調光装置およびプロジェクター
【課題】レンズアレイを構成するレンズが、遮光部材を開閉する方向に奇数行に配列されていても、遮光部材を閉じた状態での減光率を向上することが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１０は、照明光軸ＯＡに対して略垂直な方向（Ｙ方向）の両側に延在し、略垂直な方向に軸方向が設定される回動軸５２ａｘ，５２ｂｘを中心に回動し、第１レンズアレイ３１１から射出される光束を遮光して通過光量を調整する、照明光軸ＯＡを挟んで配置された一対の遮光部６０ａ，６０ｂを備え、第１レンズアレイ３１１はレンズ３１１ａの中心が略照明光軸ＯＡとなる位置に配置されたレンズ３１１ａを含み、照明光軸ＯＡ側から見て、一対の遮光部６０ａ，６０ｂの照明光軸ＯＡ側の端部６４ａ，６４ｂに挟まれる隙間Ｄ１に、レンズ３１１ａの中心が重ならない位置に配置されている。
【解決手段】調光装置１０は、照明光軸ＯＡに対して略垂直な方向（Ｙ方向）の両側に延在し、略垂直な方向に軸方向が設定される回動軸５２ａｘ，５２ｂｘを中心に回動し、第１レンズアレイ３１１から射出される光束を遮光して通過光量を調整する、照明光軸ＯＡを挟んで配置された一対の遮光部６０ａ，６０ｂを備え、第１レンズアレイ３１１はレンズ３１１ａの中心が略照明光軸ＯＡとなる位置に配置されたレンズ３１１ａを含み、照明光軸ＯＡ側から見て、一対の遮光部６０ａ，６０ｂの照明光軸ＯＡ側の端部６４ａ，６４ｂに挟まれる隙間Ｄ１に、レンズ３１１ａの中心が重ならない位置に配置されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、調光装置およびプロジェクターに関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
図６は、従来の調光装置の遮光部の概略構成を模式的に示す図である。
図６に示すように、特許文献１も含め、従来の調光装置の遮光部において、一対の遮光部材１００ａ，１００ｂは、一般的に、光軸ＯＡを含む水平面（ＸＹ平面）を対称面とした対称形状に形成され、水平面の上下方向（Ｚ方向）に設置されている。また、遮光部材１００ａ，１００ｂは、光学系において、光束を部分光束に変換して射出する２つのレンズアレイ（第１レンズアレイ１０１、第２レンズアレイ１０２）の間に設置される。また、第１レンズアレイ１０１には、複数のレンズ１０１ａがマトリクス状に配列される。また、第２レンズアレイ１０２には、第１レンズアレイ１０１のレンズ１０１ａに対応し、レンズ１０２ａがマトリクス状に配列される。遮光部材１００ａ，１００ｂは、前段となる第１レンズアレイ１０１から射出された部分光束に対して、所定の回動軸（Ｙ方向に沿って設定させる回動軸１０５ａｘ，１０５ｂｘ）を中心に回動角度を調整し、観音開き状に回動して遮光することで、後段となる第２レンズアレイ１０２に入射する光量を調整している。
【０００５】
一対の遮光部材１００ａ，１００ｂは、光量が最も少なくなる状態（遮光部材１００ａ，１００ｂが閉じた状態）において、一対の遮光部材１００ａ，１００ｂの光軸ＯＡ側のＺ方向端部間に、光軸ＯＡを含む水平面を中心として、一定の間隔（隙間Ｄ１０）を有するように設置されている。この隙間Ｄ１０は、遮光部材１００ａ，１００ｂの加工精度や、調光装置として組み立てた場合の組立て精度のバラツキを加味し、遮光部材１００ａ，１００ｂが開閉時に互いに干渉することを防止させるために設けられている。従って、遮光部材１００ａ，１００ｂが閉じた状態では、隙間Ｄ１０を光束が通過する。
【０００６】
また、複数のレンズ１０１ａ，１０２ａは、一般的に、偶数行・偶数列（図６では、６行（Ｚ方向）６列（Ｙ方向））で構成されており、光軸ＯＡを含む水平面上には、レンズ１０１ａ（レンズ１０２ａ）と隣接するレンズ１０１ａ（レンズ１０２ａ）との境界部分が位置している。従って、このレンズ１０１ａ（レンズ１０２ａ）の境界部分が、光軸ＯＡを含む水平面に位置することで、前述の隙間Ｄ１０の中心は、レンズ１０１ａ（レンズ１０２ａ）の境界部分と略一致するように設置される。なお、レンズ１０１ａ（レンズ１０２ａ）は、それぞれ中心部が周辺部に比べて光束密度が高くなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−１１８３２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
第１レンズアレイ１０１（第２レンズアレイ１０２）のレンズ１０１ａ（レンズ１０２ａ）が奇数行（遮光部材を開閉する方向）に配列される場合、従来の遮光部（例えば、遮光部材１００ａ，１００ｂ）を用いると、遮光部材１００ａ，１００ｂが閉じた状態において、隙間Ｄ１０の中心にレンズ１０１ａ（レンズ１０２ａ）の概中心部が位置することが想定される。この場合、上述したように、隙間Ｄ１０の中心にレンズ１０１ａ（レンズ１０２ａ）の境界部分が位置する場合に比べて、隙間Ｄ１０を通過する光量が多くなってしまう。このため、遮光部材１００ａ，１００ｂを閉じた状態での減光率が低下してしまうという課題がある。
従って、レンズアレイを構成するレンズが、遮光部材を開閉する方向に奇数行に配列されていても、遮光部材を閉じた状態での減光率を向上することが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。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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。
【００１０】
［適用例１］本適用例に係る調光装置は、入射する光束の光軸に直交して設置され、複数のレンズがマトリクス状に配列され、光束を部分光束に変換して射出するレンズアレイの光路下流側に配置される調光装置であって、光軸に対して略垂直な方向の両側に延在し、当該略垂直な方向に軸方向が設定される回動軸を中心に回動し、レンズアレイから射出される光束を遮光して通過光量を調整する、光軸を挟んで配置された一対の遮光部を備え、レンズアレイはレンズの中心が略光軸となる位置に配置されたレンズを含み、光軸側から見て、一対の遮光部の光軸側の端部に挟まれる隙間に、レンズの中心が重ならない位置に配置されていることを特徴とする。
【００１１】
このような調光装置によれば、遮光部は、光軸側から見て、一対の遮光部の光軸側の端部に挟まれる隙間に、レンズの中心が重ならない位置に配置されている。この構成により、レンズアレイのレンズの中心が略光軸となる位置に配置された場合であっても、通過光量が最も少なくなる状態において、隙間に光束密度の高くなるレンズ中心が重ならないため、減光率を向上させることができる。
【００１２】
［適用例２］上記適用例に係る調光装置において、通過光量が最も少なくなる状態において、端部は、光軸に垂直な方向に直線状に形成されていることが好ましい。
【００１３】
このような調光装置によれば、減光率を向上させるための端部を容易に形成することができる。
【００１４】
［適用例３］上記適用例に係る調光装置において、通過光量が最も少なくなる状態において、端部は、レンズに対応して互い違いに形成されていることが好ましい。
【００１５】
このような調光装置によれば、端部が互い違いに形成された遮光部を回動した場合、回動による遮光範囲を、光軸を含む直交方向（水平面）に対して略均等にさせることができる。これにより、回動角度による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。
【００１６】
［適用例４］上記適用例に係る調光装置において、一対の遮光部の端部には、切欠き部が備えられていることが好ましい。
【００１７】
このような調光装置によれば、レンズに対応させて光軸に直交する方向に直線状に形成されている端部に対して、切欠き部を備えることにより、回動角度による通過光量の調整を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共に、色むらの発生を抑制することができる。
【００１８】
［適用例５］上記適用例に係る調光装置において、一対の遮光部の端部に備えられた切欠き部は、それぞれ大きさおよび形状のいずれかが異なることが好ましい。
【００１９】
