JP2013041017A - 調光装置およびプロジェクター - Google Patents

Abstract

【課題】遮光部材の端部間の離間距離を保持し、減光率を向上できる調光装置およびプロジェクターを提供する。
【解決手段】調光装置は、入射する光束を遮光して通過光量を調整する調光装置であって、光束の照明光軸ＯＡを挟み、照明光軸ＯＡに対して略垂直な方向に沿った回動軸５２ａｘ，５２ｂｘを有する一対の回動部５０ａ，５０ｂと、一対の回動部５０ａ，５０ｂに保持され、回動軸５２ａｘ，５２ｂｘに略平行に延びて形成され、回動部５０ａ，５０ｂの回動に従動して光束を遮光する一対の遮光部６０ａ，６０ｂと、を備え、通過光量が最も少なくなる状態において、一対の遮光部６０ａ，６０ｂの相対する照明光軸ＯＡ側の端部６４ａ，６４ｂは、照明光軸ＯＡ方向の位置がそれぞれ異なる。
【選択図】図２

Description

本発明は、調光装置およびプロジェクターに関する。

従来、光源装置から射出された光束を画像情報に応じて光変調装置で変調し、スクリーン等に画像光として投写するプロジェクターが知られている。このプロジェクターには、投写される画像の明るさに対応させて、光変調装置に入射させる光束の光量を調節する調光装置を備えたものがある。この調光装置を備えるプロジェクターは、高いダイナミックコントラストを得ることができる。

特許文献１には、（ａ１）光源と、（ａ２）光源からの光束を部分的に遮蔽可能な遮光部と、（ａ３）遮光部を動作させる駆動機構とを有する（ａ）照明光学系と、（ｂ）照明光学系からの照明光によって照明される光変調装置とを備え、（ｃ）遮光部が、駆動機構に駆動されて所定の回動軸のまわりに回動することで遮蔽領域の大きさを変化させ、（ｄ）遮光部が、回動時の遮蔽領域と非遮蔽領域との境界部に対応する先端側端部を有し、（ｅ）先端側端部が、第１の領域と、遮光部の回動時に第１の領域より光源側に位置する第２の領域とを備え、（ｆ）第１の領域が、先端側端部において、複数個所に分離しており、（ｇ）第２の領域が、第１の領域の間に位置するプロジェクターが開示されている。この構成により、遮光量の変化を比較的なだらかなものにしつつ、最大遮蔽状態において照明光量を十分に下げることのできるプロジェクターを提供するこができるとしている。

なお、特許文献１の一対の遮光部材は、射出される光束の光軸を基準として観音開き状に上下方向（または左右方向）に開閉することで照明装置から射出される光束の光量を調整している。そして、一対の遮光部材は、光量が最も少なくなる状態（遮光部材が閉じた状態）において、一対の遮光部材の光軸側の端部間に、一定の間隔（離間距離）を有するように設置されている。

特開２０１１−１１８３２２号公報

調光装置による減光率（光束を遮る割合）を向上させる場合、光量が最も少なくなる状態（遮光部材が閉じた状態）における遮光部材の端部間の離間距離を小さくすることが必要となる。
特許文献１のように光源からの光束を小レンズがマトリクス状に配置されたレンズアレイを用いて部分光束とされた光路下流側に遮光部が配置されている場合において、最大遮光状態における一対の遮光部の間の領域がレンズアレイの小レンズの中心を含まず境界およびその周辺領域である場合には、境界およびその周辺部分の光束の強度が中心に比べて低いため、離間距離が大きくても比較的高い減光率とすることができる。しかし、最大遮光状態における一対の遮光部の間の領域が光束の強度の高いレンズアレイの小レンズの中心を含んでいる場合には、特に離間距離を小さくしないと十分な減光率を得ることが難しいという課題がある。
しかし、この離間距離を小さくしたり無くしたりした場合には、遮光部材の加工精度や調光装置の組立て精度等のバラツキにより、遮光部材が互いに干渉してしまうという課題がある。
従って、遮光部材の端部間の離間距離を保持し、減光率を向上できる調光装置およびプロジェクターが要望されていた。

本発明は、上述した課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］本適用例に係る調光装置は、入射する光束を遮光して通過光量を調整する調光装置であって、光束の光軸を挟み、光軸に対して略垂直な方向に沿った回動軸を有する一対の回動部と、一対の回動部に保持され、回動軸に略平行に延びて形成され、回動部の回動に従動して光束を遮光する一対の遮光部と、を備え、通過光量が最も少なくなる状態において、一対の遮光部の相対する光軸側の端部は、光軸方向の位置がそれぞれ異なることを特徴とする。

このような調光装置によれば、一対の遮光部の相対する光軸側の端部の位置を、光軸方向でそれぞれ異ならせることにより、遮光部の光軸側の端部同士の離間距離を光軸方向で確保することができ、光軸に垂直となる面内における遮光部の端部同士の離間距離を小さくすることができる。これにより、遮光部の加工精度や調光装置の組立て精度のバラツキを許容できると共に、減光率を向上させることができる。

［適用例２］上記適用例に係る調光装置において、一対の遮光部は、回動軸に略平行に延びて形成される第１遮光部材と、通過光量が最も少なくなる状態において、第１遮光部材の光軸側の端部から延出し、光軸側に曲折して形成される第２遮光部材と、を有し、第２遮光部材の相対する光軸側の端部は、光軸に沿う方向の位置がそれぞれ異なることが好ましい。

このような調光装置によれば、第１遮光部材が、通過光量が最も少なくなる状態において、例えば、略平行で面同士も略同一面となるように形成されていても、第２遮光部材の相対する光軸側の端部の位置を、光軸方向でそれぞれ異ならせることにより、遮光部の加工精度や調光装置の組立て精度のバラツキを許容できると共に、減光率を向上させることができる。

