光部９１に代えて、図２２に示される回動式遮光部１２５を採用した点が、実施の形態１に係る投射型表示装置１０１と相違する。したがって、実施の形態の３の説明においては、図１をも参照する。

実施の形態３の光量調整手段９は、第１のレンズアレイ２１から第２のレンズアレイ２２に向かう光を遮光する１対の遮光体９１Ｔ，９１Ｂと、遮光体９１Ｔ，９１Ｂのそれぞれをｚ軸に直交するｘｙ平面上で回動可能に支持する１対の回動軸９１ＴＡ，９１ＢＡと、遮光体９１Ｔ，９１Ｂを回動させる回動機構９２と、回動機構９２の動作を制御する回動制御部９３と、ライトバルブ７に入力される映像信号を検知し、その検知結果から相対光量比（ライトバルブ７に照射される光量の相対光量比）を算出する信号検知部９４とを有している。１対の遮光体９１Ｔ，９１Ｂと、１対の回動軸９１ＴＡ，９１ＢＡとは、回動式遮光部１２５を構成している。回動制御部９３は、信号検知部９４により算出された相対光量比に基づき遮光体９１Ｔ，９１Ｂを回動制御する。

図２２に示されるように、対を成す遮光体９１Ｔ，９１Ｂは、ｘｙ座標上で光軸ＡＸ、すなわち、原点（０、０）を中心として点対称の位置に配置されている。また、図２２に示されるように、対を成す回動軸９１ＴＡ，９１ＢＡは、ｘｙ座標上で原点（０、０）を中心として点対称の位置に配置されている。さらに、遮光体９１Ｔ，９１Ｂ及び回動軸９１ＴＡ，９１ＢＡは、遮光体９１Ｔ，９１Ｂによる遮光量を増加させる方向の回動時（図２２において、遮光体９１Ｔについては時計方向が、遮光体９１Ｂについても時計方向が遮光量を増加させる方向である。）に、回動によって遮光体９１Ｔ，９１Ｂが第２のレンズアレイ２２に向かう光を遮光し始める遮光体９１Ｔ，９１Ｂの遮光開始位置（図２において、実線で示される遮光体９１Ｔ，９１Ｂの位置）から遮光体９１Ｔ，９１Ｂが第２のレンズアレイ２２に向かう光を最も多く遮光する遮光体９１Ｔ，９１Ｂの最大遮光位置（図２において、２点鎖線で示される遮光体９１Ｔ，９１Ｂの位置）までの回動範囲が９０度になるように配置されている。

光軸ＡＸをｘｙ座標系の原点（０，０）として説明すると、ｘｙ座標上において、遮光体９１Ｔの回動軸９１ＴＡは、ｙ軸の正の領域（図２２において光軸ＡＸより上側）に配置され、遮光体９１Ｂの回動軸９１ＢＡは、ｙ軸の負の領域（図２２において光軸ＡＸより下側）に配置されている。図２２に示されるように、遮光体９１Ｔは回動軸９１ＴＡを中心としてｘｙ平面上を矢印ＤＴ方向に回動可能に設置されている。また、遮光体９１Ｂは回動軸９１ＢＡを中心としてｘｙ平面上を矢印ＤＢ方向に回動可能に設置されている。回動式遮光部１２５は、回動制御部９３からの制御信号に応じて回動機構９２によって光路の両側から光軸ＡＸ側に向けて突出し又は光路から退避するように回動駆動され、光路上への突出量に応じてライトバルブ７に照射される光の光量を調整する。各遮光体９１Ｔ，９１Ｂは、遮光体による遮光量を増加させる回動方向先頭の辺９１ＴＢ，９１ＢＢが直線形状を有している。

また、図２２に示すように、ｙ軸方向に各遮光体９１Ｔ，９１Ｂを有した場合、各遮光体９１Ｔ，９１Ｂの短辺の長さをｄｈ２、長辺の長さをｄｖ２とすると、以下の式３、式４を満足することが好ましい。
ｄｈ２≧Ｖ１＋Ｖ２＋Ｖ３ 式３
ｄｖ２≧｛（２×（Ｈ１＋Ｈ２＋Ｈ３＋Ｈ４＋Ｈ５））^２
＋（Ｖ１＋Ｖ２＋Ｖ３）^２｝^０．５ 式４