このような調光装置によれば、例えば、隣り合う行となるレンズが射出する光束の強度が異なる場合、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により、更に色むらを抑制することができる。
【００２０】
［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、光源装置からの光束を部分光束に変換して射出するレンズアレイと、光束を画像情報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。
【００２１】
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情報に応じて変調して画像光を形成する。また、レンズアレイを構成するレンズが、遮光部を開閉する方向に奇数行に配列されていても、形成された画像光のダイナミックコントラストを向上させることができる。また、上述する調光装置により、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。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】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。
【図２】調光装置の概略構成を示す図。
【図３】調光装置における遮光部の動作範囲を示す図。
【図４】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。
【図５】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。
【図６】従来の調光装置の遮光部の概略構成を模式的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、実施形態を図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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さいレンズ３１１ａがマトリクス状に配列された構成を有している。各レンズ３１１ａ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のレンズ３１１ａから射出された光束に対応して、レンズ３１２ａ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。なお、第１レンズアレイ３１１のレンズ３１１ａは光路下流側の面に凸形状、第２レンズアレイ３１２のレンズ３１２ａは光路上流側の面に凸形状として記載されているが、反対側の面や両面に形成されていてもよい。
【００３０】
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、各液晶パネル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、後述する３色の色光毎に設けられている。
【００３１】
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設置される。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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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をＹ方向基端側から見た側面図であり、図３（ｂ）は最大遮光状態における遮光部６０ａ，６０ｂをＸ方向基端側から見た正面図である。なお、図３（ａ）では、遮光部６０ａ，６０ｂの最小遮光状態も二点鎖線で示している。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。
【００３９】
なお、以降では、第１レンズアレイ３１１、第２レンズアレイ３１２以外の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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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は歯形状及び直径が同一に形成されて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。
【００４５】
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、対向配置されて形成される。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）。
【００４６】
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、遮光部材６１ａ，６１ｂと、支持部６５ａ，６５ｂと、を備えている。
【００４７】
図２、図３（ａ）に示すように、遮光部材６１ａは、最大遮光状態において、照明光軸ＯＡに略垂直となるＹＺ平面上に重なる状態に形成される。同様に、遮光部材６１ｂは、最大遮光状態において、遮光部材６１ａと略同一のＹＺ平面上に重なる状態に形成される。
【００４８】
支持部６５ａ，６５ｂは、図２に示すように、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、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、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。
【００４９】
図３（ａ）に示すように、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設置される。なお、図３（ａ）に示すように、第１レンズアレイ３１１と第２レンズアレイ３１２の間を光束が通過する通過領域ＴＡを２点鎖線で示している。
【００５０】
３（ａ）に示すように、最大遮光状態から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。
【００５１】
なお、第１レンズアレイ３１１の各レンズ３１１ａから、それぞれ対応する第２レンズアレイ３１２の各レンズ３１２ａに向けて光束を射出した場合、各レンズ３１１ａ，３１２ａの略中心部の光束密度が周囲に比べて高くなっている。この状態を、図３（ａ）では、ドット表示で模式的に図示している。
【００５２】
図３に示すように、第１レンズアレイ３１１を構成するレンズ３１１ａは、詳細には、遮光部を開閉する方向（Ｚ方向）に奇数行（７行）で、水平方向（Ｙ方向）に偶数列（６列）に配列されている。第２レンズアレイ３１２を構成するレンズ３１２ａも、レンズ３１１ａに対応して、同様に配列されている。
【００５３】
ここで、説明の便宜上、図３（ａ）に示すレンズ３１１ａ（対応するレンズ３１２ａも同様）において、Ｚ方向の先端側（最上部）の行を１行目レンズ３１１ａａ（３１２ａａ）とし、下側の行を順に２行目レンズ３１１ａｂ（３１２ａｂ）、３行目レンズ３１１ａｃ（３１２ａｃ）とする。従って、最下部の行が７行目レンズ３１１ａｇ（３１２ａｇ）となる。
【００５４】
また、説明の便宜上、図３（ｂ）に示すレンズ３１２ａ（対応するレンズ３１１ａも同様）において、Ｘ方向の基端側から見た場合、最左部の列を１列目レンズ３１２ａｈ（３１１ａｈ）とし、右側の列を順に２列目レンズ３１２ａｉ（３１１ａｉ）、３列目レンズ３１２ａｊ（３１１ａｊ）とする。従って、最右部の列が６列目レンズ３１２ａｍ（３１１ａｍ）となる。
【００５５】
図３に示すように、第１レンズアレイ３１１（第２レンズアレイ３１２）の照明光軸ＯＡを含む直交方向（Ｙ方向）には、４行目レンズ３１１ａｄ（３１２ａｄ）が位置する状態となる。また、照明光軸ＯＡを含む直交平面（水平面：ＸＹ平面）には、４行目レンズ３１１ａｄ（３１２ａｄ）の概中心が位置する状態となる。
【００５６】
本実施形態の遮光部材６１ａは、図３に示すように、照明光軸ＯＡ側の端部６４ａが照明光軸ＯＡを含む水平面（ＸＹ平面）よりＺ方向基端側（下側）に位置している。また、端部６４ａは、照明光軸ＯＡを含む水平面（ＸＹ平面）に直線状に形成されている。遮光部材６１ｂは、図３に示すように、照明光軸ＯＡ側の端部６４ｂが照明光軸ＯＡを含む水平面（ＸＹ平面）よりＺ方向基端側（下側）に位置している。また、端部６４ｂは、明光軸ＯＡを含む水平面（ＸＹ平面）に直線状に形成されている。
