(57)【要約】【課題】照度ムラを改善できるプロジェクタを提供すること。【解決手段】プロジェクタの照明光学系４１は、光源４１６と、光源４１６からの光束を複数の部分光束に分割する複数の第１小レンズを有する第１レンズアレイ４１２と、当該複数の第１小レンズに応じた複数の第２小レンズを有する第２レンズアレイ４１３と、第２レンズアレイ４１３とともに複数の部分光束を光変調装置の画像形成領域に重畳させる重畳レンズ４１５と、第１レンズアレイ４１２からの照明光束を遮蔽する絞り機構４５とを備える。絞り機構４５は、回動することで照明光束の減光量を調整する遮光部材４５１，４５２を備える。遮光部材４５１，４５２は、遮光部材４５１，４５２が最も照明光束を減光するまで回動した状態において、それぞれの前記部分光束毎に一部の光を透過させる開口部を備える。【選択図】  図５
2006308787.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明光束を射出する照明光学系と、前記照明光学系から射出された照明光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変調装置を有する光学像形成系と、形成された光学像を拡大投射する投射光学系とを備えたプロジェクタであって、
前記照明光学系は、
光源と、
前記光源から射出された照明光束を複数の部分光束に分割する複数の第１小レンズを有する第１レンズアレイと、
前記第１レンズアレイで分割された前記複数の部分光束に応じた複数の第２小レンズを有する第２レンズアレイと、
前記第２レンズアレイとともに前記複数の部分光束を前記光変調装置の画像形成領域に重畳させる重畳レンズと、
前記第１レンズアレイおよび前記第２レンズアレイの間に介在配置され、前記第１レンズアレイから射出された照明光束を部分的に遮蔽する絞り機構とを備え、
前記絞り機構は、回動することで前記照明光束の減光量を調整する遮光部材を備え、
前記遮光部材は、当該遮光部材が最も照明光束を減光するまで回動した状態において、それぞれの前記部分光束毎に一部の光を透過させる開口部を備えることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２】
請求項１に記載のプロジェクタにおいて、
前記光源は、前記照明光束の中心軸上に発光部を有する発光管と、前記発光管から放射された光を所定の方向に反射する反射鏡とを備え、
前記絞り機構は、それぞれに前記開口部を有する一対の前記遮光部材を備え、
前記一対の遮光部材は、前記第１レンズアレイから射出される照明光束の中心軸を中心として略対称位置に配置されていることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のプロジェクタにおいて、
前記照明光学系は、前記第１レンズアレイで分割された複数の部分光束を略１種類の直線偏光に変換する偏光変換素子を備え、
前記偏光変換素子は、偏光分離層と、反射層と、前記偏光分離層および前記反射層のうちいずれか一方に対応して配置された位相差板とを備え、
前記偏光分離層と前記反射層とは、互いに一致する方向に長手方向を有し、前記長手方向と略直交する方向に交互に複数列に配置され、
前記遮光部材の回動軸は、前記偏光分離層の長手方向に略直交する方向に沿って配置されていることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項４】
請求項３に記載のプロジェクタにおいて、
前記第２レンズアレイの複数の第２小レンズは、前記偏光分離層の長手方向に沿って配列され、
前記開口部は、前記第２小レンズの配列に応じてスリット状に形成されていることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項５】
請求項４に記載のプロジェクタにおいて、
前記スリット状の開口部は、前記回動軸の軸方向に略直交する方向に沿って形成され、当該回動軸とは反対側が切り欠かれていることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項６】
請求項４または請求項５に記載のプロジェクタにおいて、
前記スリット状の開口部の幅は、前記偏光分離層の長手方向において前記遮光部材の中心に向かうに従って狭くなるように形成されていることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項７】