［適用例３］上記適用例に係る調光装置において、一方の第２遮光部材は、一方の第１遮光部材の光軸側の端部から光束の光路下流側に曲折するように形成され、他方の第２遮光部材は、他方の第１遮光部材の光軸側の端部から光束の光路上流側に曲折するように形成されていることが好ましい。

このような調光装置によれば、一方の第２遮光部材は光路下流側に曲折するように形成され、他方の第２遮光部材は光路上流側に曲折するように形成されることにより、相対する光路側の端部の位置を、光軸方向でそれぞれ異ならせることができる。この構成によれば、第２遮光部材を簡易な形状で構成することができると共に、上記効果を奏する。

［適用例４］上記適用例に係る調光装置において、一対の遮光部の光軸側の端部には、切欠き部が備えられていることが好ましい。

このような調光装置によれば、通過光量変化を調整することができるため、通過光量の変化を緩やかにすることができるとともに、色むらの発生を抑制することができる。

［適用例５］上記適用例に係る調光装置において、一対の遮光部は、それぞれ切欠き部の大きさおよび形状の少なくともいずれかが異なることが好ましい。

このような調光装置によれば、相対する遮光部の光路側の端部の位置を光軸方向で異ならせることに対応させて、相対する切欠き部の大きさおよび形状の少なくともいずれかを異ならせることで、通過光量の変化を更に緩やかにすることができるとともに、更に色むらの発生を抑制することができる。

［適用例６］本適用例に係るプロジェクターは、光束を射出する光源装置と、光束を画像信号に応じて変調して画像光を形成する光変調装置と、上述したいずれかの調光装置と、を備えることを特徴とする。

このようなプロジェクターによれば、光源装置から射出された光束を、調光装置で減光率を向上させて調整することができ、調整された光束を光変調装置で画像信号に応じて変調して画像光を形成する。これにより、形成された画像光のダイナミックコントラストを従来よりも向上させることができる。また、調光装置の切欠き部により、通過光量の変化を緩やかにすることができるため、画像光の急激な明るさの変化を抑制すると共に、色むらを抑制することができる。

［適用例７］上記適用例に係るプロジェクターにおいて、光源装置から射出された光束を部分光束に変換する複数の小レンズを備えたレンズアレイをさらに備え、調光装置はレンズアレイの光源装置とは反対側に配置され、光軸側から見て、通過光量が最も少なくなる状態において、一対の遮光部の光軸側端部の間の領域に、複数の小レンズのうち少なくとも１つの小レンズの中心が配置されていることが好ましい。

このようなプロジェクターによれば、通過光量が最も少なくなる状態において、一対の遮光部の光軸側端部の間の領域にレンズアレイの光束の強度の高くなる小レンズの中心が配置されている場合にも、上述した調光装置により、光軸側の端部の位置を、光軸方向でそれぞれ異ならせることにより、遮光部の光軸側の端部同士の離間距離を光軸方向で確保することができため、光軸に垂直となる面内における遮光部の端部同士の離間距離を小さくすることができる。従って、通過光量が最も少なくなる状態において、一対の遮光部の光軸側端部の間の領域に、複数の小レンズのうち少なくとも１つの小レンズの中心が配置された場合にも、減光率を向上できるプロジェクターを実現できる。

第１実施形態に係るプロジェクターの概略構成を模式的に示す図。 調光装置の概略構成を示す図。 調光装置における遮光部の動作範囲を示す図。 第２実施形態に係る調光装置の遮光部の概略構成を模式的に示す図。 第３実施形態に係る調光装置の遮光部の概略構成を模式的に示す図。

以下、実施形態を図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）

図１は、第１実施形態に係るプロジェクター１の概略構成を模式的に示す図である。図１を参照して、本実施形態のプロジェクター１の概略構成を説明する。本実施形態のプロジェクター１は、光源から射出される光束を画像情報に応じて変調してスクリーン等の投写面に拡大投写する電子機器である。

図１を含む以降の図面では、各構成要素を図面上で認識できる程度の大きさとするため、各構成要素の寸法や比率を実際のものとは適宜異ならせて示している。また、図１を含む以降の図面では、説明の便宜上、ＸＹＺ直交座標系で記載する。ＸＹＺ直交座標系は、照明光軸ＯＡに沿う光束の進行方向をＸ方向とし、Ｘ方向に直交する方向のうち水平方向に沿い、かつ、Ｘ方向先端側から見て右方向をＹ方向とする。さらに、Ｘ方向およびＹ方向に直交し、かつ、据置き姿勢での上方向をＺ方向とする。なお、Ｘ方向先端側が光束射出方向である。従って、Ｘ方向基端側が光束の光路上流側となり、Ｘ方向先端側が光束の光路下流側となる。

図１に示すように、プロジェクター１は、光学ユニット３、制御部（図示省略）、制御部等に電力を供給する電源ユニット（図示省略）、およびプロジェクター１内部を冷却する冷却ユニット（図示省略）等を備え、これら各装置が外装筺体２内部に収容されている。

光学ユニット３は、制御部による制御に基づき、光源装置３０から射出された光束を光学的に処理して画像情報に応じた画像光を形成して投写するユニットである。光学ユニット３は、光源装置３０、照明光学装置３１、色分離光学装置３２、リレー光学装置３３、電気光学装置３４、およびこれら光学装置３０〜３４を内部に収容すると共に、投写レンズ３５を所定位置で支持固定する光学部品用筺体３６を備えて構成されている。

光源装置３０は、光源３０１およびリフレクター３０２を備える。光源装置３０は、光源３０１から射出された光束をリフレクター３０２によって射出方向を揃え、照明光軸ＯＡに対して平行化して照明光学装置３１に向けて射出する。照明光軸ＯＡは、光源装置３０から被照明領域側に射出される光束の中心軸である。本実施形態の光源装置３０は、超高圧水銀ランプを採用している。