図２３は、特に遮光量を増加させる回動時に遮光体の回動方向先頭となる辺がｙ軸と平行となる場合において、遮光体９１Ｔ２，９１Ｂ２の回動軸９１ＴＡ，９１ＢＡをｘ軸方向にずらした位置に配置する場合における、好ましくない回動軸位置を示す上面図（マイナスｙ軸方向に見た図）である。図２４は、図２３の偏光変換素子３の一部を示す概略斜視図である。図２３より、太い実線で示した位置（光透過領域）に、ｐ偏光光とｓ偏光光（ｐ＋ｓ）が入射し、それ以外の光不透過領域には入射しない。また、偏光変換素子３に入射しない光の領域（図２４にクロスハッチングで示す光不透過領域に対応）の一例を図２３及び図２５の点線領域Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，Ｘ４，Ｘ５，Ｘ６にて示す。点線領域Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，Ｘ４，Ｘ５，Ｘ６は、概ね第２のレンズアレイ２２のｘ軸方向に隣接するレンズセル（凸レンズ）間の接合部の位置となる。したがって、各遮光体９１Ｔ２，９１Ｂ２の回動軸ＴＡ，９１ＢＡ位置を第２のレンズアレイ２２のｘ軸方向に隣接するレンズセル（凸レンズ）間の接合部の位置に配置しないことが好ましい。特に、偏光変換素子３に入射しない領域のｙ軸方向位置（図２３の斜線領域）には、回動軸９１ＴＡ，９１ＢＡを配置しないことが好ましく、その中心位置であるＹ１，Ｙ２，Ｙ３の軸上には回動軸９１ＴＡ，９１ＢＡを配置しないことが特に好ましい。なお、光不透過領域は、無効直線偏光光が出射される領域、すなわち、入射すると全ての光が、ｓ偏光光（有効直線偏光光）ではなくｐ偏光光（無効直線偏光光）となる領域である。したがって、通常、第２レンズアレイ２２と偏光変換素子３との間に遮光板（図示せず）を配置することにより形成された無効領域を光不透過領域としている。すなわち、光不透過領域は、仮に、光が入射した場合には、無効直線偏光光が出射される領域である。光不透過領域に、仮に、光が入射した場合には、入射したｐ偏光光は、変換されることなくｐ偏光光（無効直線偏光光）として射出され、光不透過領域に入射したｓ偏光光は、反射膜で反射され、λ／２位相差板３３によりｐ偏光光（無効直線偏光光）に変換されて射出される。

以上に説明したように、実施の形態３に係る投射型表示装置によれば、上記実施の形態１の場合と同様の効果を得ることができる。

また、実施の形態３においては、図１５（実施の形態１の変形例）の場合と同様に、遮光体９１Ｔ，９１Ｂ及び回動軸９１ＴＡ，９１ＢＡは、第２のレンズアレイ２２上においてｙ軸が第２のレンズアレイ２２のｘ軸方向の周縁と交差する２つの交差点よりも外側のｙ軸上の２つの点のそれぞれを通る２本のｚ軸方向の直線が、１対の回動軸にそれぞれ重なるように、且つ、回動範囲が９０度より小さくなるように配置してもよい。この場合には、図１５の場合と同様の効果を得ることができる。

また、実施の形態３においては、図１６（実施の形態２）の場合と同様に、遮光体９１Ｔ，９１Ｂ及び回動軸９１ＴＡ，９１ＢＡを、第２のレンズアレイ２２上においてｙ軸に対して傾斜した直線が第２のレンズアレイ２２のｘ軸方向の周縁と交差する２つの交差点のそれぞれを通る２本のｚ軸方向の直線が、１対の回動軸９１ＴＡ，９１ＢＡにそれぞれ重なるように、且つ、回動範囲が９０度より小さくなるように配置し、ｙ軸に対する傾斜した直線の成す角度は、ｙ軸に対する、光軸と第２のレンズアレイ２２の角部を結ぶ直線の成す角度よりも小さくするように配置してもよい。この場合には、図１６の場合と同様の効果を得ることができる。

また、実施の形態３においては、図２１（実施の形態２の変形例）の場合と同様に、遮光体９１Ｔ，９１Ｂ及び回動軸９１ＴＡ，９１ＢＡを、第２のレンズアレイ２２上においてｙ軸に対して傾斜した直線が第２のレンズアレイ２２のｘ軸方向の周縁と交差する２つの交差点よりもｙ軸方向外側の２つの点のそれぞれを通る２本のｚ軸方向の直線が、１対の回動軸９１ＴＡ，９１ＢＡにそれぞれ重なるように、且つ、回動範囲が９０度より小さくなるように配置され、ｙ軸に対する傾斜した直線の成す角度は、ｙ軸に対する、光軸ＡＸと第２のレンズアレイ２２の角部を結ぶ直線の成す角度よりも小さくするように配置してもよい。この場合には、図２１の場合と同様の効果を得ることができる。

なお、実施の形態３において、上記以外の点は、上記実施の形態１又は２の場合と同じである。

実施の形態４．
図２６は、本発明の実施の形態４に係る投射型表示装置の回動式遮光部１２６の構成及び動作を概略的に示す正面図（ｚ軸方向に見た図）である。実施の形態４に係る投射型表示装置は、図２に示される回動式遮光部９１に代えて、図２６に示される回動式遮光部１２６を採用した点が、実施の形態１に係る投射型表示装置１０１と相違する。したがって、実施の形態４の説明においては、図１をも参照する。なお、図２６において、図２及び図２２に対応する構成には、同じ符号を付している。