請求項３に記載のプロジェクタにおいて、
前記開口部は、前記偏光分離層の長手方向に沿って複数形成されていることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項８】
請求項７に記載のプロジェクタにおいて、
前記複数の開口部は、前記偏光分離層の長手方向と前記長手方向に略直交する方向とのうち少なくともいずれか一方における前記遮光部材の中心に向かうに従って小さくなるように形成されていることを特徴とするプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源を有する照明光学系と、この照明光学系から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変調装置を有する光学像形成系と、形成された光学像を拡大投射する投射光学系とを備えたプロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、会議、学会、展示会等でのプレゼンテーションおよびホームシアター等の用途にプロジェクタが多用されている。このようなプロジェクタとして、光源を有する照明光学系と、この照明光学系から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変調装置を有する光学像形成系と、形成された光学像を拡大投射する投射光学系とを備える構成が知られている。また、このような照明光学系として、光源から射出された光束を部分光束に分割する複数の第１小レンズを有する第１レンズアレイと、この第１レンズアレイの複数の第１小レンズに応じた複数の第２小レンズを有し、分割された各部分光束を光変調装置の画像形成領域に重畳させる第２レンズアレイとを備える構成が知られている。
【０００３】
このような第１レンズアレイおよび第２レンズアレイは、光源から射出された光束の面内照度を均一化して、光変調装置の画像形成領域に照射するものである。ここで、プロジェクタの光源として、放電光源ランプと、当該放電光源ランプから射出された光束を集光して被照明領域に射出するリフレクタとを備えた光源装置が用いられている場合には、当該光源装置から射出された光束は、光軸近傍の照明強度が高く、外縁に向かうほど照明強度が低くなる傾向にある。このような光束をそのまま光変調装置の画像形成領域に照射すると、画像形成領域の中心部分の照度が高くなり、ひいては、画像面内において照度ムラの大きな光学像が形成されてしまう。このため、照明光学系に第１レンズアレイおよび第２レンズアレイを採用し、これら第１レンズアレイおよび第２レンズアレイに光束を透過させることにより、照明領域の面内照度を均一化した光束を光変調装置の画像形成領域に照射することができ、これにより、照度ムラが抑制された光学像を形成することができる。
【０００４】
ところで、プロジェクタにおいては、投射画像のコントラスト向上のために、光源から射出され、光変調装置に入射する光束の光量を調整する場合がある。しかしながら、光源として高圧水銀ランプ等の放電光源が用いられている場合には、単に光源の発光光量を低減させようとしても、１００％の発光光量を７０％程度にしか低減させることができず、光量の十分な低減を図れないという問題があった。
このような問題に対して、光源から射出された光束を部分的に遮蔽する遮光手段を備えたプロジェクタが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
この特許文献１に記載のプロジェクタは、光源と、光源の発光光量を調節する光源駆動手段と、光源から取り出す光束の光量を調整する遮光手段（光学絞り）とを有する照明装置を備えている。このうち、遮光手段は、光源からの光束を部分的に遮蔽して当該遮光手段の後段に位置する光変調装置に照射する光束の光量を低減させる機能を有している。これにより、光源ランプから取り出す光束の光量を広範囲に亘って調整することができる。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−２６４８１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載のプロジェクタの遮光手段により、光源装置から射出され第１レンズアレイを介して第２レンズアレイに入射する光束を減光した場合、照明領域の面内照度が均一な光束で光変調装置の画像形成領域を適切に照明することが難しい。このため、減光しない場合に比べ、投射画像の照度比が悪化するという問題がある。