照明光学装置３１は、第１レンズアレイ３１１と、第２レンズアレイ３１２と、偏光変換素子３１３と、重畳レンズ３１４と、平行化レンズ３１５と、を備えている。第１レンズアレイ３１１は、照明光軸ＯＡ方向から見て略矩形状の輪郭を有する小レンズがマトリクス状に配列された構成を有している。各小レンズは、光源装置３０から射出された光束を部分光束に分割し、照明光軸ＯＡに沿った方向に射出する。第２レンズアレイ３１２は、第１レンズアレイ３１１の小レンズから射出された部分光束に対応して、小レンズがマトリクス状に配列された構成を有している。第２レンズアレイ３１２は、第１レンズアレイ３１１から射出された部分光束をそれぞれ重畳レンズ３１４に向けて射出する。

第１レンズアレイ３１１は小レンズがＺ方向に奇数行配列され、Ｚ方向の中心に配置された小レンズの中心はＹ方向からみて照明光軸ＯＡと略一致している。なお、本実施形態の第１レンズアレイ３１１は、７行６列に配列され、Ｚ方向に７行、Ｙ方向に６列配列されている。

偏光変換素子３１３は、第２レンズアレイ３１２から射出されたランダム偏光光となる各部分光束を液晶パネル３４１で利用可能な略１種類の偏光光に揃える機能を有する。なお、第２レンズアレイ３１２から射出され、偏光変換素子３１３によって略１種類の偏光光に変換された各部分光束は、重畳レンズ３１４によって、液晶パネル３４１の表面に略重畳される。なお、重畳レンズ３１４から射出された光束は、平行化レンズ３１５により平行化されて液晶パネル３４１に重畳される。平行化レンズ３１５は、詳細には、後述する３色の色光毎に設けられている。

照明光学装置３１には、光束の透過光量を調整する調光装置１０が設置される。詳細には、本実施形態の調光装置１０は、回動する一対の遮光部６０ａ，６０ｂ（図２参照）を備えており、この遮光部６０ａ，６０ｂが、第１レンズアレイ３１１と第２レンズアレイ３１２との間に位置するように配置される。なお、調光装置１０は、遮光部６０ａ，６０ｂが回動することにより、光源装置３０（第１レンズアレイ３１１）から射出される光束の一部を遮光して光路下流側に通過させる光量を調整する。なお、調光装置１０の詳細な構成と動作に関しては後述する。

色分離光学装置３２は、第１ダイクロイックミラー３２１と、第２ダイクロイックミラー３２２と、反射ミラー３２３と、を備えている。色分離光学装置３２は、照明光学装置３１から射出された光束を、赤色（Ｒ）光、緑色（Ｇ）光、青色（Ｂ）光の３色の色光に分離する。

リレー光学装置３３は、入射側レンズ３３１と、リレーレンズ３３３と、反射ミラー３３２，３３４と、を備えている。リレー光学装置３３は、色分離光学装置３２で分離されたＲ光をＲ光用の液晶パネル３４１Ｒまで導く。なお、本実施形態では、リレー光学装置３３がＲ光を導く構成としているが、これに限定されず、例えば、Ｂ光を導く構成としてもよい。

電気光学装置３４は、入射側偏光板３４２と、光変調装置としての液晶パネル３４１（Ｒ光用の液晶パネルを３４１Ｒ，Ｇ光用の液晶パネルを３４１Ｇ，Ｂ光用の液晶パネルを３４１Ｂとする）と、射出側偏光板３４３と、クロスダイクロイックプリズム３４４と、を備えている。入射側偏光板３４２および射出側偏光板３４３は、液晶パネル３４１Ｒ，３４１Ｇ，３４１Ｂ毎に設けられている。

液晶パネル３４１（３４１Ｒ，３４１Ｇ，３４１Ｂ）は、色分離光学装置３２で色光毎に分離された光束を画像情報に応じて変調する。クロスダイクロイックプリズム３４４は、４つの直角プリズムを貼り合わせた平面視略正方形状を有し、直角プリズム同士を貼り合わせた界面には、２つの誘電体多層膜が形成されている。クロスダイクロイックプリズム３４４は、液晶パネル３４１Ｒ，３４１Ｇ，３４１Ｂで変調された各色光を合成し、投写レンズ３５に射出する。

投写レンズ３５は、複数のレンズを組み合わせた組レンズで構成され、電気光学装置３４で変調され合成された光束をスクリーン等の投写面上に拡大投写する。

プロジェクター１は、調光装置１０により電気光学装置３４に入射する光束の光量を調整できるため、例えば、場面に応じて光束の光量を調整することにより、投写される画像において高いダイナミックコントラストを得ることができる。

図２は、調光装置１０の概略構成を示す図である。詳しくは、図２（ａ）はＸ方向先端側から見た斜視図であり、図２（ｂ）はＺ方向先端側から見た平面図である。図２（ａ）および（ｂ）は、いずれも最大遮光状態を示している。図３は、調光装置１０における遮光部６０ａ，６０ｂの動作範囲を示す図である。詳しくは、図３（ａ）は最大遮光状態における遮光部６０ａ，６０ｂの位置を示す図であり、図３（ｂ）は最小遮光状態における遮光部６０ａ，６０ｂの位置を示す図である。図２、図３を参照して、調光装置１０の構成および動作に関して説明する。なお、以下の図および説明では、一対備えられた各構成部材については、一方の部材の符号に「ａ」を付記し、他方の部材の符号に「ｂ」を付記して識別する。