図２６に示されるように、実施の形態４に係る投射型表示装置の回動式遮光部１２６は、２対の遮光体９１Ｌ，９１Ｒ及び９１Ｔ，９１Ｂと、２対の回動軸９１ＬＡ，９１ＲＡ及び９１ＴＡ，９１ＢＡとを有している。遮光体９１Ｌ，９１Ｒ及び回動軸９１ＬＡ，９１ＲＡは、第２のレンズアレイ２２上においてｘ軸が第２のレンズアレイ２２のｙ軸方向の周縁と交差する２つの交差点のそれぞれを通る２本のｚ軸方向の直線が、１対の回動軸９１ＬＡ，９１ＲＡにそれぞれ重なるように配置され、且つ、遮光体９１Ｌ，９１Ｒの回動範囲が９０度となるように配置されている。また、遮光体９１Ｔ，９１Ｂ及び回動軸９１ＴＡ，９１ＢＡは、第２のレンズアレイ２２上においてｙ軸が第２のレンズアレイ２２のｘ軸方向の周縁と交差する２つの交差点のそれぞれを通る２本のｚ軸方向の直線が、回動軸９１ＴＡ，９１ＢＡにそれぞれ重なるように、且つ、１対の遮光体９１Ｔ，９１Ｂの回動範囲が９０度となるように配置されている。

図２６に示されるように、４つの遮光体９１Ｌ，９１Ｒ，９１Ｔ，９１Ｂを備えることによって、図２の場合と比較して遮光体の回動角度に対する相対光量比の変化が大きくなり、応答性が向上する。

図２７は図２及び図２６の場合の回動角度に対する相対光量比の変化のシミュレーション結果を示す図である。ここでは、回動角度を２度ごと変化させてシミュレーションを行った結果を示す。図２７において、縦軸は、ライトバルブ７上に照射される光の相対光量比を示す。また、図２７において、横軸は、図２及び図２６の場合における遮光体の回動角度を示す。曲線Ｅ４は図２６（実施の形態４）の場合、曲線Ｅ１は図２（実施の形態１）の場合を示す。実施の形態４の特性は、回動角度の変化に伴い相対光量比が変化しない平坦部を有しておらず、良好な連続性を持っている。また、実施の形態４の特性（曲線Ｅ４）は、相対光量比が８０％〜１００％まで変化する場合の回動角度が、曲線Ｅ１の場合よりも小さく、曲線Ｅ４は、８０％〜１００％の高階調における応答性が向上していることがわかる。したがって、図２６のように４つの遮光体９１Ｌ，９１Ｒ，９１Ｔ，９１Ｂを有することにより、光量調整を連続的にかつ応答性の高い調整を行うことが可能となる。また、開口部は、点対称となるため、相対光量比が１５％程度の場合において、ライトバルブ７上の照度むらは生じない。

以上に説明したように、実施の形態３に係る投射型表示装置によれば、上記実施の形態１の場合と同様の効果を得ることができる。

また、実施の形態４においては、図１５（実施の形態１の変形例）の場合と同様に、遮光体９１Ｌ，９１Ｒ及び回動軸９１ＬＡ，９１ＲＡは、第２のレンズアレイ２２上においてｘ軸が第２のレンズアレイ２２のｙ軸方向の周縁と交差する２つの交差点よりも外側のｘ軸上の２つの点のそれぞれを通る２本のｚ軸方向の直線が、１対の回動軸９１ＬＡ，９１ＲＡにそれぞれ重なるように、且つ、回動範囲が９０度より小さくなるように配置してもよい。また、実施の形態４においては、図１５（実施の形態１の変形例）の場合と同様に、遮光体９１Ｔ，９１Ｂ及び回動軸９１ＴＡ，９１ＢＡは、第２のレンズアレイ２２上においてｙ軸が第２のレンズアレイ２２のｘ軸方向の周縁と交差する２つの交差点よりも外側のｙ軸上の２つの点のそれぞれを通る２本のｚ軸方向の直線が、１対の回動軸にそれぞれ重なるように、且つ、回動範囲が９０度より小さくなるように配置してもよい。この場合には、図１５の場合と同様の効果を得ることができる。

また、実施の形態４においては、図１６（実施の形態２）の場合と同様に、遮光体９１Ｌ，９１Ｒ及び回動軸９１ＬＡ，９１ＲＡを、第２のレンズアレイ２２上においてｘ軸に対して傾斜した直線が第２のレンズアレイ２２のｙ軸方向の周縁と交差する２つの交差点のそれぞれを通る２本のｚ軸方向の直線が、１対の回動軸９１ＬＡ，９１ＲＡにそれぞれ重なるように、且つ、回動範囲が９０度より小さくなるように配置し、ｘ軸に対する傾斜した直線の成す角度は、ｘ軸に対する、光軸と第２のレンズアレイ２２の角部を結ぶ直線の成す角度よりも小さくするように配置してもよい。また、遮光体９１Ｔ，９１Ｂ及び回動軸９１ＴＡ，９１ＢＡを、第２のレンズアレイ２２上においてｙ軸に対して傾斜した直線が第２のレンズアレイ２２のｘ軸方向の周縁と交差する２つの交差点のそれぞれを通る２本のｚ軸方向の直線が、１対の回動軸９１ＴＡ，９１ＢＡにそれぞれ重なるように、且つ、回動範囲が９０度より小さくなるように配置し、ｙ軸に対する傾斜した直線の成す角度は、ｙ軸に対する、光軸と第２のレンズアレイ２２の角部を結ぶ直線の成す角度よりも小さくするように配置してもよい。この場合には、図１６の場合と同様の効果を得ることができる。

