JP5682154B2 - 調光装置およびプロジェクター - Google Patents

Description

本発明は、調光装置およびプロジェクターに関する。

光源装置と、光源装置から射出された光束を変調する光変調装置と、光変調装置に入射する光束の光量を調整する調光装置と、光変調装置で変調された光束を拡大投写する投写光学装置とを備えたプロジェクターが知られている。プロジェクターは、様々な場所に持ち運ばれて使用されることが多く携帯性が求められるため、プロジェクターの小型化を図ることを目的とした調光装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載の調光装置は、光束により光変調装置の画像形成領域を均一に照明するための一対のレンズアレイ、すなわち光路上流側の第１のレンズアレイと光路下流側の第２のレンズアレイとの間に配置される。そして、一対の遮光部材は一対のギア（回動部材）の回動軸と重ならないように配置され、各回動軸は第２のレンズアレイと重なるように配置されている。このような構成により、遮光部材が回動軸と重なる場合や回動軸が第２のレンズアレイの幅方向における外側に配置されている場合に比べて、第１のレンズアレイと遮光板との距離を短くして小型化を図っている。

特開２００９−２１６９０６号公報

しかしながら、特許文献１に記載の調光装置では、ギアを第１のレンズアレイに対して光路下流側に遠ざけることで第１のレンズアレイと遮光板との距離を短くしているが、ギアの半径は必ずしも小さくなるわけではない。そのため、一対のレンズアレイ間の距離は短くできても、光束の光軸と直交する方向における調光装置の幅は小さくできない可能性があり、プロジェクターを小型化する効果が不十分であるという課題がある。また、最大遮光状態（特許文献１の図９参照）において、一対の遮光部材の先端同士の間がある程度離間され配置されており、最大遮光状態における通過光量を十分少なくできない可能性や、最小遮光状態から最大遮光状態までの滑らかな調光を行い難い可能性がある。

本発明は、上述の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、以下の形態又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、入射する光束の一部を遮光して通過光量を調整する調光装置であって、前記光束の中心軸に対して略直交する方向に沿った回動軸を有する一対の回動部材と、前記一対の回動部材に保持され、前記一対の回動部材の回動に伴って前記光束を遮光する遮光領域の大きさを変化させる一対の遮光部材と、を備え、前記回動軸は、前記光束が通過する領域と重なる位置に配置されており、前記一対の遮光部材は、前記回動軸と重ならない位置に配置されていることを特徴とする。

この構成によれば、一対の回動部材の回動軸が光束が通過する領域と重なる位置に配置されているため、回動軸が光束が通過する領域外に配置されている場合に比べて、回動軸間の距離が小さくなる。このため、回動部材の回動半径を小さくできるので、回動部材を小型化できる。ここで、一対の遮光部材が回動軸と重ならない位置に配置されるので、回動部材を小型化しても、遮光部材を最大遮光状態において通過光量を少なくできる位置に配置し易くなる。これにより、通過光量を良好に調整しつつ回動部材を小型化できるので、調光装置の小型化を図ることができる。
また、回動部材の回動半径が小さくなるので、回動軸が光束が通過する領域外に配置されている場合に比べて、回動部材が回動する角度範囲をより大きくすることができる。これにより、回動部材の回動に伴う遮光領域の大きさの変化をより緩やかにできるので、より滑らかな調光を行うことができる。

［適用例２］上記適用例に係る調光装置であって、前記一対の遮光部材は、前記遮光領域が最も大きくなる状態において前記回動軸よりも前記光束の光路上流側に配置され、前記遮光領域が小さくなるにしたがって前記光束が通過する領域の外側に向かって移動することが好ましい。

この構成によれば、最大遮光状態では、遮光部材が回動軸よりも光束の光路上流側に配置される。光束は光路下流側に向かって外側に広がるので、遮光部材を光路上流側に配置することで、最大遮光状態における通過光量が少なく抑えられる。また、最小遮光状態では、遮光部材が回動軸よりも光束が通過する領域の外側に配置されるので、通過光量を多くすることができる。

［適用例３］上記適用例に係る調光装置であって、前記一対の遮光部材は、前記回動軸の方向に沿って延在する板状の第１の部分と、前記第１の部分の延在方向と交差する方向に延出する第２の部分と、を有し、前記第２の部分は、前記遮光領域が最も大きくなる状態において前記第１の部分の前記光束の中心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配置されているとともに、前記光束の光路下流側の端部に切欠きを有していることが好ましい。

この構成によれば、最大遮光状態において、第２の部分が第１の部分の光束の中心軸側の端部から光路下流側に配置されており、第２の部分の光路下流側の端部には切欠きが設けられている。このため、光路下流側から光束の中心軸方向に見た第２の部分の端部の輪郭は、回動部材の回動に伴って変化する。これにより、回動部材の回動に伴い遮光領域の大きさをより一層緩やかに変化させることができる。

［適用例４］上記適用例に係る調光装置であって、前記一対の遮光部材の前記第１の部分と前記第２の部分とがなす角度は、鋭角であることが好ましい。

この構成によれば、遮光部材における第１の部分と第２の部分とがなす角度が鋭角であるので、第２の部分の端部から回動軸までの距離を、第１の部分の第２の部分側の端部から回動軸までの距離よりも短くすることができる。このため、遮光部材の移動範囲を大きくすることなく、より滑らかな調光を行うことができる。また、最大遮光状態における第２の部分の延出方向は光束の中心軸方向に沿った方向であるので、最大遮光状態における遮光領域をより大きくすることができる。