図２に示すように、調光装置１０は、固定部２０と、駆動機構部４０と、一対の回動部５０ａ，５０ｂと、一対の遮光部６０ａ，６０ｂと、を備えている。なお、調光装置１０が遮光部６０ａ，６０ｂにより光束を最大限に遮光している状態（通過光量が最も少なくなる状態）を最大遮光状態といい、以降、適宜使用する。また、調光装置１０が遮光部６０ａ，６０ｂにより光束を最小限に遮光している状態（通過光量が最大の状態（本実施形態では光束を遮らない状態））を最小遮光状態といい、以降、適宜使用する。

固定部２０は、固定部本体２１を有し、光学部品用筺体３６（図１参照）に取付けられて固定されている。固定部本体２１は、板金等で形成されており、図示を省略するが、光学部品用筺体３６に取付けるための取付部や、駆動機構部４０および回動部５０ａ，５０ｂを支持するための開口部や軸受部等を有している。

駆動機構部４０は、モーター４１と、モーター４１の回転を回動部５０ａ，５０ｂに伝達するギヤ４２と、を備えている。モーター４１は固定部本体２１のＹ方向先端側に固定されており、ギヤ４２は固定部本体２１のＹ方向基端側に配置されている。モーター４１は、制御部（図示省略）により制御され、ギヤ４２を回転させる駆動力を発生する。モーター４１は、例えば、ステッピングモーターを用いることができる。なお、モーター４１として、ボイスコイルモーター等の他のモーターを使用してもよく、その場合モーター４１の回転を伝達する手段はギヤ４２に限定されるものではない。

回動部５０ａ，５０ｂは、ギヤ５１ａ，５１ｂと、回動支軸５２ａ，５２ｂと、後述する遮光部６０ａ，６０ｂを保持する保持部５３ａ，５３ｂと、を備えている。ギヤ５１ａ，５１ｂは、遮光部６０ａ，６０ｂの動作範囲に応じた寸法に設定されており、Ｙ方向から見て略１／４円形状を有している。回動支軸５２ａ，５２ｂの中心軸である回動軸５２ａｘ，５２ｂｘは、照明光軸ＯＡに対して略直交する方向であるＹ方向に沿って配置されている。

ギヤ５１ａ，５１ｂは、回動支軸５２ａ，５２ｂを介して固定部本体２１に支持されており、回動軸５２ａｘ，５２ｂｘを中心として回動可能である。ギヤ５１ａ，５１ｂは互いに噛合しており、ギヤ５１ａ，５１ｂの一方はギヤ４２と噛合している。ギヤ５１ａ，５１ｂは、モーター４１の回転がギヤ４２を介して伝達されると、互いに同期して逆方向に高速回動する。保持部５３ａ，５３ｂは、ギヤ５１ａ，５１ｂのＹ方向基端側の面における回動支軸５２ａ，５２ｂから外れた位置に設けられている。

ギヤ５１ａ，５１ｂは、歯形状は同一であるが、最大遮光状態と最小遮光状態において、遮光部６０ａ，６０ｂが図３に示すような位置関係とさせるために、それぞれの直径を異ならせている。本実施形態では、ギヤ５１ｂの直径が、ギヤ５１ａの直径より若干大きく形成される。

遮光部６０ａ，６０ｂは、照明光軸ＯＡを間に挟んで対向配置されている。遮光部６０ａ，６０ｂは、回動部５０ａ，５０ｂに保持され、回動軸５２ａｘ，５２ｂｘに略平行に延びて形成される。より具体的には、一方の遮光部６０ａがＺ方向先端側に配置され、他方の遮光部６０ｂがＺ方向基端側に配置されている。また、遮光部６０ａ，６０ｂは、第１レンズアレイ３１１と第２レンズアレイ３１２との間に設置され、光学部品用筺体３６のＹ方向先端側から挿入される構成となっている（図２（ｂ）参照）。

遮光部６０ａ，６０ｂは、本実施形態では、回動軸５２ａｘ，５２ｂｘの方向、すなわちＹ方向に沿って延在する板状部材であり、板金プレス加工等により形成される。また、遮光部６０ａ，６０ｂは、第１遮光部材６１ａ，６１ｂと、第２遮光部材６２ａ，６２ｂと、支持部６５ａ，６５ｂと、を備えている。

遮光部６０ａは、図２（ａ），図３（ａ）に示すように、最大遮光状態において、照明光軸ＯＡに垂直となるＹＺ平面上に形成される第１遮光部材６１ａと、第１遮光部材６１ａの照明光軸ＯＡ側の端部から延出し、照明光軸ＯＡに沿って曲折して形成される第２遮光部材６２ａと、を備えている。同様に、遮光部６０ｂは、最大遮光状態において、第１遮光部材６１ａと略同一のＹＺ平面上に形成される第１遮光部材６１ｂと、第１遮光部材６１ｂの照明光軸ＯＡ側の端部から延出し、照明光軸ＯＡに沿って曲折して形成される第２遮光部材６２ｂと、を備えている。

また、図２（ａ），図３（ａ）に示すように、一方の第２遮光部材６２ａは、詳細には、第１遮光部材６１ａの照明光軸ＯＡ側の端部から光束の光路下流側に曲折するように形成されている。そして、他方の第２遮光部材６２ｂは、詳細には、第１遮光部材６１ｂの照明光軸ＯＡ側の端部から光束の光路上流側に曲折するように形成されている。言い換えると、第２遮光部材６２ａ，６２ｂの相対する照明光軸ＯＡ側の端部６４ａ，６４ｂは、照明光軸ＯＡに沿う方向の位置がそれぞれ異なり、Ｙ方向から見た場合、一方の端部６４ａが、光路下流側に位置し、他方の端部６４ｂが、光路上流側に位置する。