また、実施の形態４においては、図２１（実施の形態２の変形例）の場合と同様に、遮光体９１Ｌ，９１Ｒ及び回動軸９１ＬＡ，９１ＲＡを、第２のレンズアレイ２２上においてｘ軸に対して傾斜した直線が第２のレンズアレイ２２のｙ軸方向の周縁と交差する２つの交差点よりもｘ軸方向外側の２つの点のそれぞれを通る２本のｚ軸方向の直線が、１対の回動軸９１ＬＡ，９１ＲＡにそれぞれ重なるように、且つ、回動範囲が９０度より小さくなるように配置され、ｘ軸に対する傾斜した直線の成す角度は、ｘ軸に対する、光軸ＡＸと第２のレンズアレイ２２の角部を結ぶ直線の成す角度よりも小さくするように配置してもよい。また、遮光体９１Ｔ，９１Ｂ及び回動軸９１ＴＡ，９１ＢＡを、第２のレンズアレイ２２上においてｙ軸に対して傾斜した直線が第２のレンズアレイ２２のｘ軸方向の周縁と交差する２つの交差点よりもｙ軸方向外側の２つの点のそれぞれを通る２本のｚ軸方向の直線が、１対の回動軸９１ＴＡ，９１ＢＡにそれぞれ重なるように、且つ、回動範囲が９０度より小さくなるように配置され、ｙ軸に対する傾斜した直線の成す角度は、ｙ軸に対する、光軸ＡＸと第２のレンズアレイ２２の角部を結ぶ直線の成す角度よりも小さくするように配置してもよい。この場合には、図２１の場合と同様の効果を得ることができる。

なお、実施の形態４において、上記以外の点は、上記実施の形態１乃至３の場合と同じである。

実施の形態５．
図２８は、本発明の実施の形態５に係る投射型表示装置１０５の構成を概略的に示す図である。図２８において、図１に示される構成と同一又は対応する構成には、同じ符号を付す。また、図２９は、実施の形態５の回動式遮光部１２８の構成及び動作を概略的に示す正面図（ｚ軸方向に見た図）である。実施の形態５に係る投射型表示装置１０５は、図２に示される回動式遮光部９１に代えて、図２９に示される回動式遮光部１２８を採用した点が、実施の形態１に係る投射型表示装置１０１と相違する。

図２９に示されるように、回動式遮光部１２８は、１対の遮光体１２８Ｌ，１２８Ｒと、遮光体１２８Ｌ，１２８Ｒを投射型表示装置１０５の筐体（図示せず）に対してｘｙ平面上で回動可能に支持する回動軸１２８ＬＡ，１２８ＲＡとを有している。対を成す遮光体１２８Ｌ，１２８Ｒは、光軸ＡＸ、すなわち、原点（０，０）を中心とするｘｙ座標系において点対称の位置に配置され、対を成す回動軸１２８ＬＡ，１２８ＲＡは、光軸ＡＸを中心として点対称の位置に配置されている。遮光体１２８Ｌ，１２８Ｒ及び回動軸１２８ＬＡ，１２８ＲＡは、遮光体１２８Ｌ，１２８Ｒによる遮光量を増加させる方向の回動時に、回動によって遮光体１２８Ｌ，１２８Ｒが第２のレンズアレイ２２に向かう光を遮光し始める遮光体１２８Ｌ，１２８Ｒの遮光開始位置（最小完全開口時であり、図２９に実線で示される遮光体１２８Ｌ，１２８Ｒの位置）から遮光体１２８Ｌ，１２８Ｒが第２のレンズアレイ２２に向かう光を最も多く遮光する遮光体１２８Ｌ，１２８Ｒの最大遮光位置（最大遮光時であり、図２９に２点鎖線で示される遮光体１２８Ｌ，１２８Ｒの位置）までの回動範囲を９０度より小さくする位置に配置されている。また、遮光体１２８Ｌ，１２８Ｒ及び回動軸１２８ＬＡ，１２８ＲＡは、遮光体１２８Ｌ，１２８Ｒが遮光開始位置にあるときに、遮光体１２８Ｌ，１２８Ｒの少なくとも一部が、光軸ＡＸに交差するｘ軸方向の直線と、ｚ軸方向に重なるように配置されている。図２９に示されるように、遮光体１２８Ｌ，１２８Ｒ及び回動軸１２８ＬＡ，１２８ＲＡは、光軸ＡＸを中心にして対称な位置にある第２のレンズアレイ２２の２個の角部のそれぞれを通る２本のｚ軸方向の直線が、１対の回動軸１２８ＬＡ，１２８ＲＡにそれぞれ重なるように配置されている。ここで、各遮光体１２８Ｌ，１２８Ｒのｚ軸方向位置は異なっていてもよい。