［適用例５］上記適用例に係る調光装置であって、前記一対の遮光部材は、前記第２の部分とは反対側に、前記第１の部分の延在方向と交差する方向に延出する第３の部分をさらに有し、前記第３の部分は、前記遮光領域が最も小さくなる状態において前記光束の中心軸に対して外側に曲折するように配置されていることが好ましい。

この構成によれば、最小遮光状態において、第１の部分の第２の部分とは反対側に延出する第３の部分が光束の中心軸に対して外側に曲折して設けられているので、第１の部分と第３の部分とが平行である場合に比べて、第３の部分を光束が通過する領域におけるより外側に配置して遮光領域の大きさをより小さくすることができる。また、最大遮光状態では遮光領域の大きさをより大きくすることができる。

［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、前記光源装置から射出された光束を変調する光変調装置と、前記光変調装置からの変調光を投写する投写光学装置と、前記光源装置と前記光変調装置との間に配置された、前記光源装置からの前記光束を複数の部分光束に分割する第１レンズアレイ、および前記第１レンズアレイから射出された前記複数の部分光束の状態を調整する第２レンズアレイと、前記第１レンズアレイと前記第２レンズアレイとの間に配置された上記のいずれかの調光装置とを備えていることを特徴とする。

この構成によれば、回動部材の回動半径が小さく小型化が図られ、かつ滑らかな調光を行うことが可能な調光装置を第１レンズアレイと第２レンズアレイとの間に備えているので、小型化され滑らかな調光を行うプロジェクターを提供することができる。

第１の実施形態に係るプロジェクターの概略構成を示す模式図。 第１の実施形態に係る調光装置の概略構成を示す図。 第１の実施形態に係る調光装置における遮光部材の動作範囲を説明する図。 第２の実施形態に係る調光装置の概略構成を示す図。 動作時の各状態における遮光部材をＸ方向基端側から見た図。

以下に、本実施の形態について図面を参照して説明する。なお、参照する各図面において、構成をわかりやすく示すため、各構成要素の寸法の比率等は適宜異ならせてある。

（第１の実施形態）
＜プロジェクター＞
まず、第１の実施形態に係るプロジェクターについて、図１を参照して説明する。図１は、第１の実施形態に係るプロジェクターの概略構成を示す模式図である。本実施形態に係るプロジェクター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。

なお、以下の図および説明では、照明光軸ＯＣ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。すなわち、Ｘ，Ｙ，Ｚで示される各方向は、それぞれ互いに直交する。また、Ｘ方向先端側が光束射出方向である。したがって、Ｘ方向基端側が光束の光路上流側であり、Ｘ方向先端側が光束の光路下流側である。

図１に示すように、プロジェクター１は、外装ケース２と、光学部品用筐体３と、光源装置１００と、照明光学装置２００と、色分離光学装置３００と、リレー光学装置４００と、電気光学装置５００と、投写光学装置６００とを備えている。照明光学装置２００、色分離光学装置３００、リレー光学装置４００、および電気光学装置５００の各装置を構成する光学部品は光学部品用筐体３に収納され、光源装置１００および投写光学装置６００とともに外装ケース２内に固定されている。

また、図示を省略するが、プロジェクター１は、外装ケース２内における空間に、プロジェクター１内部の各構成部材に電力を供給する電源装置と、プロジェクター１内部の各構成部材を制御する制御装置とを、さらに備えている。

光源装置１００は、光束を射出する発光管１１０と、リフレクター１２０と、平行化凹レンズ１４０と、保持部１３０とを備えている。光源装置１００は、発光管１１０から射出された光束をリフレクター１２０で反射させて射出方向を揃え、平行化凹レンズ１４０により略平行光にして照明光学装置２００に向けて射出する。照明光軸ＯＣは、光源装置１００から被照明領域側に射出される光束の中心軸である。

発光管１１０は、発光部とその両側に延出する一対の封止部とを有している。発光管１１０としては、高輝度発光する種々の発光管を採用でき、例えば、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ等を採用できる。リフレクター１２０は、発光管１１０に対向する内面側に反射面を有しており、発光管１１０から射出された光を被照明領域側に向けて反射する。

保持部１３０は、リフレクター１２０の周囲を囲むように設けられており、リフレクター１２０を保持している。保持部１３０は、例えば、耐熱性の合成樹脂材料により略筒状に形成されている。保持部１３０の光束射出方向前方側の端部における中央部には開口部が設けられており、この開口部内に平行化凹レンズ１４０が保持されている。

照明光学装置２００は、第１のレンズアレイ２１０と、第２のレンズアレイ２２０と、偏光変換素子２３０と、重畳レンズ２４０とを備えている。第１のレンズアレイ２１０は、例えば、照明光軸ＯＣ方向から見て略矩形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おり、光源装置１００から射出された光束を複数の部分光束に分割する。第２のレンズアレイ２２０は、第１のレンズアレイ２１０と略同様の構成を有しており、重畳レンズ２４０とともに、部分光束を後述する液晶装置５２０の表面に略重畳させる。偏光変換素子２３０は、第２のレンズアレイ２２０から射出されたランダム偏光光を液晶装置５２０で利用可能な略１種類の偏光光に揃える機能を有する。