また、図２（ａ），図３（ａ）に示すように、第２遮光部材６２ａ，６２ｂの端部６４ａ，６４ｂには、照明光軸ＯＡを略中心として、照明光軸ＯＡを通るＸＺ平面に対称形状となる円弧状（本実施形態では、略弓形状）の切欠き部６３ａ，６３ｂを備えている。また、切欠き部６３ａ，６３ｂの大きさは、それぞれ異ならせている。本実施形態では、一方の切欠き部６３ｂの大きさが、他方の切欠き部６３ａより大きく形成されている。なお、切欠き部６３ａ，６３ｂの大きさは、Ｘ方向から見た開口面積が変化する場合に、それぞれの切欠き部６３ａ，６３ｂを通過する通過光量が同等となるように決めている。

支持部６５ａ，６５ｂは、第１遮光部材６１ａ，６１ｂよりもＺ方向における幅が狭い板状であり、第１遮光部材６１ａ，６１ｂからＹ方向先端側に延出している。支持部６５ａ，６５ｂは、延出方向の中間部でＸ方向側に屈曲しており、延出方向の先端部で保持部５３ａ，５３ｂに固定される。調光装置１０は、第１遮光部材６１ａ，６１ｂの一端側（支持部６５ａ，６５ｂ）を支持する片持ち構造で、遮光部６０ａ，６０ｂを保持している。

図３（ａ），（ｂ）において、第１レンズアレイ３１１および第２レンズアレイ３１２と、両者の間を光束が通過する通過領域ＴＡとを２点鎖線で示している。第１レンズアレイ３１１と第２レンズアレイ３１２は、互いに略平行であり、照明光軸ＯＡと略直交するように配置されている。また、固定部２０、駆動機構部４０、回動部５０ａ，５０ｂは、通過領域ＴＡの外側に設置されるため、光束を遮光することは無い。

図３（ａ）に示すように、遮光部６０ａ，６０ｂが最大遮光状態の場合、第２遮光部材６２ａ，６２ｂの端部６４ａ，６４ｂは、Ｙ方向から見た場合、上述したように、端部６４ａを光路下流側に位置させ、端部６４ｂを光路上流側に位置させている。従って、Ｘ方向（照明光軸ＯＡに沿う方向）の端部６４ａ，６４ｂ間には、離間距離Ｄ１を有している。離間距離Ｄ１は、遮光部６０ａ，６０ｂの加工精度や、調光装置１０としての組立て精度のバラツキを加味した場合に、遮光部６０ａ，６０ｂの回動により、第２遮光部材６２ａ，６２ｂが互いに干渉しないための必要な距離として設定し、確保している。

図３（ａ）に示すように、遮光部６０ａ，６０ｂが最大遮光状態の場合、端部６４ａ，６４ｂは、Ｘ方向から見た場合、照明光軸ＯＡに垂直となる面内（ＸＹ平面内）で略重なる程度の離間距離Ｄ２を有している。従って、Ｚ方向の端部６４ａ，６４ｂ間は、離間距離Ｄ２を有し、その距離を従来と比較して小さくしている。なお、切欠き部６３ａ，６３ｂの部分が、通過光量を若干増やすことはあるが、離間距離Ｄ２を従来と比較して小さくしているため、最大遮光状態の場合、全体として通過光量を従来と比較して抑制することができ、減光率を向上させている。

最大遮光状態から、３（ｂ）に示すように、最小遮光状態とするには、ギヤ４２の回動により、回動部５０ａ，５０ｂを回動させる。これに従動して、遮光部６０ａ，６０ｂは、回動軸５２ａｘ，５２ｂｘを中心に、観音開き状に上下方向に回転する。なお、遮光部６０ａ，６０ｂは、通過領域ＴＡの外側に位置して停止する。遮光部６０ａ，６０ｂは、最小遮光状態の場合、光束の通過を遮らない。

最大遮光状態と最小遮光状態との間において、回動部５０ａ，５０ｂの回動に応じて、遮光部６０ａ，６０ｂの回動角度が変化することにより、遮光部６０ａ，６０ｂによる光束の遮光領域が回動角度に応じて変化する。また、遮光部６０ａ，６０ｂの回動角度が変化することにより、略弓形状の輪郭を有する切欠き部６３ａ，６３ｂのＸ方向から見た開口面積が回動角度に応じて変化する。

上述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
本実施形態の調光装置１０によれば、遮光部６０ａ，６０ｂは、第１遮光部材６１ａ，６１ｂと第２遮光部材６２ａ，６０ｂとで構成されている。そして、最大遮光状態において、第２遮光部材６２ａ，６２ｂの相対する照明光軸ＯＡ側の端部６４ａ，６４ｂの位置を、照明光軸ＯＡに沿う方向でそれぞれ異ならせることにより、離間距離Ｄ１を確保している。これにより、遮光部６０ａ，６０ｂの加工精度や調光装置１０の組立て精度のバラツキを許容できる離間距離を保持できる。また、照明光軸ＯＡに垂直となる面内で、端部６４ａ，６４ｂ間の離間距離Ｄ２を極力小さくすることができるため、減光率を従来に比較して向上させることができる。

本実施形態の調光装置１０によれば、一方の第２遮光部材６２ａは光路下流側に曲折するように形成され、他方の第２遮光部材６２ｂは光路上流側に曲折するように形成されることにより、相対する光路側の端部６４ａ，６４ｂの位置を、照明光軸ＯＡに沿う方向でそれぞれ異ならせることができる。この構成によれば、第２遮光部材６２ａ，６２ｂを簡易な形状で構成することができると共に、上記効果を奏する。

本実施形態の調光装置１０によれば、一対の遮光部６０ａ，６０ｂの照明光軸ＯＡ側の端部６４ａ，６４ｂには、略弓形状の輪郭を有する切欠き部６３ａ，６３ｂが備えられている。そして、切欠き部６３ａ，６３ｂのＸ方向から見た開口面積が回動角度に応じて変化することにより、通過光量の急激な変化を抑制し、通過光量の変化を緩やかにすることができる。また、色むらの発生を抑制することができる。