【００５７】
詳細には、遮光部材６１ａの端部６４ａは、Ｘ方向から見た場合、４行目レンズ３１１ａｄ（３１２ａｄ）の概中心より５行目レンズ３１１ａｅ（３１２ａｅ）側に位置している。また、遮光部材６１ｂの端部６４ｂは、５行目レンズ３１１ａｅ（３１２ａｅ）の概中心より４行目レンズ３１１ａｄ（３１２ａｄ）側に位置している。言い換えると、端部６４ａ，６４ｂは、４行目レンズ３１１ａｄ（３１２ａｄ）と、隣接する５行目レンズ３１１ａｅ（３１２ａｅ）との概中心を避けた領域に位置している。更に言い換えると、端部６４ａ，６４ｂは、４行目レンズ３１１ａｄ（３１２ａｄ）と、５行目レンズ３１１ａｅ（３１２ａｅ）とのＺ方向の略境界部分に位置している。
【００５８】
なお、端部６４ａと端部６４ｂとは、一定の間隔（隙間Ｄ１）を有するように設置されている。この隙間Ｄ１は、遮光部材６１ａ，６１ｂの加工精度や、調光装置１０として組み立てた場合の組立て精度のバラツキを加味し、遮光部材６１ａ，６１ｂが開閉時に互いに干渉することを防止させるために設けられている。従って、最大遮光状態では、隙間Ｄ１を光束が通過する。
【００５９】
この隙間Ｄ１は、上述したように、光束密度の高くなる照明光軸ＯＡを含むＸＹ平面（４行目レンズ３１１ａｄの概中心部）を避け、４行目レンズ３１１ａｄ（３１２ａｄ）と５行目レンズ３１１ａｅ（３１２ａｅ）との略境界部分に位置して設置されるため、最大遮光状態において、隙間Ｄ１を通過する光量を極力少なくしている。
【００６０】
なお、遮光部６０ａ，６０ｂは、駆動機構部４０の駆動により、回動部５０ａ，５０ｂの回動に応じて、最大遮光状態と最小遮光状態との間を高速に回動する。遮光部６０ａ，６０ｂの回動角度が変化することにより、遮光部材６１ａ，６１ｂによる光束の遮光領域が回動角度に応じて変化する。この動作により、遮光部６０ａ，６０ｂ（遮光部材６１ａ，６１ｂ）は、第１レンズアレイ３１１から射出される部分光束を遮光して通過光量を調整する。
【００６１】
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、第１レンズアレイ３１１を構成するレンズ３１１ａが、遮光部６０ａ，６０ｂ（遮光部材６１ａ，６１ｂ）を開閉する方向に奇数行（７行）に配列されることにより、第１レンズアレイ３１１の照明光軸ＯＡを含む直交方向（Ｙ方向）に４行目レンズ３１１ａｄを有する。この場合、最大遮光状態において、遮光部材６１ａ，６１ｂの隙間Ｄ１は、照明光軸ＯＡを含む直交方向（Ｙ方向）の４行目レンズ３１１ａｄと、このレンズに隣接する５行目レンズ３１１ａｅとのそれぞれの概中心を避けた領域に位置する。言い換えると、隙間Ｄ１は、４行目レンズ３１１ａｄと、隣接する５行目レンズ３１１ａｅとのそれぞれの概中心と重ならない位置に配置されている。なお、第２レンズアレイ３１２は、第１レンズアレイ３１１に相対しており、レンズ３１２ａはレンズ３１１ａにそれぞれ対応して形成される。この構成により、遮光部材６１ａ，６１ｂの隙間Ｄ１が光束密度の高くなるレンズ中心から外れて位置する（レンズ中心と重ならない）ことになり、最大遮光状態において、減光率を向上させることができる。
【００６２】
本実施形態の調光装置１０によれば、遮光部材６１ａ，６１ｂの端部６４ａ，６４ｂは、最大遮光状態において、照明光軸ＯＡに直交する方向（Ｙ方向）に直線状に形成されているため、減光率を向上させるための端部を容易に形成することができる。
【００６３】
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）で画像情報に応じて変調して画像光を形成する。また、第１レンズアレイ３１１を構成するレンズ３１１ａ（または、第２レンズアレイ３１２を構成するレンズ３１２ａ）が、遮光部６０ａ，６０ｂを開閉する方向に奇数行（７行）に配列されていても、形成された画像光のダイナミックコントラストを向上させることができる。
（第２実施形態）
【００６４】
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、最大遮光状態における遮光部７０ａ，７０ｂをＸ方向基端側から見た正面図であり、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る。
【００６５】
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。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実施形態の遮光部６０ａ，６０ｂの遮光部材６１ａ，６１ｂと同様の、遮光部材７１ａ，７１ｂで形成されている。第１実施形態と異なる部分は、遮光部材７１ａ，７１ｂの照明光軸ＯＡ側の端部７４ａ，７４ｂにおいて、円弧状（本実施形態では、略弓形状）の切欠き部７３ａ，７３ｂを備えていることである。
【００６６】
切欠き部７３ａ，７３ｂは、図４に示すように、４行目と５行目のレンズ３１２ａｄ，３１２ａｅと、３列目と４列目のレンズ３１２ａｊ，３１２ａｋとが重なる４つのレンズの接点Ｐ部分を中心として当該接点Ｐを通るＸＹ平面に対称形状に形成されている。なお、端部７４ａと端部７４ｂとの間隔は、第１実施形態と同様に、隙間Ｄ１を確保している、また、この隙間Ｄ１に、切欠き部７３ａ，７３ｂによる領域が増えることになる。
【００６７】
なお、遮光部７０ａ，７０ｂは、第１実施形態と同様に、駆動機構部４０の駆動により、回動部５０ａ，５０ｂの回動に応じて、最大遮光状態と最小遮光状態との間を高速に回動する。遮光部７０ａ，７０ｂの回動角度が変化することにより、遮光部材７１ａ，７１ｂによる光束の遮光領域が回動角度に応じて変化する。この動作により、遮光部７０ａ，７０ｂ（遮光部材７１ａ，７１ｂ）は、第１レンズアレイ３１１から射出される部分光束を遮光して通過光量を調整する。また、遮光部７０ａ，７０ｂ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７３ａ，７３ｂ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。
【００６８】
上述した実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏する他、以下の効果が得られる。
本実施形態の調光装置１１によれば、一対の遮光部７０ａ，７０ｂの照明光軸ＯＡ側の端部７４ａ，７４ｂには、略弓形状の輪郭を有する切欠き部７３ａ，７３ｂが備えられている。そして、切欠き部７３ａ，７３ｂ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。
【００６９】
本実施形態のプロジェクター１によれば、調光装置１１の切欠き部７３ａ，７３ｂにより、通過光量の変化を調整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ことができると共に、色むらを抑制することができる。
【００７０】
本実施形態では、切欠き部７３ａ，７３ｂを対称形状としたが、４行目のレンズ３１２ａｄが射出する光束の強度と５行目のレンズ３１２ａｅが射出する光束の強度が異なるため、切欠き部７３ａ、７３ｂ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により、さらに色むらを抑制することができる。
（第３実施形態）
【００７１】
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、最大遮光状態における遮光部８０ａ，８０ｂをＸ方向基端側から見た正面図であり、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る。
【００７２】
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。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、第１実施形態の遮光部６０ａ，６０ｂの遮光部材６１ａ，６１ｂと同様に、一方の遮光部８０ａがＺ方向先端側に配置され、他方の遮光部８０ｂがＺ方向基端側に配置され、それぞれが対向配置されて形成される。遮光部材８１ａ，８１ｂは、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。