調光装置１０は、回動する一対の遮光部材２０ａ，２０ｂ（図２参照）を備えている。調光装置１０は、第１のレンズアレイ２１０と第２のレンズアレイ２２０との間に遮光部材２０ａ，２０ｂが位置するように配置され、遮光部材２０ａ，２０ｂが回動することにより光源装置１００から入射する光束の一部を遮光して光路下流側へ通過光量を調整する。なお、調光装置１０の具体的な構成については後述する。

色分離光学装置３００は、第１のダイクロイックミラー３１０と、第２のダイクロイックミラー３２０と、反射ミラー３３０とを備えている。色分離光学装置３００は、照明光学装置２００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４００は、入射側レンズ４１０と、リレーレンズ４２０と、反射ミラー４３０，４４０とを備えている。リレー光学装置４００は、色分離光学装置３００で分離されたＢ光をＢ光用の液晶装置５２０Ｂまで導く。なお、本実施形態では、リレー光学装置４００がＢ光を導く構成としているが、これに限定されず、例えば、Ｒ光を導く構成としてもよい。

電気光学装置５００は、フィールドレンズ５１０Ｒ，５１０Ｇ，５１０Ｂと、入射側偏光板（図示省略）と、光変調装置としての液晶装置５２０Ｒ，５２０Ｇ，５２０Ｂと、射出側偏光板（図示省略）と、クロスダイクロイックプリズム５３０とを備えている。入射側偏光板および射出側偏光板は、液晶装置５２０Ｒ，５２０Ｇ，５２０Ｂ毎に設けられている。

液晶装置５２０Ｒ，５２０Ｇ，５２０Ｂは、色分離光学装置３００で分離された各色光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５３０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なし、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５３０は、液晶装置５２０Ｒ，５２０Ｇ，５２０Ｂにて変調された各色光を合成し、投写光学装置６００側に射出する。

投写光学装置６００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５００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では、調光装置１０により電気光学装置５００に入射する光束の光量を調整できるので、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。

＜調光装置＞
次に、第１の実施形態に係る調光装置について、図２および図３を参照して説明する。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、一方の部材の符号にａを付し、他方の部材の符号にｂを付して識別する。

図２は、第１の実施形態に係る調光装置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り、図２（ａ）および（ｂ）のいずれも最大遮光状態を示している。図３は、第１の実施形態に係る調光装置における遮光部材の動作範囲を説明する図である。詳しくは、図３（ａ）は最大遮光状態における遮光部材および回動部材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材および回動部材の位置を示す図である。

図２（ａ）および（ｂ）に示すように、調光装置１０は、固定部材１１と、駆動機構１２と、一対の回動部材１５ａ，１５ｂと、一対の遮光部材２０ａ，２０ｂとを備えている。なお、調光装置１０が遮光部材２０ａ，２０ｂにより最大限に光束を遮光している状態を最大遮光状態といい、調光装置１０が遮光部材２０ａ，２０ｂにより最小限に光束を遮光している状態を最小遮光状態という。

固定部材１１は、光学部品用筐体３（図１参照）に取り付けられ固定されている。固定部材１１は、板金等で形成されており、詳細な図示を省略するが、光学部品用筐体３に取り付けるための取付部や、駆動機構１２および回動部材１５ａ，１５ｂ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１２は、モーター１３と、モーター１３の回転を回動部材１５ａ，１５ｂに伝達するギア１４とを有している。モーター１３は固定部材１１のＹ方向先端側に固定されており、ギア１４は固定部材１１のＹ方向基端側に配置されている。モーター１３は、制御部（図示省略）により制御され、ギア１４を回転させる駆動力を発生する。モーター１３としては、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１３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１３の回転を伝達する手段はギア１４に限定されるものではない。

回動部材１５ａ，１５ｂは、回動部であるギア１６ａ，１６ｂと、回動支持軸１７ａ，１７ｂと、遮光部材２０ａ，２０ｂを保持する保持部１８ａ，１８ｂとを有している。ギア１６ａ，１６ｂは、遮光部材２０ａ，２０ｂ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。回動支持軸１７ａ，１７ｂの中心軸である回動軸１７ａｘ，１７ｂｘは、照明光軸ＯＣ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。

ギア１６ａ，１６ｂは、回動支持軸１７ａ，１７ｂを介して固定部材１１に支持されており、回動軸１７ａｘ，１７ｂｘを中心として回動可能である。ギア１６ａ，１６ｂは互いに噛合しており、ギア１６ａ，１６ｂの一方はギア１４と噛合している。ギア１６ａ，１６ｂは、モーター１３の回転がギア１４を介して伝達されると、互いに同期して逆方向に回動する。保持部１８ａ，１８ｂは、ギア１６ａ，１６ｂのＹ方向基端側の面における回動支持軸１７ａ，１７ｂから外れた位置に設けられている。

遮光部材２０ａ，２０ｂは、照明光軸ＯＣを間に挟んで対向配置されている。より具体的には、遮光部材２０ａがＺ方向先端側に配置され、遮光部材２０ｂがＺ方向基端側に配置されている。また、遮光部材２０ａ，２０ｂは、第１のレンズアレイ２１０と第２のレンズアレイ２２０との間に、Ｙ方向先端側から挿入されるように配置されている（図２（ｂ）参照）。遮光部材２０ａ，２０ｂは、板金プレス加工等により形成され、遮光板２１ａ，２１ｂと支持部２２ａ，２２ｂとを有している。