本実施形態の調光装置１０によれば、相対する遮光部６０ａ，６０ｂの光路側の端部の位置を照明光軸ＯＡに沿う方向で異ならせることに対応させて、相対する切欠き部６３ａ，６３ｂの大きさを異ならせているため、通過光量の変化を更に緩やかにすることができる。また、色むらの発生を抑制することができる。

本実施形態のプロジェクター１によれば、光源装置３０から射出された光束を、調光装置１０で減光率を向上させて調整することができ、調整された光束を光変調装置（液晶パネル３４１）で画像信号に応じて変調して画像光を形成する。これにより、形成された画像光のダイナミックコントラストを従来よりも向上させることができる。また、調光装置１０の切欠き部６３ａ，６３ｂにより、通過光量の変化を緩やかにすることができるため、画像光の急激な明るさの変化を抑制すると共に、色むらを抑制することができる。

本実施形態の第１レンズアレイ３１１は、小レンズがＺ方向に奇数行配列され、Ｚ方向の中心に配置された小レンズの中心はＹ方向からみて照明光軸ＯＡと略一致している。従って、最大遮光状態において、一対の遮光部６０ａ，６０ｂの照明光軸ＯＡ側の端部６４ａ，６４ｂの間の領域に光束の強度の高くなる小レンズの中心が配置される。しかし、本実施形態の調光装置１０により、端部６４ａ，６４ｂの位置を、照明光軸ＯＡ方向でそれぞれ異ならせることにより、端部６４ａ，６４ｂ同士の離間距離を照明光軸ＯＡ方向で確保することができため、照明光軸ＯＡに垂直となる面内における端部６４ａ，６４ｂ同士の離間距離を小さくすることができる。従って、最大遮光状態において、端部６４ａ，６４ｂの間の領域に、小レンズの中心が配置された場合にも、減光率を向上させることができる。
（第２実施形態）

図４は、第２実施形態に係る調光装置１１の遮光部７０ａ，７０ｂの概略構成を模式的に示す図である。図４を参照して、本実施形態の調光装置１１および遮光部７０ａ，７０ｂの概略構成を説明する。なお、図４は、第１実施形態の調光装置１０と異なる構成の部分を取り出した図であり、遮光部７０ａ，７０ｂの最大遮光状態を示している。

本実施形態の調光装置１１は、遮光部７０ａ，７０ｂの形状が、第１実施形態の遮光部６０ａ，６０ｂと異なっている。また、この遮光部７０ａ，７０ｂを回動させるための回動軸５５ａｘ，５５ｂｘが、遮光部７０ａ，７０ｂの動作に対応させているため、第１実施形態の回動軸５２ａｘ，５２ｂｘと異なる位置に設定されている。その他の構成は、第１実施形態と略同様となる。

遮光部７０ａ，７０ｂは、第１遮光部材７１ａ，７１ｂと、第１遮光部材７１ａ，７１ｂの照明光軸ＯＡ側の端部から延出し、照明光軸ＯＡに沿って曲折して形成される第２遮光部材７２ａ，７２ｂと、を備えている。第１遮光部材７１ａ，７１ｂは、第１実施形態の第１遮光部材６１ａ，６１ｂと同様に構成される。異なるのは、第２遮光部材７２ａ，７２ｂである。

第２遮光部材７２ａ，７２ｂは、第１遮光部材７１ａ，７１ｂに対して、光路下流側に曲折している。詳細には、一方の第２遮光部材７２ａは、一方の第１遮光部材７１ａの端部から、光路下流側に角度も大きく曲折し、他方の第２遮光部材７２ｂは、他方の第１遮光部材７１ｂの端部から、光路下流側に、第２遮光部材７２ａに比べて小さい角度で光路下流側に曲折している。なお、第２遮光部材７２ａ，７２ｂの端部７４ａ，７４ｂには、照明光軸ＯＡを略中心として、照明光軸ＯＡを通るＸＺ平面に対称形状となる円弧状の切欠き部７３ａ，７３ｂを備えている。本実施形態では、一方の切欠き部７３ｂの大きさが、他方の切欠き部７３ａより大きく形成されている。

この構成により、第２遮光部材７２ａの照明光軸ＯＡ側の端部７４ａと、第２遮光部材７２ｂの照明光軸ＯＡ側の端部７４ｂとは、照明光軸ＯＡに沿う方向の位置がそれぞれ異なり、Ｙ方向から見た場合、一方の端部７４ａが、光路下流側に位置し、他方の端部７４ｂが、端部７４ａに比較して光路上流側に位置する。従って、Ｘ方向（照明光軸ＯＡに沿う方向）の端部７４ａ，７４ｂ間には、離間距離Ｄ３を有している。離間距離Ｄ３は、第１実施形態と同様に、遮光部７０ａ，７０ｂの加工精度や、調光装置１１としての組立て精度のバラツキを加味した場合に、遮光部７０ａ，７０ｂの回動により、第２遮光部材７２ａ，７２ｂが互いに干渉しないための必要な距離として設定し、確保している。

また、遮光部７０ａ，７０ｂが最大遮光状態の場合、端部７４ａ，７４ｂは、Ｘ方向から見た場合、照明光軸ＯＡに垂直となる面内（ＸＹ平面内）で略重なる程度の離間距離Ｄ４を有している。従って、Ｚ方向の端部６４ａ，６４ｂ間は、離間距離Ｄ４を有し、その距離を従来と比較して小さくしている。そのため、最大遮光状態の場合、通過光量を従来と比較して抑制することができ、減光率を向上させている。

なお、遮光部７０ａ，７０ｂが最小遮光状態の場合、図示を省略するが、回動軸５５ａｘ，５５ｂｘを中心に遮光部７０ａ，７０ｂが、第１実施形態と同様に回動し、通過領域ＴＡの外側に位置して停止する。遮光部７０ａ，７０ｂは、第１実施形態と同様に、最小遮光状態の場合、光束の通過を遮らない。