詳述すると、遮光部材を回動させて光源装置からの光束を部分的に遮蔽する光学絞りでは、遮光部材の可動範囲が広いため、減光率を細かく調整することが可能であるが、減光率を高くするにしたがって、換言すると、第１レンズアレイで分割された部分光束を遮光部材により外側から順次遮って、第２レンズアレイに入射する部分光束数を減少させて減光するにしたがって、照明光束の光軸の中心近傍の部分光束しか第２レンズアレイに到達しなくなる。このため、第２レンズアレイを構成する複数の第２小レンズのうち、外縁近傍の第２小レンズには部分光束が入射しないこととなるので、減光しない場合に比べて、重畳される部分光束の数が少なくなり、光源装置からの光束を複数の部分光束に光分割し、分割された部分光束を光変調装置の画像形成領域に重畳させて面内照度を均一化する作用が減少するから、光変調装置の画像形成領域に照射される光束の面内照度が悪化して、ひいては、投射画像の照度ムラが発生するという問題がある。従って、このような光束を用いて画像の形成を行うと、色ムラ等の画像劣化を引き起こすという問題がある。
【０００８】
本発明の目的は、光源から取り出す光量を調整した場合でも、照度ムラを改善できるプロジェクタを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記した目的を達成するために、本発明のプロジェクタは、照明光束を射出する照明光学系と、前記照明光学系から射出された照明光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変調装置を有する光学像形成系と、形成された光学像を拡大投射する投射光学系とを備えたプロジェクタであって、前記照明光学系は、光源と、前記光源から射出された照明光束を複数の部分光束に分割する複数の第１小レンズを有する第１レンズアレイと、前記第１レンズアレイで分割された前記複数の部分光束に応じた複数の第２小レンズを有する第２レンズアレイと、前記第２レンズアレイとともに前記複数の部分光束を前記光変調装置の画像形成領域に重畳させる重畳レンズと、前記第１レンズアレイおよび前記第２レンズアレイの間に介在配置され、前記第１レンズアレイから射出された照明光束を部分的に遮蔽する絞り機構とを備え、前記絞り機構は、回動することで前記照明光束の原稿料を調整する遮光部材を備え、前記遮光部材は、当該遮光部材が最も照明光束を減光するまで回動した状態において、それぞれの前記部分光束毎に一部の光を透過させる開口部を備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、プロジェクタには、光変調装置を照明する光量を調整するために、光源から射出され第１レンズアレイで分割された部分光束を部分的に遮蔽する遮光部材を有する絞り機構が設けられ、当該遮光部材には、遮光部材が最も照明光束を減光するまで回動した状態において、各部分光束毎に一部の光を透過させる開口部が形成されている。
これによれば、遮光部材を回動させ、当該遮光部材を第１レンズアレイから射出された照明光束の光路上に介装した場合、遮光部材に形成された開口部を介して、第１レンズアレイから射出された部分光束毎に、当該部分光束の一部分を透過させて第２レンズアレイへと入射させることができる。これにより、開口部が形成されていない遮光部材を用いた場合に比べ、第２レンズアレイと重畳レンズとによって、光変調装置の画像形成領域に重畳させる部分光束数が減少することを防止することができるとともに、光変調装置の画像形成領域を照明する照明光束の減光を行うことができる。従って、減光した場合でも、光源からの光束を複数の部分光束に分割して重畳させることで、光変調装置の画像形成領域を照明する照明光束の面内照度を均一化する効果を維持することができるので、形成画像の照度ムラの発生を抑えることができる。
また、光源として、遮光部材が光路を閉塞しない場合に、第２レンズアレイ上に光源像を形成する光源を採用した場合において、遮光部材により光束の光路を閉塞した場合、すなわち、遮光部材により第１レンズアレイから射出される光束を最も遮蔽した場合でも、当該遮光部材に形成された開口部を介して、当該開口部に応じた光源像を第２レンズアレイの各第２小レンズに形成させることができる。