遮光板２１ａ，２１ｂは、回動軸１７ａｘ，１７ｂｘの方向、すなわちＹ方向に沿って延在する略平板状である。支持部２２ａ，２２ｂは、遮光板２１ａ，２１ｂよりもＺ方向における幅が狭い板状であり、遮光板２１ａ，２１ｂからＹ方向先端側に延出している。支持部２２ａ，２２ｂ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１８ａ，１８ｂに固定されている。調光装置１０は、遮光部材２０ａ，２０ｂの一端側（支持部２２ａ，２２ｂ）が支持された所謂片持ち構造である。

続いて、図３（ａ）および（ｂ）を参照して、遮光部材２０ａ，２０ｂによる遮光動作を説明する。なお、図３（ａ）および（ｂ）では、第１のレンズアレイ２１０および第２のレンズアレイ２２０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のレンズアレイ２１０および第２のレンズアレイ２２０は、互いに略平行であり、照明光軸ＯＣと略直交するように配置されている。一般に、光束が第１のレンズアレイ２１０から第２のレンズアレイ２２０に進むにしたがって、光束の幅は広くなる。

図３（ａ）および（ｂ）に示すように、回動部材１５ａ，１５ｂの回動軸１７ａｘ，１７ｂｘは、Ｙ方向から見て通過領域ＴＡと重なる位置に配置されている。より具体的には、回動軸１７ａｘ，１７ｂｘは、Ｘ方向において第２のレンズアレイ２２０よりも第１のレンズアレイ２１０側に配置され、Ｚ方向において通過領域ＴＡの両外端よりも内側（照明光軸ＯＣ寄り）に配置されている。したがって、回動軸１７ａｘ，１７ｂｘが通過領域ＴＡよりも外側に配置されている場合に比べて、回動軸１７ａｘ，１７ｂｘ間の距離が小さくなる。つまり、回動部材１５ａ，１５ｂの回動半径が小さくなるので、回動部材１５ａ，１５ｂを小型化することができる。回動部材１５ａ，１５ｂは、モーター１３（図２参照）の回転が伝達されることにより、図３（ａ）に示す最大遮光状態における位置と図３（ｂ）に示す最小遮光状態における位置との間で回動する。

遮光部材２０ａ，２０ｂは、Ｙ方向から見て回動軸１７ａｘ，１７ｂｘと重ならない位置に配置されている。図３（ａ）に示す最大遮光状態では、遮光板２１ａ，２１ｂは、回動軸１７ａｘ，１７ｂｘよりも光路上流側に配置されており、例えば、回動部材１５ａ，１５ｂ（ギア１６ａ，１６ｂ）の光路上流側の端部にほぼ重なる位置に配置されている。この状態において、遮光板２１ａ，２１ｂにより第２のレンズアレイ２２０の光束入射面がほぼ覆われて、光束の通過光量が最小となる。

ところで、仮に、図３（ａ）に二点鎖線で示すように、遮光板２１ａ，２１ｂを照明光軸ＯＣに沿って光路下流側に回動軸１７ａｘ，１７ｂｘと重なる位置まで平行移動させたとする。そうすると、光束は第２のレンズアレイ２２０に近づくほど外側に広がるので、遮光板２１ａ，２１ｂにより遮光されない光束が増加する。そのため、最大遮光状態における光束の通過光量を本実施形態と同等とするためには、遮光板２１ａ，２１ｂをより大きくしなければならなくなる。したがって、本実施形態のように、遮光板２１ａ，２１ｂを回動軸１７ａｘ，１７ｂｘよりも光路上流側に配置することにより、遮光板が回動軸と重なる場合に比べて、遮光板２１ａ，２１ｂの大きさを小さくすることができる。

また、遮光板２１ａ，２１ｂが回動軸１７ａｘ，１７ｂｘよりも光路上流側に配置されている場合であっても、仮に、回動軸が本実施形態よりも光路下流側、例えば、特許文献１に記載のプロジェクターのように第２のレンズアレイ２２０と重なる位置に配置されていたとする。そうすると、上記の場合と同様に、遮光板２１ａ，２１ｂにより遮光されない光束が増加するため、光束の通過光量を本実施形態と同等とするためには遮光板２１ａ，２１ｂをより大きくしなければならなくなる。したがって、回動軸１７ａｘ，１７ｂｘが第２のレンズアレイ２２０よりも光路上流側に配置されることにより、遮光板２１ａ，２１ｂの大きさを小さくすることができる。

遮光板２１ａ，２１ｂは、照明光軸ＯＣ側の端部が他方の端部よりも第１のレンズアレイ２１０側に位置するように、第２のレンズアレイ２２０に対して傾斜して配置されている。遮光板２１ａ，２１ｂの第２のレンズアレイ２２０に対する傾斜角度は、例えば、５°〜１０°程度である。なお、遮光板２１ａ，２１ｂの第２のレンズアレイ２２０に対する傾斜角度は、上記に限定されるものではなく、遮光板２１ａ，２１ｂと回動軸１７ａｘ，１７ｂｘとの位置関係や回動角度範囲等により適宜設定してもよい。