【００７３】
第１実施形態と異なる部分は、図５に示すように、最大遮光状態において、遮光部材８１ａ，８１ｂの照明光軸ＯＡ側の端部８４ａ，８４ｂの形状がそれぞれ互い違いに形成されていることである。また、端部８４ａ，８４ｂは、照明光軸ＯＡを含むＹ方向に位置する４行目レンズ３１２ａｄの各レンズ３１２ａに対して互い違いに形成されている。更には、遮光部材８１ａ，８１ｂは、照明光軸ＯＡを中心に、回転対称形状に形成されている。遮光部材８１ａ，８１ｂは、１８０度回転した場合重なる形状、いわゆる２回対称の形状に形成されている。
【００７４】
詳細には、一方の遮光部材８１ａの端部８４ａは、４行目レンズ３１２ａｄと２列目レンズ３１２ａｉとに位置するレンズ３１２ａと、４行目レンズ３１２ａｄと４列目レンズ３１２ａｋとに位置するレンズ３１２ａと、４行目レンズ３１２ａｄと６列目レンズ３１２ａｍとに位置するレンズ３１２ａと、の３つのレンズ３１２ａを略覆うように形成されている。
【００７５】
そして、他方の遮光部材８１ｂの端部８４ｂは、４行目レンズ３１２ａｄと１列目レンズ３１２ａｈとに位置するレンズ３１２ａと、４行目レンズ３１２ａｄと３列目レンズ３１２ａｊとに位置するレンズ３１２ａと、４行目レンズ３１２ａｄと５列目レンズ３１２ａｌとに位置するレンズ３１２ａと、の３つのレンズ３１２ａを略覆うように形成されている。
【００７６】
また、互い違いに形成される端部８４ａと端部８４ｂとは、一定の間隔（隙間Ｄ２）を有して互い違いに形成されている。この隙間Ｄ２は、遮光部材８１ａ，８１ｂの加工精度や、調光装置１２として組み立てた場合の組立て精度のバラツキを加味し、遮光部材８１ａ，８１ｂが開閉時に互いに干渉することを防止させるために設けられている。
【００７７】
端部８４ａ，８４ｂは、光束密度の高くなるレンズ３１２ａの概中心部分を覆い、光束密度の低くなるレンズ３１２ａの概中心部分の外周となるレンズ３１２ａとこのレンズ３１２ａに隣接するレンズ３１２ａとの略境界部分（概中心を避けた領域）に隙間Ｄ２を有する状態となる。なお、最大遮光状態では、この隙間Ｄ２を光束が通過する。
【００７８】
なお、遮光部８０ａ，８０ｂは、第１実施形態と同様に、駆動機構部４０の駆動により、回動部５０ａ，５０ｂの回動に応じて、最大遮光状態と最小遮光状態との間を高速に回動する。遮光部８０ａ，８０ｂの回動角度が変化することにより、遮光部材８１ａ，８１ｂによる光束の遮光領域が回動角度に応じて変化する。この動作により、遮光部８０ａ，８０ｂ（遮光部材８１ａ，８１ｂ）は、第１レンズアレイ３１１から射出される部分光束を遮光して通過光量を調整する。
【００７９】
上述した実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏する他、以下の効果が得られる。
本実施形態の調光装置１２によれば、最大遮光状態において、遮光部材８１ａ，８１ｂの端部８４ａ，８４ｂは、レンズ３１１ａに対応させて互い違いに形成されている。これにより、端部８４ａ，８４ｂが互い違いに形成された遮光部８０ａ，８０ｂを回動した場合、回動による遮光範囲を、照明光軸ＯＡを含む直交方向（ＸＹ平面）に対して上下方向で略均等にさせることができる。上下方向の不均等による色むらの発生を抑制することができる。
【００８０】
本実施形態のプロジェクター１によれば、調光装置１２の遮光部材８１ａ，８１ｂが、互い違いに形成される端部８４ａ，８４ｂを有することにより、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。
【００８１】
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。
【００８２】
前記第１実施形態の調光装置１０において、第１レンズアレイ３１１（第２レンズアレイ３１２）のレンズ３１１ａ（３１２ａ）の配列は、７行６列の配列である。しかし、この配列に限定されず、奇数行偶数列または奇数行奇数列の配列であればよい。これは、前記第２、第３実施形態においても同様となる。
【００８３】
前記第１実施形態の調光装置１０において、端部６４ａ，６４ｂは、４行目レンズ３１１ａｄ（３１２ａｄ）と、５行目レンズ３１１ａｅ（３１２ａｅ）とのＺ方向の略境界部分に位置している。しかし、これに限定されず、端部６４ａ，６４ｂは、３行目レンズ３１１ａｃ（３１２ａｃ）と、４行目レンズ３１１ａｄ（３１２ａｄ）とのＺ方向の略境界部分に位置してもよい。これは、前記第２実施形態においても同様となる。
【００８４】
前記第２実施形態の調光装置１１において、切欠き部７３ａ，７３ｂ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７３ａ，７３ｂ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。
【００８５】
前記第２実施形態の調光装置１１において、切欠き部７３ａ，７３ｂの大きさは略同一に形成されている、しかし、これに限定されず、切欠き部７３ａ，７３ｂの大きさがそれぞれ異なることでもよい。切欠き部７３ａ，７３ｂの大きさは、回動角度の変化に対応して切欠き部７３ａ，７３ｂ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７３ａ，７３ｂ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。
【００８６】
前記第３実施形態の調光装置１２において、遮光部材８１ａ，８１ｂの端部８４ａ，８４ｂは互い違いに形成され、４行目レンズ３１１ａｄを交互に覆う状態となっている。しかし、これに限定されず、レンズ３１１ａの覆い方は、各レンズ３１１ａの光束密度の違い等を勘案し、適宜、互い違いの形状とすることができ、隙間Ｄ２は、隣接するレンズ３１１ａとレンズ３１１ａとの概中心を避けた領域に位置するように設置することでよい。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【符号の説明】
【００９１】
１…プロジェクター、１０，１１，１２…調光装置、３０…光源装置、５２ａｘ，５２ｂｘ…回動軸、６０ａ，６０ｂ…遮光部、６１ａ，６１ｂ…遮光部材、６４ａ，６４ｂ…端部、７０ａ，７０ｂ…遮光部、７１ａ，７１ｂ…遮光部材、７３ａ，７３ｂ…切欠き部、７４ａ，７４ｂ…端部、８０ａ，８０ｂ…遮光部、８１ａ，８１ｂ…遮光部材、８４ａ，８４ｂ…端部、３１１…第１レンズアレイ、３１１ａ…レンズ、３１２…第２レンズアレイ、３１２ａ…レンズ、３４１…液晶パネル、Ｄ１，Ｄ２…隙間、ＯＡ…照明光軸。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、調光装置およびプロジェクターに関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
図６は、従来の調光装置の遮光部の概略構成を模式的に示す図である。
図６に示すように、特許文献１も含め、従来の調光装置の遮光部において、一対の遮光部材１００ａ，１００ｂは、一般的に、光軸ＯＡを含む水平面（ＸＹ平面）を対称面とした対称形状に形成され、水平面の上下方向（Ｚ方向）に設置されている。また、遮光部材１００ａ，１００ｂは、光学系において、光束を部分光束に変換して射出する２つのレンズアレイ（第１レンズアレイ１０１、第２レンズアレイ１０２）の間に設置される。また、第１レンズアレイ１０１には、複数のレンズ１０１ａがマトリクス状に配列される。また、第２レンズアレイ１０２には、第１レンズアレイ１０１のレンズ１０１ａに対応し、レンズ１０２ａがマトリクス状に配列される。遮光部材１００ａ，１００ｂは、前段となる第１レンズアレイ１０１から射出された部分光束に対して、所定の回動軸（Ｙ方向に沿って設定させる回動軸１０５ａｘ，１０５ｂｘ）を中心に回動角度を調整し、観音開き状に回動して遮光することで、後段となる第２レンズアレイ１０２に入射する光量を調整している。
【０００５】