【００１１】
本発明では、前記光源は、前記照明光束の中心軸上に発光部を有する発光管と、前記発光管から放射された光を所定の方向に反射する反射鏡とを備え、前記絞り機構は、それぞれに前記開口部を有する一対の前記遮光部材を備え、前記一対の遮光部材は、前記第１レンズアレイから射出される照明光束の中心軸を中心として略対称位置に配置されていることが好ましい。
本発明によれば、一対の遮光部材によって第１レンズアレイから射出された照明光束を、その中心軸に対して対称的に遮光して減光することにより、光変調装置の画像形成領域を照明する照明光束の面内照度の均一化をより損なわずに、細かな減光調節を実現できるほか、絞り機構を小型化できるので、プロジェクタの設計自由度を向上することができる。
【００１２】
すなわち、照明光束の中心軸上に発光部を有する発光管から放射される光を反射鏡で所定の方向に反射させる光源から射出された光束は、前述のように、照明光束の中心軸近傍の照明強度が高く、照明光束の中心軸から外縁に向かうに従って照明強度が低下する傾向にある。ここで、１つの遮光部材で第１レンズアレイから射出された照明光束の遮光を行う場合、遮光部材が当該照明光束の光路を閉塞するに従って、遮光部材が配置された側の外縁、中心軸近傍、遮光部材が配置された側とは反対側の外縁の順に光束が遮光されるため、中心軸近傍の光束の遮光時に急激に減光率が高まってしまい、変動の少ない減光を行うことが難しい。
また、面内照度が不均一な照明光束を射出する光源から射出された照明光束を第１レンズアレイで複数の部分光束に分割すると、照明光束の中心軸を中心に対称に位置する部分光束が形成する各光源像の面内照度の分布が、照明光束の中心軸に対して対称的な分布となる。ここで、１つの遮光部材で第１レンズアレイから射出された部分光束の遮光を行う場合、遮光部材が照明光束の減光量を増すように回動するに従って、遮光部材が配置された側の外縁、中心軸近傍、遮光部材が配置された側とは反対側の外縁の順に、照明光束を遮光していくため、照明光束の中心軸に対して非対称に遮光されることとなる。このため、照明光束の中心軸に対して、非対称に遮光された複数の部分光束を、光変調装置の画像形成領域に重畳しても、照明光束の面内照度を均一に保つことが難しい。
【００１３】
これに対し、照明光束の中心軸を中心として略対称位置に配置された一対の遮光部材により遮光を行う場合、強度の低い外縁付近の照明光束から照明光束の中心軸に対して対称的な範囲が遮光され、最終的に中心軸近傍の照明光束が遮光されることとなるので、遮光部材の回動量に対する減光率の変動を抑え、照明光束の中心軸に対する照度分布を均一にすることができる。従って、減光率の細かな設定を行うことができ、照明光束の面内照度を均一に保つことができる。
【００１４】
また、１つの遮光部材で光束の遮光を行う場合、当該遮光部材は、少なくとも第２レンズアレイの被照明領域と同じ外形寸法を有する必要があるが、一対の遮光部材を設けることにより、それぞれの遮光部材の移動範囲を小さくすることができる。さらに、１つの遮光部材で照明光束の光路を閉塞させる場合、および、当該光路を開放する場合の当該遮光部材の移動量は大きくなってしまうが、一対の遮光部材とすることにより、それぞれの遮光部材の寸法および移動量を小さくすることができる。ここで、第１レンズアレイと第２レンズアレイとの間の距離は、これらの光学特性により決められるので、それぞれの遮光部材の移動量および寸法を小さくすることができることから、これらレンズアレイの光学特性の選択の幅を広げることができる。従って、プロジェクタの設計自由度を向上することができる。
【００１５】
本発明では、前記照明光学系は、前記第１レンズアレイで分割された複数の部分光束を略１種類の直線偏光に変換する偏光変換素子を備え、前記偏光変換素子は、偏光分離層と、反射層と、前記偏光分離層および前記反射層のうちいずれか一方に対応して配置された位相差板とを備え、前記偏光分離層と前記反射層とは、互いに一致する方向に長手方向を有し、前記長手方向と略直交する方向に交互に複数列に配置され、前記遮光部材の回動軸は、前記偏光分離層の長手方向に略直交する方向に沿って配置されていることが好ましい。
本発明によれば、偏光分離層および反射層の長手方向に直交する方向に沿って配置された回動軸を有する遮光部材は、偏向分離層に入射する複数の部分光束を長手方向に直交する方向から順に遮光することができ、照明光束の所望の減光量に対する遮光部材の回動量の調整を容易に行うことができる。