なお、第２実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
（第３実施形態）

図５は、第３実施形態に係る調光装置１２の遮光部８０ａ，８０ｂの概略構成を模式的に示す図である。図５を参照して、本実施形態の調光装置１２および遮光部８０ａ，８０ｂの概略構成を説明する。なお、図５は、第１実施形態の調光装置１０と異なる構成の部分を取り出した図であり、遮光部８０ａ，８０ｂの最大遮光状態を示している。

本実施形態の調光装置１２は、遮光部８０ａ，８０ｂの形状が、第１実施形態の遮光部６０ａ，６０ｂと異なっている。また、この遮光部８０ａ，８０ｂを回動させるための回動軸５６ａｘ，５６ｂｘが、遮光部８０ａ，８０ｂの動作に対応させるため、第１実施形態の回動軸５２ａｘ，５２ｂｘと異なる位置に設定されている。その他の構成は、第１実施形態と略同様となる。

遮光部８０ａ，８０ｂは、一対の第１遮光部材８１ａ，８１ｂのみを備えて構成される。第１実施形態の曲折された第２遮光部材６２ａ，６２ｂは形成されていない。第１遮光部材８１ａ，８１ｂは、最大遮光状態において、照明光軸ＯＡ側の端部８４ａ，８４ｂが、回動軸５６ａｘ，５６ｂｘ側の基端部８５ａ，８５ｂに比較して、それぞれ光路上流側に位置するように、傾斜した状態で設置される。また、第１遮光部材８１ａ，８１ｂの端部８４ａ，８４ｂは、照明光軸ＯＡを略中心として、照明光軸ＯＡを通るＸＺ平面に対称形状となる円弧状の切欠き部８３ａ，８３ｂを備えている。本実施形態では、一方の切欠き部８３ｂの大きさが、他方の切欠き部８３ａより大きく形成されている。

また、最大遮光状態において、第１遮光部材８１ａ，８１ｂの端部８４ａ，８４ｂは、照明光軸ＯＡに沿う方向の位置がそれぞれ異なり、Ｙ方向から見た場合、一方の端部８４ａが、光路下流側に位置し、他方の端部８４ｂが、端部８４ａに比較して光路上流側に位置する。従って、Ｘ方向（照明光軸ＯＡに沿う方向）の端部８４ａ，８４ｂ間には、離間距離Ｄ５を有している。離間距離Ｄ５は、第１実施形態と同様に、遮光部８０ａ，８０ｂの加工精度や、調光装置１２としての組立て精度のバラツキを加味した場合に、遮光部８０ａ，８０ｂの回動により、第１遮光部材８１ａ，８１ｂが互いに干渉しないための必要な距離として設定し、確保している。

また、遮光部８０ａ，８０ｂが最大遮光状態の場合、端部８４ａ，８４ｂは、Ｘ方向から見た場合、照明光軸ＯＡに垂直となる面内（ＸＹ平面内）で略重なる程度の離間距離Ｄ６を有している。従って、Ｚ方向の端部８４ａ，８４ｂ間は、離間距離Ｄ６を有し、その距離を従来と比較して小さくしている。そのため、最大遮光状態の場合、通過光量を従来と比較して抑制することができ、減光率を向上させている。

なお、遮光部８０ａ，８０ｂが最小遮光状態の場合、図示を省略するが、回動軸５６ａｘ，５６ｂｘを中心に遮光部８０ａ，８０ｂが、第１実施形態と同様に回動し、通過領域ＴＡの外側に位置して停止する。遮光部８０ａ，８０ｂは、第１実施形態と同様に、最小遮光状態の場合、光束の通過を遮らない。

なお、第３実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏することができるほか、遮光部８０ａ，８０ｂをコンパクトに構成できるため、調光装置１２の小型化が図れる。

なお、上述した実施形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変更や改良等を加えて実施することが可能である。変形例を以下に述べる。

前記第１実施形態の調光装置１０において、最大遮光状態の場合、端部６４ａはＺ方向先端側に位置し、一方の端部６４ｂはＺ方向基端側に位置している。しかし、端部６４ａを延ばしてＺ方向基端側に位置し、端部６４ｂを延ばしてＺ方向先端側に位置するように配置させてもよい。この場合、遮光部６０ａ，６０ｂの回動により、第２遮光部材６２ａ，６２ｂが互いに干渉しないための離間距離Ｄ１を適正に有することが必要である。このような構成とした場合、最大遮光状態において、切欠き部６３ａ，６３ｂによる通過光量を極力無くすことが可能となる。なお、これは、第２、第３実施形態においても同様である。

前記第１実施形態の調光装置１０において、ギヤ５１ａ，５１ｂは、歯形状は同一であるが、最大遮光状態と最小遮光状態において、遮光部６０ａ，６０ｂが図３に示すような位置関係とさせるために、それぞれの直径を異ならせた構成としている。しかし、遮光部６０ａ，６０ｂが最小遮光状態において、光束の通過を遮らない構成であればよく、最小遮光状態での遮光部６０ｂ側にスペースの余裕がある場合には、ギヤ５１ａ，５１ｂの直径が同一でも構わない。

前記第１実施形態の調光装置１０において、切欠き部６３ａ，６３ｂは、円弧状に形成され、詳細には略弓形状の輪郭を有している。しかし、切欠き部６３ａ，６３ｂは、円弧状に限られず、通過光量の変化を緩やかにできる形状であればよい。なお、これは、第２、第３実施形態においても同様である。

前記第１実施形態の調光装置１０において、一方の切欠き部６３ｂの大きさが、他方の切欠き部６３ａより大きく形成されている。しかし、切欠き部６３ａ，６３ｂの大きさは、回動角度の変化に対応して切欠き部６３ａ，６３ｂのＸ方向から見た開口面積が変化する場合に、それぞれの切欠き部６３ａ，６３ｂを通過する通過光量が同等となるように決めることでよい。なお、これは、第２、第３実施形態においても同様である。