一対の遮光部材１００ａ，１００ｂは、光量が最も少なくなる状態（遮光部材１００ａ，１００ｂが閉じた状態）において、一対の遮光部材１００ａ，１００ｂの光軸ＯＡ側のＺ方向端部間に、光軸ＯＡを含む水平面を中心として、一定の間隔（隙間Ｄ１０）を有するように設置されている。この隙間Ｄ１０は、遮光部材１００ａ，１００ｂの加工精度や、調光装置として組み立てた場合の組立て精度のバラツキを加味し、遮光部材１００ａ，１００ｂが開閉時に互いに干渉することを防止させるために設けられている。従って、遮光部材１００ａ，１００ｂが閉じた状態では、隙間Ｄ１０を光束が通過する。
【０００６】
また、複数のレンズ１０１ａ，１０２ａは、一般的に、偶数行・偶数列（図６では、６行（Ｚ方向）６列（Ｙ方向））で構成されており、光軸ＯＡを含む水平面上には、レンズ１０１ａ（レンズ１０２ａ）と隣接するレンズ１０１ａ（レンズ１０２ａ）との境界部分が位置している。従って、このレンズ１０１ａ（レンズ１０２ａ）の境界部分が、光軸ＯＡを含む水平面に位置することで、前述の隙間Ｄ１０の中心は、レンズ１０１ａ（レンズ１０２ａ）の境界部分と略一致するように設置される。なお、レンズ１０１ａ（レンズ１０２ａ）は、それぞれ中心部が周辺部に比べて光束密度が高くなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−１１８３２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
第１レンズアレイ１０１（第２レンズアレイ１０２）のレンズ１０１ａ（レンズ１０２ａ）が奇数行（遮光部材を開閉する方向）に配列される場合、従来の遮光部（例えば、遮光部材１００ａ，１００ｂ）を用いると、遮光部材１００ａ，１００ｂが閉じた状態において、隙間Ｄ１０の中心にレンズ１０１ａ（レンズ１０２ａ）の概中心部が位置することが想定される。この場合、上述したように、隙間Ｄ１０の中心にレンズ１０１ａ（レンズ１０２ａ）の境界部分が位置する場合に比べて、隙間Ｄ１０を通過する光量が多くなってしまう。このため、遮光部材１００ａ，１００ｂを閉じた状態での減光率が低下してしまうという課題がある。
従って、レンズアレイを構成するレンズが、遮光部材を開閉する方向に奇数行に配列されていても、遮光部材を閉じた状態での減光率を向上することが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。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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。
【００１０】
［適用例１］本適用例に係る調光装置は、入射する光束の光軸に直交して設置され、複数のレンズがマトリクス状に配列され、光束を部分光束に変換して射出するレンズアレイの光路下流側に配置される調光装置であって、光軸に対して略垂直な方向の両側に延在し、当該略垂直な方向に軸方向が設定される回動軸を中心に回動し、レンズアレイから射出される光束を遮光して通過光量を調整する、光軸を挟んで配置された一対の遮光部を備え、レンズアレイはレンズの中心が略光軸となる位置に配置されたレンズを含み、光軸側から見て、一対の遮光部の光軸側の端部に挟まれる隙間に、レンズの中心が重ならない位置に配置されていることを特徴とする。
【００１１】
このような調光装置によれば、遮光部は、光軸側から見て、一対の遮光部の光軸側の端部に挟まれる隙間に、レンズの中心が重ならない位置に配置されている。この構成により、レンズアレイのレンズの中心が略光軸となる位置に配置された場合であっても、通過光量が最も少なくなる状態において、隙間に光束密度の高くなるレンズ中心が重ならないため、減光率を向上させることができる。
【００１２】
［適用例２］上記適用例に係る調光装置において、通過光量が最も少なくなる状態において、端部は、光軸に垂直な方向に直線状に形成されていることが好ましい。
【００１３】
このような調光装置によれば、減光率を向上させるための端部を容易に形成することができる。
【００１４】
［適用例３］上記適用例に係る調光装置において、通過光量が最も少なくなる状態において、端部は、レンズに対応して互い違いに形成されていることが好ましい。
【００１５】
このような調光装置によれば、端部が互い違いに形成された遮光部を回動した場合、回動による遮光範囲を、光軸を含む直交方向（水平面）に対して略均等にさせることができる。これにより、回動角度による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。
【００１６】
［適用例４］上記適用例に係る調光装置において、一対の遮光部の端部には、切欠き部が備えられていることが好ましい。
【００１７】
このような調光装置によれば、レンズに対応させて光軸に直交する方向に直線状に形成されている端部に対して、切欠き部を備えることにより、回動角度による通過光量の調整を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共に、色むらの発生を抑制することができる。
【００１８】
［適用例５］上記適用例に係る調光装置において、一対の遮光部の端部に備えられた切欠き部は、それぞれ大きさおよび形状のいずれかが異なることが好ましい。
【００１９】
このような調光装置によれば、例えば、隣り合う行となるレンズが射出する光束の強度が異なる場合、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により、更に色むらを抑制することができる。
【００２０】
［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、光源装置からの光束を部分光束に変換して射出するレンズアレイと、光束を画像情報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。
【００２１】
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情報に応じて変調して画像光を形成する。また、レンズアレイを構成するレンズが、遮光部を開閉する方向に奇数行に配列されていても、形成された画像光のダイナミックコントラストを向上させることができる。また、上述する調光装置により、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。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】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。
【図２】調光装置の概略構成を示す図。
【図３】調光装置における遮光部の動作範囲を示す図。
【図４】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。
【図５】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。
【図６】従来の調光装置の遮光部の概略構成を模式的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、実施形態を図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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さいレンズ３１１ａがマトリクス状に配列された構成を有している。各レンズ３１１ａ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のレンズ３１１ａから射出された光束に対応して、レンズ３１２ａ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。なお、第１レンズアレイ３１１のレンズ３１１ａは光路下流側の面に凸形状、第２レンズアレイ３１２のレンズ３１２ａは光路上流側の面に凸形状として記載されているが、反対側の面や両面に形成されていてもよい。
【００３０】
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、各液晶パネル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、後述する３色の色光毎に設けられている。
【００３１】