【００１６】
ここで、遮光部材が偏光分離層および反射層の長手方向に沿う回動軸を有している場合、偏光分離層に入射する複数の部分光束を遮光しながら回動しているときと、ある偏光分離層に入射する部分光束を遮光し、次の偏光分離層に入射する部分光束を遮光するまで回動している（反射層に対応する部分を回動している）ときとでは、遮光部材の回動量と照明光束の減光量との比率が変動してしまう。
一方、遮光部材が偏光分離層および反射層の長手方向に直交する方向に沿う回動軸を有し、偏光分離層に入射する複数の部分光束を、当該偏光分離層の長手方向に直交する方向から順に遮光する場合、遮光部材の回動量と照明光束の減光量との比率の変動を少なくすることができるので、照明光束の減光量の調整を容易に行うことができる。
【００１７】
本発明では、前記第２レンズアレイの複数の第２小レンズは、前記偏光分離層の長手方向に沿って配列され、前記開口部は、前記第２小レンズの配列に応じてスリット状に形成されていることが好ましい。
本発明によれば、遮光部材の開口部は、前記偏光分離層の長手方向に沿って配列された第２レンズアレイの第２小レンズの配列に応じてスリット状に形成されている。すなわち、遮光部材の開口部は、偏光変換素子の偏光分離層の長手方向に沿ってスリット状に形成されることとなる。このため、光変調装置の画像形成領域を照明する照明光束の減光率を上げるように、すなわち、当該照明光束の光路を閉塞するように遮光部材が回動する場合でも、第１レンズアレイから射出された部分光束のそれぞれが部分的に、偏光分離層の長手方向に沿って形成された遮光部材の開口部を透過して、当該第２レンズアレイの各第２小レンズに入射する。これによれば、光変調装置の画像形成領域に入射する照明光束の減光を行うことができるとともに、複数の部分光束の数を減少させないので、光変調装置の画像形成領域を均一な照度の照明光束で照明することができる。従って、プロジェクタによって投射される画像の照度ムラを抑制することができる。
また、開口部がスリット状に形成されていることにより、前述のような照度比の改善を、簡単な形状の開口部で実現することができる。従って、遮光部材の製造を容易に行うことができる。
【００１８】
本発明では、前記スリット状の開口部は、前記回動軸の軸方向に略直交する方向に沿って形成され、当該回動軸とは反対側が切り欠かれていることが好ましい。
本発明によれば、遮光部材を回動させて第１レンズアレイから射出された部分光束の遮光を行う場合、減光率の変動を一層抑えた減光を行うことができるとともに、複数の部分光束の数を減少させることなく光変調装置の画像形成領域を均一な照度の照明光束で照射することができる。
すなわち、遮光部材のスリット状の開口部は、当該遮光部材の回動軸に直交する方向に沿って形成され、また、当該回動軸とは反対側が切り欠かれて形成されていることにより、遮光部材は略櫛歯状に形成されていることとなる。これによれば、遮光部材により照明光束の光路が次第に閉塞される場合でも、照明光束の中心軸近傍の強度の高い部分光束が、減光開始当初に急激に遮光されることを防ぐことができる。これにより、減光率の一様化を図ることができる。従って、光変調装置の画像形成領域を照明する照明光束の照明強度の急激な変動を抑えた減光を行うことができる。
【００１９】
また、遮光部材の開口部は、回動軸に略直交する方向に形成されているので、照明光束の光路を次第に閉塞するように遮光部材を回動させた場合でも、開口部を介して、偏光変換素子の偏光分離層に入射する複数の部分光束をそれぞれ部分的に透過し、複数の部分光束の数を減らすことなく光変調装置の画像形成領域に重畳させ、均一な面内照度を有する照明光束で当該画像形成領域を照射することができる。
【００２０】
本発明では、前記スリット状の開口部の幅は、前記偏光分離層の長手方向において前記遮光部材の中心に向かうに従って狭くなるように形成されていることが好ましい。
本発明によれば、スリット状の開口部の幅は、偏光変換素子の偏光分離層の長手方向において、遮光部材の中心に向かうに従って狭くなるように形成されることにより、照明光束の中心軸近傍の減光率を高くし、光変調装置の画像形成領域への入射光束の照明強度を一層低下させることができ、プロジェクタで投射される光学像のコントラストを向上することができる。また、開口部の大きさを調整することにより、第２レンズアレイの各第２小レンズに、減光した部分光束を確実に照射することができる。従って、複数の部分光束の数を確実に確保することができ、光変調装置の画像形成領域において、被照明領域の面内照度を一層均一にすることができる。