前記第１実施形態の調光装置１０において、第１遮光部材６１ａ，６１ｂは、最大遮光状態で、照明光軸ＯＡに垂直となるように設置されている。しかし、これに限られず、第１遮光部材６１ａ，６１ｂは、第３実施形態の第１遮光部材８１ａ，８１ｂの設置と同様に、第１遮光部材６１ａ，６１ｂの照明光軸ＯＡ側の端部が、回動軸５２ａｘ，５２ｂｘの端部に比べて、光路上流側に位置するように傾斜させて設置することでもよい。このように傾斜させて設置した場合、特に、最大遮光状態において、第１遮光部材６１ａ，６１ｂに遮光されて反射した光束を照明光軸ＯＡに対して外側に向かわせることができ、光源装置３０に直接戻らないようにできる。これにより、光源装置３０の温度上昇を抑制できる。なお、これは、第２実施形態においても同様である。

前記第１実施形態の調光装置１０において、遮光部６０ａ，６０ｂは、切欠き部６３ａ，６３ｂを有しているが、有していることには限定されず、遮光部６０ａ，６０ｂに切欠き部６３ａ，６３ｂを有していない構成としてもよい。このような構成にした場合、ダイナミックコントラストを更に向上させることができる。なお、これは、第２、第３実施形態においても同様である。

前記第１実施形態の第１レンズアレイ３１１は、小レンズがＺ方向に奇数行配列され、Ｚ方向の中心に配置された小レンズの中心はＹ方向からみて照明光軸ＯＡと略一致している。しかし、これに限られず、小レンズがＺ方向に偶数行配列され、照明光軸ＯＡ上には、小レンズの中心を含まず境界およびその周辺領域が配置される場合であってもよい。なお、これは、第２、第３実施形態においても同様である。

前記第１実施形態の調光装置１０は、遮光部６０ａ，６０ｂが、Ｚ方向に開閉する機構となっているが、Ｙ方向に開閉する機構としてもよい。なお、これは、第２、第３実施形態においても同様である。

前記第１実施形態の光源３０１は、超高圧水銀ランプを採用している。しかし、これに限定されず、高輝度発光する種々の放電型のランプを採用することができ、例えば、メタルハライドランプや高圧水銀ランプ等を採用することができる。

前記第１実施形態の光学ユニット３は、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光に対応する３つの光変調装置（液晶パネル３４１）を用いる、いわゆる３板方式を採用している。しかし、これに限られず、単板方式の光変調装置を採用してもよい。また、コントラストを向上させるための光変調装置を追加して採用してもよい。

前記第１実施形態の光学ユニット３は、透過型の光変調装置（透過型の液晶パネル３４１）を採用している。しかし、これに限られず、反射型の光変調装置を採用してもよい。

１…プロジェクター、１０…調光装置、３０…光源装置、５０ａ，５０ｂ…回動部、５２ａｘ，５２ｂｘ…回動軸、６０ａ，６０ｂ…遮光部、６１ａ，６１ｂ…第１遮光部材、６２ａ，６２ｂ…第２遮光部材、６３ａ，６３ｂ…切欠き部、６４ａ，６４ｂ…端部、３４１…液晶パネル、ＯＡ…照明光軸。

Claims (7)

1. 入射する光束を遮光して通過光量を調整する調光装置であって、
   前記光束の光軸を挟み、当該光軸に対して略垂直な方向に沿った回動軸を有する一対の回動部と、
   前記一対の回動部に保持され、前記回動軸に略平行に延びて形成され、前記回動部の回動に従動して前記光束を遮光する一対の遮光部と、を備え、
   前記通過光量が最も少なくなる状態において、前記一対の遮光部の相対する前記光軸側の端部は、前記光軸方向の位置がそれぞれ異なることを特徴とする調光装置。
2. 請求項１に記載の調光装置であって、
   前記一対の遮光部は、
   前記回動軸に略平行に延びて形成される第１遮光部材と、
   前記通過光量が最も少なくなる状態において、前記第１遮光部材の前記光軸側の端部から延出し、前記光軸側に曲折して形成される第２遮光部材と、を有し、
   前記第２遮光部材の相対する前記光軸側の端部は、前記光軸に沿う方向の位置がそれぞれ異なることを特徴とする調光装置。
3. 請求項２に記載の調光装置であって、
   一方の前記第２遮光部材は、一方の前記第１遮光部材の前記光軸側の端部から前記光束の光路下流側に曲折するように形成され、
   他方の前記第２遮光部材は、他方の前記第１遮光部材の前記光軸側の端部から前記光束の光路上流側に曲折するように形成されていることを特徴とする調光装置。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の調光装置であって、
   前記一対の遮光部の前記光軸側の端部には、切欠き部が備えられていることを特徴とする調光装置。
5. 請求項４に記載の調光装置であって、
   前記一対の遮光部は、それぞれ前記切欠き部の大きさおよび形状の少なくともいずれかが異なることを特徴とする調光装置。
6. 前記光束を射出する光源装置と、
   前記光束を画像信号に応じて変調して画像光を形成する光変調装置と、
   請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の調光装置と、を備えることを特徴とするプロジェクター。
7. 請求項６に記載のプロジェクターであって、
   前記光源装置から射出された前記光束を部分光束に変換する複数の小レンズを備えたレンズアレイをさらに備え、
   前記調光装置は前記レンズアレイの前記光源装置とは反対側に配置され、
   前記光軸側から見て、前記通過光量が最も少なくなる状態において、前記一対の遮光部の前記光軸側端部の間の領域に、前記複数の小レンズのうち少なくとも１つの小レンズの中心が配置されていることを特徴とするプロジェクター。

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