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設置される。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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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をＹ方向基端側から見た側面図であり、図３（ｂ）は最大遮光状態における遮光部６０ａ，６０ｂをＸ方向基端側から見た正面図である。なお、図３（ａ）では、遮光部６０ａ，６０ｂの最小遮光状態も二点鎖線で示している。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。
【００３９】
なお、以降では、第１レンズアレイ３１１、第２レンズアレイ３１２以外の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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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は歯形状及び直径が同一に形成されて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。
【００４５】
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、対向配置されて形成される。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）。
【００４６】
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、遮光部材６１ａ，６１ｂと、支持部６５ａ，６５ｂと、を備えている。
【００４７】
図２、図３（ａ）に示すように、遮光部材６１ａは、最大遮光状態において、照明光軸ＯＡに略垂直となるＹＺ平面上に重なる状態に形成される。同様に、遮光部材６１ｂは、最大遮光状態において、遮光部材６１ａと略同一のＹＺ平面上に重なる状態に形成される。
【００４８】
支持部６５ａ，６５ｂは、図２に示すように、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、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、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。
【００４９】
図３（ａ）に示すように、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設置される。なお、図３（ａ）に示すように、第１レンズアレイ３１１と第２レンズアレイ３１２の間を光束が通過する通過領域ＴＡを２点鎖線で示している。
【００５０】
３（ａ）に示すように、最大遮光状態から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。
【００５１】
なお、第１レンズアレイ３１１の各レンズ３１１ａから、それぞれ対応する第２レンズアレイ３１２の各レンズ３１２ａに向けて光束を射出した場合、各レンズ３１１ａ，３１２ａの略中心部の光束密度が周囲に比べて高くなっている。この状態を、図３（ａ）では、ドット表示で模式的に図示している。
【００５２】
図３に示すように、第１レンズアレイ３１１を構成するレンズ３１１ａは、詳細には、遮光部を開閉する方向（Ｚ方向）に奇数行（７行）で、水平方向（Ｙ方向）に偶数列（６列）に配列されている。第２レンズアレイ３１２を構成するレンズ３１２ａも、レンズ３１１ａに対応して、同様に配列されている。
【００５３】
ここで、説明の便宜上、図３（ａ）に示すレンズ３１１ａ（対応するレンズ３１２ａも同様）において、Ｚ方向の先端側（最上部）の行を１行目レンズ３１１ａａ（３１２ａａ）とし、下側の行を順に２行目レンズ３１１ａｂ（３１２ａｂ）、３行目レンズ３１１ａｃ（３１２ａｃ）とする。従って、最下部の行が７行目レンズ３１１ａｇ（３１２ａｇ）となる。
【００５４】
また、説明の便宜上、図３（ｂ）に示すレンズ３１２ａ（対応するレンズ３１１ａも同様）において、Ｘ方向の基端側から見た場合、最左部の列を１列目レンズ３１２ａｈ（３１１ａｈ）とし、右側の列を順に２列目レンズ３１２ａｉ（３１１ａｉ）、３列目レンズ３１２ａｊ（３１１ａｊ）とする。従って、最右部の列が６列目レンズ３１２ａｍ（３１１ａｍ）となる。
【００５５】
図３に示すように、第１レンズアレイ３１１（第２レンズアレイ３１２）の照明光軸ＯＡを含む直交方向（Ｙ方向）には、４行目レンズ３１１ａｄ（３１２ａｄ）が位置する状態となる。また、照明光軸ＯＡを含む直交平面（水平面：ＸＹ平面）には、４行目レンズ３１１ａｄ（３１２ａｄ）の概中心が位置する状態となる。
【００５６】
本実施形態の遮光部材６１ａは、図３に示すように、照明光軸ＯＡ側の端部６４ａが照明光軸ＯＡを含む水平面（ＸＹ平面）よりＺ方向基端側（下側）に位置している。また、端部６４ａは、照明光軸ＯＡを含む水平面（ＸＹ平面）に直線状に形成されている。遮光部材６１ｂは、図３に示すように、照明光軸ＯＡ側の端部６４ｂが照明光軸ＯＡを含む水平面（ＸＹ平面）よりＺ方向基端側（下側）に位置している。また、端部６４ｂは、明光軸ＯＡを含む水平面（ＸＹ平面）に直線状に形成されている。
【００５７】
詳細には、遮光部材６１ａの端部６４ａは、Ｘ方向から見た場合、４行目レンズ３１１ａｄ（３１２ａｄ）の概中心より５行目レンズ３１１ａｅ（３１２ａｅ）側に位置している。また、遮光部材６１ｂの端部６４ｂは、５行目レンズ３１１ａｅ（３１２ａｅ）の概中心より４行目レンズ３１１ａｄ（３１２ａｄ）側に位置している。言い換えると、端部６４ａ，６４ｂは、４行目レンズ３１１ａｄ（３１２ａｄ）と、隣接する５行目レンズ３１１ａｅ（３１２ａｅ）との概中心を避けた領域に位置している。更に言い換えると、端部６４ａ，６４ｂは、４行目レンズ３１１ａｄ（３１２ａｄ）と、５行目レンズ３１１ａｅ（３１２ａｅ）とのＺ方向の略境界部分に位置している。
【００５８】
なお、端部６４ａと端部６４ｂとは、一定の間隔（隙間Ｄ１）を有するように設置されている。この隙間Ｄ１は、遮光部材６１ａ，６１ｂの加工精度や、調光装置１０として組み立てた場合の組立て精度のバラツキを加味し、遮光部材６１ａ，６１ｂが開閉時に互いに干渉することを防止させるために設けられている。従って、最大遮光状態では、隙間Ｄ１を光束が通過する。
【００５９】
この隙間Ｄ１は、上述したように、光束密度の高くなる照明光軸ＯＡを含むＸＹ平面（４行目レンズ３１１ａｄの概中心部）を避け、４行目レンズ３１１ａｄ（３１２ａｄ）と５行目レンズ３１１ａｅ（３１２ａｅ）との略境界部分に位置して設置されるため、最大遮光状態において、隙間Ｄ１を通過する光量を極力少なくしている。
【００６０】
なお、遮光部６０ａ，６０ｂは、駆動機構部４０の駆動により、回動部５０ａ，５０ｂの回動に応じて、最大遮光状態と最小遮光状態との間を高速に回動する。遮光部６０ａ，６０ｂの回動角度が変化することにより、遮光部材６１ａ，６１ｂによる光束の遮光領域が回動角度に応じて変化する。この動作により、遮光部６０ａ，６０ｂ（遮光部材６１ａ，６１ｂ）は、第１レンズアレイ３１１から射出される部分光束を遮光して通過光量を調整する。
【００６１】
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、第１レンズアレイ３１１を構成するレンズ３１１ａが、遮光部６０ａ，６０ｂ（遮光部材６１ａ，６１ｂ）を開閉する方向に奇数行（７行）に配列されることにより、第１レンズアレイ３１１の照明光軸ＯＡを含む直交方向（Ｙ方向）に４行目レンズ３１１ａｄを有する。この場合、最大遮光状態において、遮光部材６１ａ，６１ｂの隙間Ｄ１は、照明光軸ＯＡを含む直交方向（Ｙ方向）の４行目レンズ３１１ａｄと、このレンズに隣接する５行目レンズ３１１ａｅとのそれぞれの概中心を避けた領域に位置する。言い換えると、隙間Ｄ１は、４行目レンズ３１１ａｄと、隣接する５行目レンズ３１１ａｅとのそれぞれの概中心と重ならない位置に配置されている。なお、第２レンズアレイ３１２は、第１レンズアレイ３１１に相対しており、レンズ３１２ａはレンズ３１１ａにそれぞれ対応して形成される。この構成により、遮光部材６１ａ，６１ｂの隙間Ｄ１が光束密度の高くなるレンズ中心から外れて位置する（レンズ中心と重ならない）ことになり、最大遮光状態において、減光率を向上させることができる。