遮光体１２８Ｌ，１２８Ｒは、回動機構９２によって、図２９に示されるように、光路の両側から光軸ＡＸを中心にして対称に回動し、光路上への突出量に応じて遮光量を調整して、ライトバルブ７に照射される光の光量を調整する。各遮光体１２８Ｌ，１２８Ｒの遮光量を増加させる時の回動方向先頭部の辺１２８ＬＢ，１２８ＲＢは直線形状である。

図３０は、実施の形態５に係る投射型表示装置の遮光体の回動角度とライトバルブ上の相対光量比との関係のシミュレーション結果を示す図である。図３０は、図２９及び図５の場合の回動角度（°）に対する相対光量比（％）の変化のシミュレーション結果を示す図である。ここでは、回動角度を２度ごと変化させシミュレーションを行った結果を示す。図３０において縦軸は、ライトバルブ７上に照射される光の相対光量比を示す。図３０において横軸は、図２９の実施の形態５（曲線Ｅ５）及び図５の比較例の曲線Ｃ１”の場合における遮光体の回動角度を示す。曲線Ｅ５は、図２９の場合、曲線Ｃ１”は、図５の場合の回動角度とライトバルブ７上の相対光量比の変化を示す。曲線の連続性を強調するため、曲線Ｃ１”は、図３０の横軸方向にシフトさせている。図３０より、曲線Ｃ１”は、平坦部が４箇所存在し、連続的な曲線ではない。しかし、曲線Ｅ５は、回動角度の変化に伴い相対光量比が変化し続ける（平坦部が存在しない）概ね連続的な曲線を示している。したがって、各遮光体１２８Ｌ，１２８Ｒにおいて、回動軸の位置を、第２のレンズアレイ２２の四隅に重なる位置にすることにより、先端部１２８ＬＢ，１２８ＲＢの辺に凹状部（階段状の段差）を形成しなくとも連続的に光量を調整することが可能である。

また、相対光量比が０％〜１００％変化するための回動角度範囲は約４０度であり、比較例Ｃ１（図７）と比較して応答性の高い調整が可能となる。したがって、応答性の高い調整を行うためには、各遮光体の回動軸を第２のレンズアレイ２２の四隅の対角位置とすることが好ましい。

図２９は、図８に示す第２光源像を、周辺の列から遮光していくため、明暗部を同時に遮光していくことが可能となり、回動角度に対する光量変化が連続的となる。図２の場合と比較して、最大遮光時と最小完全開口時の角度が小さいため、回動角度に対する光量変化が大きくなり、応答性が向上する。

図２９より、光量調整を連続的にかつ応答性が高く行うために、各遮光体１２８Ｌ，１２８Ｒのサイズは、図２９より、短辺方向長さｄｈ３は式５、長辺方向長さｄｖ３は式６を満足することが好ましい。
ｄｈ３≧｛（Ｈ１＋Ｈ２＋Ｈ３＋Ｈ４＋Ｈ５）^２
＋（Ｖ１＋Ｖ２＋Ｖ３）^２｝^０．５ 式５
ｄｖ３≧｛（２×（Ｈ１＋Ｈ２＋Ｈ３＋Ｈ４＋Ｈ５））^２
＋（２×（Ｖ１＋Ｖ２＋Ｖ３））^２｝^０．５ 式６

以上より、実施の形態５によると、各遮光体１２８Ｌ，１２８Ｒの突出側の辺部に凹状部を形成しなくとも、連続的な光量調整が可能となる。また、ｚ軸方向において、第２のレンズアレイ２２付近を回動軸とし、ｘｙ平面で回動するため、ライトバルブ７上に発生するｘ軸方向のライン上の照度むらが生じない。

また、各遮光体１２８Ｌ，１２８Ｒの回動軸が第２のレンズアレイ２２の対角線方向に移動しても同様の効果が得られる。ただし、その場合は各遮光体１２８Ｌ，１２８Ｒにおいて、最大遮光時と最小完全開口時の角度が鈍角ではなく、短辺方向長さ及び長辺方向長さを考慮する必要がある。

図３１は、実施の形態５の変形例の回動式遮光部の構成及び動作を概略的に示す正面図（ｚ軸方向に見た図）である。図３１において、図２９の構成と、同一又は対応する部分には同じ符号を付す。図３１の例では、遮光体１２８Ｌ，１２８Ｒ及び回動軸１２８ＬＡ，１２８ＲＡは、光軸ＡＸを中心にして対称な２つの位置であって、第２のレンズアレイ２２の２個の角部よりも遮光体１２８Ｌ，１２８Ｒ及び回動軸１２８ＬＡ，１２８ＲＡを第２のレンズアレイ２２から遠ざける方向に離した２つの位置のそれぞれを通る２本のｚ軸方向の直線が、１対の回動軸１２８ＬＡ，１２８ＲＡにそれぞれ重なるように配置されている。すなわち、図３１の例は、図２９の回動軸１２８ＬＡをｘ軸方向のプラス側に、回動軸１２８ＲＡをｘ軸方向のマイナス側に移動させた構造を持つ。図３１の場合には、図２９に示すように、回動軸１２８ＬＡ，１２８ＲＡが第２のレンズアレイ２２に重ならない利点がある。他の点については、図３１の例は、図２９の例と同様である。