【００２１】
ここで、光源として、前述の発光管および反射鏡を備える光源を用いた場合、当該発光管の発光部は、理想的には点光源であるが現実は有限であるため、第１レンズアレイで分割された部分光束は、略長円形状または略楕円形状の複数の光源像を、第２レンズアレイ上に形成する。これら光源像のうち、照明光束の中心軸付近の光源像は、照明強度が高く、また、外縁付近の光源像は、照明強度が低い傾向にある。
従って、偏光変換素子の偏光分離層の長手方向において、照明光束の中心軸に近い光源像ほど、照明強度が高いということとなり、偏光分離層の長手方向における遮光部材の中心軸に向かうに従って、スリット状に形成された開口部の幅を狭くすることにより、より照明強度の高い光源像を形成する部分光束の減光量を多くでき、光変調装置の画像形成領域を照射する照明光束の総光量を減少させることができる。これにより、プロジェクタで投射される光学像のコントラストを向上することができる。すなわち、光変調装置の画像形成領域を照射する照明光束の総光量の減少を行ってコントラストの向上を図り、かつ、複数の部分光束の数を減少させずに投射画像の照度ムラを改善することができる。
【００２２】
あるいは、本発明では、前記開口部は、前記偏光分離層の長手方向に沿って複数形成されていることが好ましい。
本発明によれば、前述のスリット状に形成された開口部を有する遮光部材と同様の効果を奏することができる。すなわち、遮光部材には、前記偏光分離層の長手方向に沿って開口部が複数形成されているので、当該遮光部材により、照明光束の光路を閉塞するように遮光部材を回動した場合でも、複数の開口部を介して、第１レンズアレイから射出されたそれぞれの部分光束の一部を、第２レンズアレイの第２小レンズに入射させることができる。これによれば、光変調装置の画像形成領域に入射する照明光束の減光を行うことができるとともに、第２レンズアレイに入射する部分光束の数が減少することを防ぐことができ、プロジェクタにより投射される光学像の照度ムラを一層改善することができる。
なお、第２レンズアレイの複数の第２小レンズは、偏光分離層の長手方向に沿って配列され、遮光部材の開口部は、第２小レンズの配列に応じて複数形成されているとすれば、一層厳密に前述の効果を奏することができる。
【００２３】
また、照明光束の光路を次第に閉塞するように当該遮光部材を回動させる場合でも、偏光分離層の長手方向に沿って形成された開口部を介して、第１レンズアレイから射出されたそれぞれの部分光束の一部の光を第２レンズアレイに入射させることができる。従って、光変調装置の画像形成領域を照明する照明光束の照明強度の急激な変動を抑えた減光を行うことができる。
さらに、遮光部材に形成される開口部の位置を、第２レンズアレイ上に形成される光源像の位置に応じて形成すれば、第１レンズアレイから射出された各部分光束の減光量を綿密に調整することができ、かつ、当該各部分光束を部分的に第２レンズアレイの第２小レンズに入射させることができる。従って、光変調装置の画像形成領域に入射する照明光束の減光を行うことができるとともに、当該画像形成領域に入射する照明光束の総光量の調整を容易に行うことができる。
【００２４】
本発明では、前記複数の開口部は、前記偏光分離層の長手方向と、前記長手方向に略直交する方向とのうちいずれか一方における前記遮光部材の中心に向かうに従って小さくなるように形成されていることが好ましい。
本発明によれば、幅が遮光部材の中心に向かうに従って狭くなるように形成された開口部を有する遮光部材と、同様の効果を奏することができる。
すなわち、照明強度の高い中心軸近傍の照明光束の減光率を高くすることができ、これにより、光変調装置の画像形成領域に入射する照明光束の照明強度を一層低下させることができる。従って、プロジェクタにより投射される光学像のコントラストを一層向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
〔１．第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。
（１）プロジェクタ１の全体構成