ここで、遮光板２１ａ，２１ｂが第２のレンズアレイ２２０に平行に配置されていると、第１のレンズアレイ２１０側から入射する光束が遮光板２１ａ，２１ｂで光路上流側に反射されて光源装置１００に戻り、光源装置１００の温度上昇を招く場合がある。これに対して、遮光板２１ａ，２１ｂを第２のレンズアレイ２２０に対して傾斜させることにより、遮光板２１ａ，２１ｂの反射光が光源装置１００に戻らないように照明光軸ＯＣに対して外側に向かわせることができる。

なお、遮光板２１ａ，２１ｂの照明光軸ＯＣ側の端部は、回動部材１５ａ，１５ｂ（ギア１６ａ，１６ｂ）よりも照明光軸ＯＣ側に突出していてもよい。このような構成にすれば、遮光板２１ａ，２１ｂが第２のレンズアレイ２２０に対して傾斜していても、遮光領域をより照明光軸ＯＣ側まで広げて光束の通過光量をより少なくすることができる。遮光板２１ａ，２１ｂ同士の間の距離は、端部同士が接触しない範囲で適宜設定される。

次に、図３（ｂ）に示す最小遮光状態では、遮光板２１ａ，２１ｂは、照明光軸ＯＣに対して回動軸１７ａｘ，１７ｂｘよりも外側に配置される。遮光板２１ａ，２１ｂは、例えば、Ｙ方向から見て通過領域ＴＡの両外端に沿うように配置される。この状態において、遮光板２１ａ，２１ｂにより第２のレンズアレイ２２０の光束入射面がほぼ覆われなくなり、光束の通過光量が最大となる。

遮光板２１ａ，２１ｂは、回動部材１５ａ，１５ｂに伴って、実線で示す最小遮光状態における位置と破線で示す最大遮光状態における位置との間で回動する。これにより、遮光板２１ａ，２１ｂによる光束の遮光領域が変化して、通過光量が調整される。ここで、回動部材１５ａ，１５ｂの回動半径が小さいほど、回動部材１５ａ，１５ｂが通過領域ＴＡにおいて回動する角度範囲をより大きくすることができる。これにより、回動部材１５ａ，１５ｂの回動に伴って遮光板２１ａ，２１ｂが移動することによる遮光領域の大きさの変化をより緩やかにできる。つまり、遮光板２１ａ，２１ｂの移動による通過光量の変化量をより小さくできるので、より滑らかな調光を行うことができる。

なお、調光装置１０は、上述した構成要素の他に、遮光部材２０ａ，２０ｂの位置を検出してその検出信号を制御部に出力するセンサー部をさらに備えていてもよい。

以上、第１の実施形態に係る調光装置１０および、調光装置１０を備えたプロジェクター１の構成によれば、以下の効果が得られる。

（１）回動軸１７ａｘ，１７ｂｘが光束の通過領域ＴＡと重なる位置に配置されているので、回動軸が通過領域ＴＡ外に配置されている場合に比べて、回動部材１５ａ，１５ｂの回動半径を小さくできる。これにより、回動部材１５ａ，１５ｂを小型化できる。

（２）遮光板２１ａ，２１ｂが回動軸１７ａｘ，１７ｂｘと重ならない位置に配置されているので、遮光板が回動軸と重なる位置に配置されている場合に比べて、遮光板２１ａ，２１ｂを小型化できる。また、遮光板２１ａ，２１ｂを小型化しても、最大遮光状態における通過光量を少なく抑えることができる。

（３）回動軸１７ａｘ，１７ｂｘが第２のレンズアレイ２２０よりも光路上流側に配置されているので、回動軸が第２のレンズアレイ２２０と重なる位置に配置されている場合に比べて、遮光板２１ａ，２１ｂを小型化できる。また、遮光板２１ａ，２１ｂを小型化しても、最大遮光状態における通過光量を少なく抑えることができる。

（４）回動部材１５ａ，１５ｂの回動半径が小さくなるので、回動部材１５ａ，１５ｂが通過領域ＴＡにおいて回動する角度範囲をより大きくできる。これにより、遮光板２１ａ，２１ｂの移動による遮光領域の大きさがより緩やかに変化するので、より滑らかな調光を行うことができる。

（５）以上のように、回動部材１５ａ，１５ｂおよび遮光板２１ａ，２１ｂを小型化できるので、調光装置１０の小型化を図ることができ、この結果プロジェクター１の小型化を図ることができる。また、小型化しても、最大遮光状態における通過光量を少なく抑え、滑らかな調光を行うことができる調光装置１０およびプロジェクター１を提供できる。

（第２の実施形態）
＜調光装置＞
次に、第２の実施形態に係る調光装置について、図４および図５を参照して説明する。図４は、第２の実施形態に係る調光装置の概略構成を示す図である。詳しくは、図４（ａ）は遮光部材をＸ方向基端側から見た斜視図であり、図４（ｂ）は遮光部材の動作範囲を説明する図である。また、図５は、動作時の各状態における遮光部材をＸ方向基端側から見た図である。詳しくは、図５（ａ）は最小遮光状態における遮光部材の状態を示す図であり、図５（ｂ）は回動途中の中間状態における遮光部材の状態を示す図であり、図５（ｃ）は最大遮光状態における遮光部材の状態を示す図である。

第２の実施形態に係る調光装置は、第１の実施形態に係る調光装置に対して、遮光部材の形状が異なっているが、その他の構成はほぼ同じである。第１の実施形態と共通する構成要素については、同一の符号を付しその説明を省略する。