なお、実施の形態５において、上記以外の点は、上記実施の形態１乃至４の場合と同じである。

また、図６、図７、図１７、図１９、図２７、図３０はすべて、１００％信号時における相対光量比を示し、回動式遮光部９１の特性のみを示している。

実施の形態６．
上記実施の形態１及び２においては、遮光体及び回動軸は、遮光体による遮光量を増加させる方向の回動時に、回動によって遮光体が第２のレンズアレイ２２に向かう光を遮光し始める遮光体の遮光開始位置から遮光体が第２のレンズアレイ２２に向かう光を最も多く遮光する遮光体の最大遮光位置までの回動範囲を９０度以下にする位置に配置された場合であって、遮光体及び回動軸が、遮光体が遮光開始位置にあるときに、遮光体の少なくとも一部が、ｘ軸又はｙ軸と重なるように配置された場合（以下「第１の条件を満たす場合」という。）を説明した。

また、上記実施の形態２においては、図１９及び図２０を用いて、好ましくない回動軸位置を説明し、回動軸は、好ましくない回動位置以外の位置に配置すること（以下「第２の条件を満たす場合」という。）を説明した。

実施の形態６の投射型表示装置は、上記第２の条件を満たす例である。実施の形態６の投射型表示装置は、上記第１の条件を満たす場合の他に、図１８に示される場合、すなわち、回動範囲が９０°より大きい場合を含む点において、上記第１及び第２の実施形態と相違する。実施の形態６の投射型表示装置においては、遮光体及び回動軸は、遮光体が回動して辺がｘ軸方向になるときの辺のｙ軸方向の位置が、第２のレンズアレイ２２のｙ軸方向に隣接する凸レンズの接合面のｙ軸方向の位置以外の位置になるように配置されている。実施の形態６の投射型表示装置は、ｘｙ平面内で遮光体が回動する機構を採用しているが、遮光開始位置から最大遮光位置までの回動範囲が９０°以上の場合もあるので、回動途中において、遮光体の先端部分がｘ軸に平行になることはあるが、第２のレンズアレイの隣接する凸レンズの接合面位置に一致することはないので、遮光体の回動角度に対するライトバルブ照射光量の変化を連続的に（すなわち、遮光体を回動させても照度が変化しない領域が存在しないように）することができる。実施の形態６の投射型表示装置は、光量調整手段によるライトバルブ照射光量の調整を連続的に行うことができるので、コントラスト感の十分な映像を表示し続けることができる。

なお、遮光体が、第２のレンズアレイ２２の上下にある場合（図２２の場合を含む）にも、上記第２の条件が適用できる。その場合には、遮光体及び回動軸は、遮光体が回動して辺がｙ軸方向になるときの辺のｘ軸方向の位置が、第２のレンズアレイ２２のｘ軸方向に隣接する凸レンズの接合面のｘ軸方向の位置以外の位置になるように配置する。

実施の形態６において、上記以外の点は、上記実施の形態１乃至４の場合と同じである。

実施の形態７．
上記実施の形態１及び２においては、遮光体及び回動軸は、遮光体による遮光量を増加させる方向の回動時に、回動によって遮光体が第２のレンズアレイ２２に向かう光を遮光し始める遮光体の遮光開始位置から遮光体が第２のレンズアレイ２２に向かう光を最も多く遮光する遮光体の最大遮光位置までの回動範囲を９０度以下にする位置に配置された場合であって、遮光体及び回動軸が、遮光体が遮光開始位置にあるときに、遮光体の少なくとも一部が、ｘ軸又はｙ軸と重なるように配置された場合（以下「第１の条件を満たす場合」という。）を説明した。

また、上記実施の形態３においては、図２２乃至図２５を用いて、好ましくない回動軸位置を説明し、回動軸は、好ましくない回動位置以外の位置に配置すること（以下「第３の条件を満たす場合」という。）を説明した。

実施の形態７の投射型表示装置は、上記第３の条件を満たす例である。実施の形態７の投射型表示装置は、上記第１の条件を満たす場合の他に、図１８に示される場合、すなわち、回動範囲が９０°より大きい場合を含む点において、上記第１乃至３の実施形態と相違する。実施の形態７の投射型表示装置においては、偏光変換素子３は、第２のレンズアレイ２２側の面にはｘ軸方向に長尺な複数の光透過領域とｘ軸方向に長尺な複数の光不透過領域とがｙ軸方向に交互に配列されており、第２のレンズアレイ２２を透過して光透過領域に入射した光を第１偏光光と第２偏光光とに分離し、分離された前記第１偏光光を出力すると共に、分離された前記第２偏光光を第１偏光光に変換して出力し、遮光体及び回動軸は、遮光体が回動して辺がｘ軸方向になるときの辺のｙ軸方向の位置が、光不透過領域が存在するｙ軸方向の範囲以外になるように配置されている。実施の形態７の投射型表示装置は、ｘｙ平面内で遮光体が回動する機構を採用しているが、遮光開始位置から最大遮光位置までの回動範囲が９０°以上の場合もあるので、回動途中において、遮光体の先端部分がｘ軸に平行になることはあるが、光不透過領域（この領域は、第２のレンズアレイ２２の隣接する凸レンズの接合面位置を含む領域である）に含まれないので、遮光体の回動角度に対するライトバルブ照射光量の変化を連続的に（すなわち、遮光体を回動させても照度が変化しない領域が存在しないように）することができる。実施の形態７の投射型表示装置は、光量調整手段によるライトバルブ照射光量の調整を連続的に行うことができるので、コントラスト感の十分な映像を表示し続けることができる。