【００６２】
本実施形態の調光装置１０によれば、遮光部材６１ａ，６１ｂの端部６４ａ，６４ｂは、最大遮光状態において、照明光軸ＯＡに直交する方向（Ｙ方向）に直線状に形成されているため、減光率を向上させるための端部を容易に形成することができる。
【００６３】
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）で画像情報に応じて変調して画像光を形成する。また、第１レンズアレイ３１１を構成するレンズ３１１ａ（または、第２レンズアレイ３１２を構成するレンズ３１２ａ）が、遮光部６０ａ，６０ｂを開閉する方向に奇数行（７行）に配列されていても、形成された画像光のダイナミックコントラストを向上させることができる。
（第２実施形態）
【００６４】
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、最大遮光状態における遮光部７０ａ，７０ｂをＸ方向基端側から見た正面図であり、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る。
【００６５】
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。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実施形態の遮光部６０ａ，６０ｂの遮光部材６１ａ，６１ｂと同様の、遮光部材７１ａ，７１ｂで形成されている。第１実施形態と異なる部分は、遮光部材７１ａ，７１ｂの照明光軸ＯＡ側の端部７４ａ，７４ｂにおいて、円弧状（本実施形態では、略弓形状）の切欠き部７３ａ，７３ｂを備えていることである。
【００６６】
切欠き部７３ａ，７３ｂは、図４に示すように、４行目と５行目のレンズ３１２ａｄ，３１２ａｅと、３列目と４列目のレンズ３１２ａｊ，３１２ａｋとが重なる４つのレンズの接点Ｐ部分を中心として当該接点Ｐを通るＸＹ平面に対称形状に形成されている。なお、端部７４ａと端部７４ｂとの間隔は、第１実施形態と同様に、隙間Ｄ１を確保している、また、この隙間Ｄ１に、切欠き部７３ａ，７３ｂによる領域が増えることになる。
【００６７】
なお、遮光部７０ａ，７０ｂは、第１実施形態と同様に、駆動機構部４０の駆動により、回動部５０ａ，５０ｂの回動に応じて、最大遮光状態と最小遮光状態との間を高速に回動する。遮光部７０ａ，７０ｂの回動角度が変化することにより、遮光部材７１ａ，７１ｂによる光束の遮光領域が回動角度に応じて変化する。この動作により、遮光部７０ａ，７０ｂ（遮光部材７１ａ，７１ｂ）は、第１レンズアレイ３１１から射出される部分光束を遮光して通過光量を調整する。また、遮光部７０ａ，７０ｂ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７３ａ，７３ｂ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。
【００６８】
上述した実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏する他、以下の効果が得られる。
本実施形態の調光装置１１によれば、一対の遮光部７０ａ，７０ｂの照明光軸ＯＡ側の端部７４ａ，７４ｂには、略弓形状の輪郭を有する切欠き部７３ａ，７３ｂが備えられている。そして、切欠き部７３ａ，７３ｂ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。
【００６９】
本実施形態のプロジェクター１によれば、調光装置１１の切欠き部７３ａ，７３ｂにより、通過光量の変化を調整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ことができると共に、色むらを抑制することができる。
【００７０】
本実施形態では、切欠き部７３ａ，７３ｂを対称形状としたが、４行目のレンズ３１２ａｄが射出する光束の強度と５行目のレンズ３１２ａｅが射出する光束の強度が異なるため、切欠き部７３ａ、７３ｂ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により、さらに色むらを抑制することができる。
（第３実施形態）
【００７１】
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、最大遮光状態における遮光部８０ａ，８０ｂをＸ方向基端側から見た正面図であり、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る。
【００７２】
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。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、第１実施形態の遮光部６０ａ，６０ｂの遮光部材６１ａ，６１ｂと同様に、一方の遮光部８０ａがＺ方向先端側に配置され、他方の遮光部８０ｂがＺ方向基端側に配置され、それぞれが対向配置されて形成される。遮光部材８１ａ，８１ｂは、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。
【００７３】
第１実施形態と異なる部分は、図５に示すように、最大遮光状態において、遮光部材８１ａ，８１ｂの照明光軸ＯＡ側の端部８４ａ，８４ｂの形状がそれぞれ互い違いに形成されていることである。また、端部８４ａ，８４ｂは、照明光軸ＯＡを含むＹ方向に位置する４行目レンズ３１２ａｄの各レンズ３１２ａに対して互い違いに形成されている。更には、遮光部材８１ａ，８１ｂは、照明光軸ＯＡを中心に、回転対称形状に形成されている。遮光部材８１ａ，８１ｂは、１８０度回転した場合重なる形状、いわゆる２回対称の形状に形成されている。
【００７４】
詳細には、一方の遮光部材８１ａの端部８４ａは、４行目レンズ３１２ａｄと２列目レンズ３１２ａｉとに位置するレンズ３１２ａと、４行目レンズ３１２ａｄと４列目レンズ３１２ａｋとに位置するレンズ３１２ａと、４行目レンズ３１２ａｄと６列目レンズ３１２ａｍとに位置するレンズ３１２ａと、の３つのレンズ３１２ａを略覆うように形成されている。
【００７５】
そして、他方の遮光部材８１ｂの端部８４ｂは、４行目レンズ３１２ａｄと１列目レンズ３１２ａｈとに位置するレンズ３１２ａと、４行目レンズ３１２ａｄと３列目レンズ３１２ａｊとに位置するレンズ３１２ａと、４行目レンズ３１２ａｄと５列目レンズ３１２ａｌとに位置するレンズ３１２ａと、の３つのレンズ３１２ａを略覆うように形成されている。
【００７６】
また、互い違いに形成される端部８４ａと端部８４ｂとは、一定の間隔（隙間Ｄ２）を有して互い違いに形成されている。この隙間Ｄ２は、遮光部材８１ａ，８１ｂの加工精度や、調光装置１２として組み立てた場合の組立て精度のバラツキを加味し、遮光部材８１ａ，８１ｂが開閉時に互いに干渉することを防止させるために設けられている。
【００７７】
端部８４ａ，８４ｂは、光束密度の高くなるレンズ３１２ａの概中心部分を覆い、光束密度の低くなるレンズ３１２ａの概中心部分の外周となるレンズ３１２ａとこのレンズ３１２ａに隣接するレンズ３１２ａとの略境界部分（概中心を避けた領域）に隙間Ｄ２を有する状態となる。なお、最大遮光状態では、この隙間Ｄ２を光束が通過する。
【００７８】
なお、遮光部８０ａ，８０ｂは、第１実施形態と同様に、駆動機構部４０の駆動により、回動部５０ａ，５０ｂの回動に応じて、最大遮光状態と最小遮光状態との間を高速に回動する。遮光部８０ａ，８０ｂの回動角度が変化することにより、遮光部材８１ａ，８１ｂによる光束の遮光領域が回動角度に応じて変化する。この動作により、遮光部８０ａ，８０ｂ（遮光部材８１ａ，８１ｂ）は、第１レンズアレイ３１１から射出される部分光束を遮光して通過光量を調整する。
【００７９】
上述した実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏する他、以下の効果が得られる。