第２の実施形態に係る調光装置１０Ａは、固定部材１１、駆動機構１２、および一対の回動部材１５ａ，１５ｂ（以上は図２参照）と、図４（ａ）に示すように、一対の遮光部材３０ａ，３０ｂとを備えている。

遮光部材３０ａ，３０ｂは、板金プレス加工等により形成され、第１の部分としての遮光板本体３１ａ，３１ｂと、第２の部分としての先端部３２ａ，３２ｂと、第３の部分としての末端部３４ａ，３４ｂとを有している。遮光板本体３１ａ，３１ｂは、回動軸１７ａｘ，１７ｂｘの方向に沿って延在する平板状である。

先端部３２ａ，３２ｂは、遮光板本体３１ａ，３１ｂの延在方向と交差する方向に延出している。先端部３２ａ，３２ｂは、最大遮光状態において、遮光板本体３１ａ，３１ｂの端部３６ａ，３６ｂから光束の光路下流側に曲折するように配置されている。遮光板本体３１ａ，３１ｂと先端部３２ａ，３２ｂとがなす角度は鋭角である。なお、遮光板本体３１ａ，３１ｂと先端部３２ａ，３２ｂとがなす角度は、遮光板本体３１ａ，３１ｂと回動軸１７ａｘ，１７ｂｘとの位置関係や回動角度範囲等により適宜設定される。

先端部３２ａ，３２ｂにおける遮光板本体３１ａ，３１ｂの端部３６ａ，３６ｂとは反対側の端部３７ａ，３７ｂには、円弧状の切欠き部３３ａ，３３ｂが設けられている。そのため、端部３７ａ，３７ｂは、端部３７ａ，３７ｂから端部３６ａ，３６ｂに向かう方向、すなわち照明光軸ＯＣから遠ざかる方向に窪んだ切欠き形状を有している。

末端部３４ａ，３４ｂは、遮光板本体３１ａ，３１ｂの先端部３２ａ，３２ｂとは反対側に、遮光板本体３１ａ，３１ｂの延在方向と交差する方向に延出している。末端部３４ａ，３４ｂは、遮光板本体３１ａ，３１ｂに対して光束の光路上流側に曲折するように配置されている。遮光部材３０ａ，３０ｂは、遮光板本体３１ａ，３１ｂの両側に曲折して接続された先端部３２ａ，３２ｂと末端部３４ａ，３４ｂとを有しているので、第１の実施形態の遮光部材２０ａ，２０ｂに比べて強度が高められる。

図４（ｂ）に実線で示すように、最大遮光状態では、遮光板本体３１ａ，３１ｂは、Ｙ方向から見て回動軸１７ａｘ，１７ｂｘよりも光路上流側であって、回動部材１５ａ，１５ｂ（ギア１６ａ，１６ｂ）の光路上流側の端部にほぼ重なる位置に配置されている。遮光板本体３１ａ，３１ｂの照明光軸ＯＣ側の端部３６ａ，３６ｂは、回動部材１５ａ，１５ｂよりも照明光軸ＯＣ側に突出している。

先端部３２ａ，３２ｂは、遮光板本体３１ａ，３１ｂの端部３６ａ，３６ｂから光束の光路下流側に曲折して、照明光軸ＯＣに略平行に配置されている。したがって、先端部３２ａ，３２ｂの端部３７ａ，３７ｂは、端部３６ａ，３６ｂよりも第２のレンズアレイ２２０側に位置している。遮光板本体３１ａ，３１ｂの第２のレンズアレイ２２０に対する傾斜角度は、例えば５°〜１０°程度である。また、端部３７ａ，３７ｂと回動軸１７ａｘ，１７ｂｘとを結ぶ線の第２のレンズアレイ２２０に対する傾斜角度は、例えば２°程度である。

上述の通り、端部３７ａ，３７ｂは、端部３６ａ，３６ｂよりも第２のレンズアレイ２２０側に位置している。光束は第２のレンズアレイ２２０に近づくほど外側に広がるので、端部３７ａ，３７ｂ同士の間の距離と端部３６ａ，３６ｂ同士の間の距離とが同じであっても、先端部３２ａ，３２ｂを設けることにより、照明光軸ＯＣを挟んだ遮光部材３０ａ，３０ｂ同士の間を通過する光束の通過光量をより少なくすることができる。したがって、第２の実施形態に係る遮光部材３０ａ，３０ｂの構成によれば、第１の実施形態に係る遮光部材２０ａ，２０ｂに比べて、最大遮光状態における光束の通過光量をより少なくすることが可能である。

また、最大遮光状態では、末端部３４ａ，３４ｂが遮光板本体３１ａ，３１ｂから光路上流側に曲折しているので、末端部３４ａ，３４ｂが遮光板本体３１ａ，３１ｂと平行である場合に比べて、照明光軸ＯＣに対して遮光部材３０ａ，３０ｂの外側を通過する光束の通過光量をより少なくすることができる。