なお、遮光体が、第２のレンズアレイ２２の上下にある場合（図２２の場合を含む）にも、上記第２の条件が適用できる。その場合には、遮光体及び回動軸は、遮光体が回動して辺がｙ軸方向になるときの辺のｘ軸方向の位置が、光不透過領域が存在するｘ軸方向の範囲以外になるように配置する。

実施の形態７において、上記以外の点は、上記実施の形態１乃至３の場合と同じである。

本発明の実施の形態１に係る投射型表示装置の構成を概略的に示す図である。 実施の形態１の回動式遮光部の構成及び動作を概略的に示す正面図（ｚ軸方向に見た図）である。 （ａ）及び（ｂ）は、実施の形態１の回動機構の構成及び動作を概略的に示す正面図（ｚ軸方向に見た図）及び側面図（ｘ軸方向に見た図）である。 実施の形態１の偏光変換素子の構成及び機能を概略的に示す図（ｙ軸方向に見た図）である。 （ａ）及び（ｂ）は、比較例の回動式遮光部の構成及び動作を概略的に示す正面図（ｚ軸方向に見た図）及び側面図（ｘ軸方向に見た図）である。 実施の形態１に係る投射型表示装置の遮光体の回動角度とライトバルブ上の相対光量比との関係のシミュレーション結果を示す図である。 比較例の投射型表示装置の遮光体の回動角度とライトバルブ上の相対光量比との関係のシミュレーション結果を示す図である。 実施の形態１の第２のレンズアレイ近傍の第２光源像の間の暗い領域を示す図である。 実施の形態１に係る投射型表示装置の効果を説明するための図である。 第１のレンズアレイ近傍位置とライトバルブの中心位置とが共役関係にあることを示す光線追跡図である。 比較例において生じる不要光の説明をするための光の軌跡を示す図である。 比較例の投射型表示装置の遮光体及び回動軸を概略的に示す側面図（ｘ軸方向に見た図）である。 比較例の投射型表示装置のライトバルブ上の照度むらを概略的に示す正面図である。 図１２の要部拡大図である。 実施の形態１の変形例の回動式遮光部の構成及び動作を概略的に示す正面図（ｚ軸方向に見た図）である。 本発明の実施の形態２に係る投射型表示装置の回動式遮光部の構成及び動作を概略的に示す正面図（ｚ軸方向に見た図）である。 実施の形態２に係る投射型表示装置の遮光体の回動角度とライトバルブ上の相対光量比との関係のシミュレーション結果を示す図である。 他の例の投射型表示装置の回動式遮光部の構成及び動作を概略的に示す正面図（ｚ軸方向に見た図）である。 図１８の例の投射型表示装置の遮光体の回動角度とライトバルブ上の相対光量比との関係のシミュレーション結果を示す図である。 実施の形態２及び６において、回動軸をｙ軸方向にずらした位置に配置する場合における、好ましくない回動軸位置を示す正面図（ｚ軸方向に見た図）である。 実施の形態２の変形例の回動式遮光部の構成及び動作を概略的に示す正面図（ｚ軸方向に見た図）である。 本発明の実施の形態３に係る投射型表示装置の回動式遮光部の構成及び動作を概略的に示す正面図（ｚ軸方向に見た図）である。 実施の形態３及び７において、回動軸をｘ軸方向にずらした位置に配置する場合における、好ましくない回動軸位置を示す上面図（ｙ軸方向に見た図）である。 図２３の偏光変換素子の一部を示す概略斜視図である。 実施の形態３及び７において、回動軸位置を配置しないことが好ましい範囲を示す図である。 本発明の実施の形態４に係る投射型表示装置の回動式遮光部の構成及び動作を概略的に示す正面図（ｚ軸方向に見た図）である。 実施の形態４に係る投射型表示装置の遮光体の回動角度とライトバルブ上の相対光量比との関係のシミュレーション結果を示す図である。 本発明の実施の形態５に係る投射型表示装置の構成を概略的に示す図である。 実施の形態５の回動式遮光部の構成及び動作を概略的に示す正面図（ｚ軸方向に見た図）である。 実施の形態５に係る投射型表示装置の遮光体の回動角度とライトバルブ上の相対光量比との関係のシミュレーション結果を示す図である。 実施の形態５の変形例の回動式遮光部の構成及び動作を概略的に示す正面図（ｚ軸方向に見た図）である。