本実施形態の調光装置１２によれば、最大遮光状態において、遮光部材８１ａ，８１ｂの端部８４ａ，８４ｂは、レンズ３１１ａに対応させて互い違いに形成されている。これにより、端部８４ａ，８４ｂが互い違いに形成された遮光部８０ａ，８０ｂを回動した場合、回動による遮光範囲を、照明光軸ＯＡを含む直交方向（ＸＹ平面）に対して上下方向で略均等にさせることができる。上下方向の不均等による色むらの発生を抑制することができる。
【００８０】
本実施形態のプロジェクター１によれば、調光装置１２の遮光部材８１ａ，８１ｂが、互い違いに形成される端部８４ａ，８４ｂを有することにより、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。
【００８１】
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。
【００８２】
前記第１実施形態の調光装置１０において、第１レンズアレイ３１１（第２レンズアレイ３１２）のレンズ３１１ａ（３１２ａ）の配列は、７行６列の配列である。しかし、この配列に限定されず、奇数行偶数列または奇数行奇数列の配列であればよい。これは、前記第２、第３実施形態においても同様となる。
【００８３】
前記第１実施形態の調光装置１０において、端部６４ａ，６４ｂは、４行目レンズ３１１ａｄ（３１２ａｄ）と、５行目レンズ３１１ａｅ（３１２ａｅ）とのＺ方向の略境界部分に位置している。しかし、これに限定されず、端部６４ａ，６４ｂは、３行目レンズ３１１ａｃ（３１２ａｃ）と、４行目レンズ３１１ａｄ（３１２ａｄ）とのＺ方向の略境界部分に位置してもよい。これは、前記第２実施形態においても同様となる。
【００８４】
前記第２実施形態の調光装置１１において、切欠き部７３ａ，７３ｂ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７３ａ，７３ｂ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。
【００８５】
前記第２実施形態の調光装置１１において、切欠き部７３ａ，７３ｂの大きさは略同一に形成されている、しかし、これに限定されず、切欠き部７３ａ，７３ｂの大きさがそれぞれ異なることでもよい。切欠き部７３ａ，７３ｂの大きさは、回動角度の変化に対応して切欠き部７３ａ，７３ｂ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７３ａ，７３ｂ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。
【００８６】
前記第３実施形態の調光装置１２において、遮光部材８１ａ，８１ｂの端部８４ａ，８４ｂは互い違いに形成され、４行目レンズ３１１ａｄを交互に覆う状態となっている。しかし、これに限定されず、レンズ３１１ａの覆い方は、各レンズ３１１ａの光束密度の違い等を勘案し、適宜、互い違いの形状とすることができ、隙間Ｄ２は、隣接するレンズ３１１ａとレンズ３１１ａとの概中心を避けた領域に位置するように設置することでよい。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【符号の説明】
【００９１】
１…プロジェクター、１０，１１，１２…調光装置、３０…光源装置、５２ａｘ，５２ｂｘ…回動軸、６０ａ，６０ｂ…遮光部、６１ａ，６１ｂ…遮光部材、６４ａ，６４ｂ…端部、７０ａ，７０ｂ…遮光部、７１ａ，７１ｂ…遮光部材、７３ａ，７３ｂ…切欠き部、７４ａ，７４ｂ…端部、８０ａ，８０ｂ…遮光部、８１ａ，８１ｂ…遮光部材、８４ａ，８４ｂ…端部、３１１…第１レンズアレイ、３１１ａ…レンズ、３１２…第２レンズアレイ、３１２ａ…レンズ、３４１…液晶パネル、Ｄ１，Ｄ２…隙間、ＯＡ…照明光軸。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射する光束の光軸に直交して設置され、複数のレンズがマトリクス状に配列され、前記光束を部分光束に変換して射出するレンズアレイの光路下流側に配置される調光装置であって、
前記光軸に対して略垂直な方向の両側に延在し、当該略垂直な方向に軸方向が設定される回動軸を中心に回動し、前記レンズアレイから射出される光束を遮光して通過光量を調整する、光軸を挟んで配置された一対の遮光部を備え、
前記レンズアレイは前記レンズの中心が略光軸となる位置に配置されたレンズを含み、
前記光軸側から見て、前記一対の遮光部の前記光軸側の端部に挟まれる隙間に、レンズの中心が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。
【請求項２】
請求項１に記載の調光装置であって、
前記通過光量が最も少なくなる状態において、前記端部は、前記光軸に垂直な方向に直線状に形成されていることを特徴とする調光装置。
【請求項３】
請求項１に記載の調光装置であって、
前記通過光量が最も少なくなる状態において、前記端部は、前記レンズに対応して互い違いに形成されていることを特徴とする調光装置。
【請求項４】
請求項２に記載の調光装置であって、
前記一対の遮光部の前記端部には、切欠き部が備えられていることを特徴とする調光装置。
【請求項５】
請求項４に記載の調光装置であって、
前記一対の遮光部の前記端部に備えられた前記切欠き部は、それぞれ大きさおよび形状のいずれかが異なることを特徴とする調光装置。
【請求項６】
前記光束を射出する光源装置と、
前記光源装置からの光束を部分光束に変換して射出するレンズアレイと、
前記光束を画像情報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。
【請求項１】
入射する光束の光軸に直交して設置され、複数のレンズがマトリクス状に配列され、前記光束を部分光束に変換して射出するレンズアレイの光路下流側に配置される調光装置であって、
前記光軸に対して略垂直な方向の両側に延在し、当該略垂直な方向に軸方向が設定される回動軸を中心に回動し、前記レンズアレイから射出される光束を遮光して通過光量を調整する、光軸を挟んで配置された一対の遮光部を備え、
前記レンズアレイは前記レンズの中心が略光軸となる位置に配置されたレンズを含み、
前記光軸側から見て、前記一対の遮光部の前記光軸側の端部に挟まれる隙間に、レンズの中心が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。
【請求項２】
請求項１に記載の調光装置であって、
前記通過光量が最も少なくなる状態において、前記端部は、前記光軸に垂直な方向に直線状に形成されていることを特徴とする調光装置。
【請求項３】
請求項１に記載の調光装置であって、
前記通過光量が最も少なくなる状態において、前記端部は、前記レンズに対応して互い違いに形成されていることを特徴とする調光装置。
【請求項４】
請求項２に記載の調光装置であって、
前記一対の遮光部の前記端部には、切欠き部が備えられていることを特徴とする調光装置。
【請求項５】
請求項４に記載の調光装置であって、
前記一対の遮光部の前記端部に備えられた前記切欠き部は、それぞれ大きさおよび形状のいずれかが異なることを特徴とする調光装置。
【請求項６】
前記光束を射出する光源装置と、
前記光源装置からの光束を部分光束に変換して射出するレンズアレイと、
前記光束を画像情報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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−４１０１８（Ｐ２０１３−４１０１８Ａ）
【公開日】平成２５年２月２８日（２０１３．２．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７６５７９（Ｐ２０１１−１７６５７９）
【出願日】平成２３年８月１２日（２０１１．８．１２）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月２８日（２０１３．２．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月１２日（２０１１．８．１２）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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