端部３７ａ，３７ｂと回動軸１７ａｘ，１７ｂｘとの距離は、端部３６ａ，３６ｂと回動軸１７ａｘ，１７ｂｘとの距離よりも小さい。端部３７ａ，３７ｂは、回動部材１５ａ，１５ｂにおける円弧状の外周にほぼ重なる位置に配置されている。したがって、遮光部材３０ａ，３０ｂが実線で示す最小遮光状態における位置と破線で示す最大遮光状態における位置との間で回動する際、端部３７ａ，３７ｂは端部３６ａ，３６ｂよりも内側（回動軸１７ａｘ，１７ｂｘ寄り）を移動する。

ここで、仮に遮光板本体３１ａ，３１ｂと先端部３２ａ，３２ｂとがなす角度が鈍角であるとすると、遮光部材３０ａ，３０ｂが回動する際、端部３７ａ，３７ｂが端部３６ａ，３６ｂよりも外側を移動することとなる。そうすると、図４（ｂ）の最大遮光状態の位置になる前に先端部３２ａ，３２ｂの端部３７ａ，３７ｂ同士が接触してしまう。

これに対して、第２の実施形態のように、遮光板本体３１ａ，３１ｂと先端部３２ａ，３２ｂとがなす角度を鋭角とすることで、遮光部材３０ａ，３０ｂが遮光板本体３１ａ，３１ｂの端部３６ａ，３６ｂから延出する先端部３２ａ，３２ｂを有していても、第１の実施形態と同様に調光装置１０Ａの小型化を図ることができる。

図４（ｂ）に破線で示すように、最小遮光状態では、第１の実施形態よりも最大遮光状態からのギア１６ａ，１６ｂの回動角度が大きく、遮光板本体３１ａ，３１ｂの端部３６ａ，３６ｂは通過領域ＴＡに対して第１の実施形態の遮光板２１ａ，２１ｂの端部よりも外側に移動する。そして、先端部３２ａ，３２ｂの端部３７ａ，３７ｂと末端部３４ａ，３４ｂとが、通過領域ＴＡの両外端に沿うように配置される。

ここで、遮光板本体３１ａ，３１ｂと末端部３４ａ，３４ｂとが平行であったとすると、遮光板本体３１ａ，３１ｂの端部３６ａ，３６ｂが通過領域ＴＡに対して第１の実施形態の遮光板２１ａ，２１ｂよりも外側に移動するので、末端部３４ａ，３４ｂは通過領域ＴＡ内に配置されてしまう。第２の実施形態に係る遮光部材３０ａ，３０ｂでは、末端部３４ａ，３４ｂが遮光板本体３１ａ，３１ｂから通過領域ＴＡに対して外側に曲折しているので、末端部３４ａ，３４ｂを通過領域ＴＡ外に配置することが可能となる。これにより、遮光板本体３１ａ，３１ｂと末端部３４ａ，３４ｂとが平行である場合に比べて、最小遮光状態における光束の通過光量を多くすることができる。

次に、遮光部材３０ａ，３０ｂの動作時の各状態におけるＸ方向基端側、すなわち光路上流側から見た形状の変化を説明する。なお、いうまでもないが、遮光部材３０ａ，３０ｂを光路下流側から見た場合も、形状の変化は同様となる。

図５（ａ）に示すように、最小遮光状態では、先端部３２ａ，３２ｂにおける円弧状の切欠き部３３ａ，３３ｂによる弓形状の輪郭が深い。図５（ｂ）に示すように、中間状態では、切欠き部３３ａ，３３ｂによる弓形状の輪郭が最小遮光状態よりもやや浅くなっており、回動角度に応じて通過光量が徐々に変化していくので、通過光量の変化がなだらかなものとなる。また、図５（ｃ）に示すように、最大遮光状態では、先端部３２ａ，３２ｂが照明光軸ＯＣと略平行となるため、切欠き部３３ａ，３３ｂの形状は反映されず、遮光板本体３１ａ，３１ｂの輪郭に沿った一直線状の輪郭を形成する。

このように、第２の実施形態の遮光部材３０ａ，３０ｂでは、第１の実施形態の遮光部材２０ａ，２０ｂよりも、遮光量の変化を比較的なだらかなものにし、かつ、最大遮蔽状態において通過光量を十分に少なくすることができる。

以上、第２の実施形態に係る調光装置１０Ａの構成によれば、以下の効果が得られる。

（１）第１の実施形態と同様に、調光装置１０Ａの小型化を図ることができる。

（２）遮光部材３０ａ，３０ｂが、最大遮光状態において遮光板本体３１ａ，３１ｂから光路下流側に曲折し照明光軸ＯＣと略平行に配置される先端部３２ａ，３２ｂを有しているので、第１の実施形態よりも最大遮光状態における光束の通過光量を少なくすることができる。

（３）先端部３２ａ，３２ｂの端部３７ａ，３７ｂに切欠き部３３ａ，３３ｂが設けられており、切欠き部３３ａ，３３ｂによる弓形状の輪郭が回動角度に応じて変化して、通過光量が徐々に変化していくので、第１の実施形態よりも通過光量の変化をなだらかにすることができる。

以上、本発明の調光装置およびプロジェクターを上記の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の趣旨から逸脱しない範囲で様々な変形を加えることができる。変形例としては、例えば以下のようなものが考えられる。