符号の説明

１ 光源系、 ２ インテグレータ光学系、 ３ 偏光変換素子、 ４ コンデンサレンズ、 ５ フィールドレンズ、 ６ 偏光板、 ７ ライトバルブ、 ８ 投射光学系、 ９，１２６ 光量調整手段、 １１ 光源、 １２ 反射鏡、 ２１ 第１のレンズアレイ、 ２２ 第２のレンズアレイ、 ３１ 偏光分離膜、 ３２ 反射膜、 ３３ λ／２位相差板、 ９１，１２１〜１２６，１２８，１２９ 回動式遮光部、 ９１Ｌ，９１Ｒ，９１Ｔ，９１Ｂ，９１Ｌ２，９１Ｒ２，１２８Ｌ，１２８Ｒ 遮光体、 ９１ＬＡ，９１ＲＡ，９１Ｌ２Ａ，９１Ｒ２Ａ，９１ＴＡ，９１ＢＡ，１２８ＬＡ，１２８ＲＡ， 回動軸、 ９１ＬＢ，９１ＲＢ，９１Ｌ２Ｂ，９１Ｒ２Ｂ 遮光量増加方向の回動時における遮光体の回動方向先頭の辺、 ９２ 回動機構、 ９３ 回動制御部、 ９４ 信号検知部、 ９５ モータ、 ９５ａ，９６，９６ａ，９７ 歯車、 １０１，１０５ 投射型表示装置、 ２０１〜２０４ 第２光源像の間の暗い領域、 ＡＸ 光軸、 ＳＣ スクリーン。

Claims (5)

1. 光軸に一致するｚ軸と、ｚ軸に直交するｘ軸と、ｚ軸及びｘ軸の両方に直交するｙ軸とから成り、前記光軸をｘｙ平面の原点としたｘｙｚ座標系において、
   光を出射する光源系と、
   ｚ軸に直交する第１平面上の形状が、ｘ軸方向に長辺を持ち、ｙ軸方向に短辺を持つ長方形である凸レンズを、前記第１平面上に複数行複数列に配列することによって構成され、前記光源系から出射された前記光の照度分布を均一化する第１のレンズアレイと、
   ｚ軸に直交する第２平面上の形状が、ｘ軸方向に長辺を持ち、ｙ軸方向に短辺を持つ長方形である凸レンズを、前記第２平面上に複数行複数列に配列することによって構成され、前記第１のレンズアレイから間隔を開けた位置に前記第１のレンズアレイの各凸レンズが前記第２のレンズアレイの各凸レンズに対向するように配置され、前記第１のレンズアレイを透過した光の照度分布を均一化する第２のレンズアレイと、
   前記第２のレンズアレイを透過した光が照射され、映像信号に応じて変調された光を出力するライトバルブと、
   前記ライトバルブから出力された光をスクリーンに投射する投射光学系と、
   前記第１のレンズアレイと前記第２のレンズアレイの間に配置され、前記ライトバルブに照射される光の光量を調整する光量調整手段と
   を有する投射型表示装置において、
   前記光量調整手段は、
   前記第１のレンズアレイから前記第２のレンズアレイに向かう光を遮光する１対又は複数対の遮光体と、
   前記遮光体のそれぞれをｘｙ平面上で回動可能に支持する１対又は複数対の回動軸と、
   前記遮光体を回動させる回動機構と、
   前記回動機構の動作を制御する回動制御部と
   を有し、
   １対又は複数対の前記遮光体の内の、対を成す前記遮光体のｘｙ座標は、前記原点を中心として対称であり、
   １対又は複数対の前記回動軸の内の、対を成す前記回動軸のｘｙ座標は、前記原点を中心として対称であり、
   前記遮光体による遮光量を増加させる方向の回動時に前記遮光体の回動方向先頭になる辺が、直線形状の先端直線部分であり、
   前記遮光体及び前記回動軸は、前記回動によって前記遮光体が前記第２のレンズアレイに向かう光を遮光し始める前記遮光体の遮光開始位置の回動後から、前記遮光体が前記第２のレンズアレイに向かう光を最も多く遮光する前記遮光体の最大遮光位置の到達前までの間の前記遮光体の回動の途中において、前記先端直線部分が、前記第１のレンズアレイ及び前記第２のレンズアレイの長辺及び短辺のいずれに対しても傾斜した姿勢で通過するように配置された
   ことを特徴とする投射型表示装置。
2. ｘｙ平面上の前記遮光体の形状が、四角形であることを特徴とする請求項１に記載の投射型表示装置。
3. 対を成す前記遮光体及び対を成す前記回動軸は、対を成す前記遮光体のそれぞれが前記最大遮光位置にあるときに、対を成す前記遮光体の前記回動方向先頭になる辺同士が当接する、又は、対を成す前記遮光体がｚ軸方向に位置をずらして配置されており、対を成す前記遮光体の前記先端直線部分同士が重なるように構成されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の投射型表示装置。
4. 映像信号が入力され、前記映像信号の平均輝度が高いほど大きくなる相対光量比を算出する信号検知部をさらに有し、
   前記回動制御部は、算出された前記相対光量比が低いほど前記遮光体による遮光量を増加させるように、前記回動機構の動作を制御する
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の投射型表示装置。
5. 前記回動式遮光部が、前記第１レンズアレイと前記第２レンズアレイの中間位置よりも前記第２レンズアレイ側に配置されたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の投射型表示装置。

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