（変形例１）
上記実施形態におけるプロジェクター１では、調光装置１０，１０Ａは、一対の遮光部材２０ａ，２０ｂ，３０ａ，３０ｂが第１のレンズアレイ２１０と第２のレンズアレイ２２０との間にＹ方向先端側から挿入されるように配置されている構成を有していたが、このような形態に限定されない。調光装置１０，１０Ａは、遮光部材２０ａ，２０ｂ，３０ａ，３０ｂが他の方向、例えばＺ方向先端側等から第１のレンズアレイ２１０と第２のレンズアレイ２２０との間に挿入されるように配置されていてもよい。

（変形例２）
上記実施形態における調光装置１０，１０Ａでは、一対の遮光部材２０ａ，２０ｂ，３０ａ，３０ｂが照明光軸ＯＣを間に挟んで対称な形状を有していたが、このような形態に限定されない。遮光部材は、例えば光源装置の特性等に応じて非対称な形状であってもよい。

（変形例３）
上記実施形態におけるプロジェクター１は、光変調装置として光を透過し光束入射面と光束射出面とが異なる透過型の液晶装置５２０を備えた透過型のプロジェクターであるが、本発明はこれに限定されるものではない。プロジェクターは、光を反射し光束入射面と光束射出面とが同一となる反射型の液晶装置を備えた反射型のプロジェクターであってもよい。反射型のプロジェクターに本発明を適用した場合にも、透過型のプロジェクターと同様の効果を得ることができる。

（変形例４）
上記実施形態におけるプロジェクター１は光変調装置として３つの液晶装置を用いたプロジェクターであるが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は、例えば、１つ、２つまたは４つ以上の液晶装置を用いたプロジェクターにも適用することができる。

（変形例５）
上記実施形態のプロジェクター１の構成では、光変調装置として液晶装置５２０を用いているが、本発明はこれに限定されるものではない。光変調装置としては、一般に、画像情報に応じて入射光を変調するものであればよく、マイクロミラー型光変調装置等を利用してもよい。マイクロミラー型光変調装置としては、例えば、ＤＭＤ（デジタルマイクロミラーデバイス）（ＴＩ社の商標）を用いることができる。

（変形例６）
本発明は、投写画像を観察する側から投写するフロント投写型プロジェクター、および、投写画像を観察する側とは反対の側から投写するリア投写型プロジェクターに適用することが可能である。

１…プロジェクター、１０…調光装置、１５ａ，１５ｂ…一対の回動部材、１７ａｘ，１７ｂｘ…回動軸、２０ａ，２０ｂ，３０ａ，３０ｂ…一対の遮光部材、３１ａ，３１ｂ…第１の部分としての遮光板本体、３２ａ，３２ｂ…第２の部分としての先端部、３３ａ，３３ｂ…切欠き部、３４ａ，３４ｂ…第３の部分としての末端部、３６ａ，３６ｂ…端部、３７ａ，３７ｂ…端部、１００…光源装置、２１０…第１のレンズアレイ、２２０…第２のレンズアレイ、５２０Ｒ，５２０Ｇ，５２０Ｂ…光変調装置としての液晶装置、６００…投写光学装置、ＯＣ…光束の中心軸としての照明光軸、ＴＡ…光束が通過する領域としての通過領域。

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、
   前記光束の中心軸に対して略直交する第１方向に沿った回動軸を有する一対の回動部材と、
   前記一対の回動部材に保持され、前記一対の回動部材の回動に伴って前記光束を遮光する光量を変化させる一対の遮光部材と、を備え、
   前記一対の遮光部材は、前記第１方向に延出する板状の第１の部分と、前記第１方向と交差する第２方向に延出する第２の部分と、を有し、
   前記第２の部分は、
   前記一対の遮光部材により遮光される光束の光量が最も大きくなる最大遮光状態における前記第１の部分の前記光束の中心側の第１端部から、前記光束の光路下流側に曲折するように配置され、
   前記第１の部分に接続する端部とは反対側の端部に切欠きを有し、
   前記第１の部分と前記第２の部分とがなす角度は、鋭角であ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、
   前記第２の部分は、前記最大遮光状態において前記光束の前記中心軸に対して略平行となることを特徴とする調光装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の調光装置であって、
   前記第１方向において、
   前記回動軸は、前記光束が通過する領域と重なる位置に配置されており、
   前記一対の遮光部材は、前記回動軸と重ならない位置に配置されていることを特徴とする調光装置。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載の調光装置であって、
   前記一対の遮光部材は、前記最大遮光状態において前記回動軸よりも前記光束の光路上流側に配置され、前記光束が通過する領域の外側に向かって移動することにより、前記光束を遮光する光量を小さくすることを特徴とする調光装置。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載の調光装置であって、
   前記一対の遮光部材は、前記第１の部分の前記第１端部とは反対側の第２端部から、前記第１方向と交差する第３方向に延出する第３の部分をさらに有し、
   前記第３の部分は、前記一対の遮光部材により遮光される光束の光量が最も小さくなる最小遮光状態において、前記光束の中心軸に対して外側に曲折するように配置されていることを特徴とする調光装置。
6. 光束を射出する光源装置と、
   前記光源装置から射出された光束を変調する光変調装置と、
   前記光変調装置からの変調光を投写する投写光学装置と、
   請求項１から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、
   前記光源装置からの前記光束を複数の部分光束に分割する第１レンズアレイと、
   前記第１レンズアレイから射出された前記複数の部分光束の状態を調整する第２レンズアレイと、を備え、
   前記調光装置は、前記第１レンズアレイと前記第２レンズアレイとの間に配置されることを特徴とするプロジェクター。

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