図１は、プロジェクタ１の概略構成を模式的に示す図である。
プロジェクタ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光学像を形成し、形成した光学像をスクリーン等に拡大投射するものである。このプロジェクタ１は、図１に示すように、外装ケース２と、投射レンズ３と、光学ユニット４と、制御基板（図示省略）と、電源ユニット５とを備えている。また、プロジェクタ１は、制御基板および電源ユニット５を冷却するための冷却ファン（図示省略）を備えている。
【００２６】
外装ケース２は、合成樹脂等により全体略直方体状に形成され、投射レンズ３、光学ユニット４、制御基板および電源ユニット５等を内部に収納配置する。この外装ケース２は、詳しい図示を省略するが、プロジェクタ１の天面、前面、背面、および側面をそれぞれ構成するアッパーケースと、プロジェクタ１の底面、前面、側面、および背面をそれぞれ構成するロアーケースとで構成され、これらアッパーケースおよびロアーケースは互いにねじ等で固定されている。また、アッパーケースの上面には、プロジェクタ１の操作を行うための各種ボタンが配設された操作パネル（図示省略）が設けられており、当該操作パネルは後述する制御基板に電気的に接続されている。
なお、外装ケース２は、合成樹脂製に限らず、その他の材料により形成してもよく、例えば、マグネシウム等の金属により構成してもよい。
【００２７】
（２）光学ユニット４の構成
光学ユニット４は、光源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光学像（カラー画像）を形成し、投射レンズ３を介して、図示しないスクリーン等に拡大投射するユニットである。この光学ユニット４は、外装ケース２の背面に沿って延出するとともに、外装ケース２の側面に沿って延出する平面視略Ｌ字形状に構成されている。
このうち、投射レンズ３は、本発明の投射光学系に相当し、詳しい図示を省略するが、鏡筒内部に複数のレンズが収納された組レンズとして構成されている。そして、この投射レンズ３は、後述する電気光学装置４４で形成されたカラー画像を拡大投射する。
【００２８】
光学ユニット４は、図１に示すように、インテグレータ照明光学系４１と、色分離光学系４２と、リレー光学系４３と、電気光学装置４４と、これら光学部品４１〜４４を収納する光学部品用筐体４６とを備えている。光学部品４１〜４４は、照明光束の中心軸である照明光軸Ａが設定された光学部品用筐体４６内に位置決め調整されている。
このうち、光学部品用筐体４６は、詳しい図示を省略するが、上方が開口し、箱状に形成された部品収納部材と、この部品収納部材の開口を覆う蓋状部材から構成されている。そして、部品収納部材には、多数の溝部が形成され、これらの溝に、前述の光学部品４１２〜４１４，４２１〜４２３，４３１〜４３４を嵌め込むことによって、それぞれの光学部品が部品収納部材に収納される。
【００２９】
インテグレータ照明光学系４１は、電気光学装置４４の後述する液晶パネル４４１の画像形成領域を略均一に照明するための照明光学系である。このインテグレータ照明光学系４１は、光源装置４１１と、第１レンズアレイ４１２と、第２レンズアレイ４１３と、偏光変換装置４１４と、重畳レンズ４１５と、減光装置４５とを備えている。
【００３０】
光源装置４１１は、放射状の光線を射出する放電光源である光源ランプ４１６と、この光源ランプ４１６から射出された放射光を反射するリフレクタ４１７と、当該リフレクタ４１７から射出された光束を平行化する平行化レンズ４１８とを備えている。
なお、光源ランプ４１６は、本実施形態では、高圧水銀ランプを採用しているが、これに限らず、ハロゲンランプおよびメタルハライドランプ等を採用することができる。また、リフレクタ４１７は、本実施形態では、楕円面鏡を採用しているが、放物面鏡を採用する構成としてもよい。この場合、平行化レンズ４１８を省略することができる。
【００３１】
第１レンズアレイ４１２は、照明光軸Ａに沿った方向から見て略矩形状の輪郭を有する第１小レンズがマトリクス状に複数配列された構成とされている。これら複数の第１小レンズは、光源装置４１１から射出される光束を、複数の部分光束に分割する。
第２レンズアレイ４１３は、第１レンズアレイ４１２から射出された各部分光束を、重畳レンズ４１５とともに、電気光学装置４４の後述する液晶パネル４４１上に重畳させる機能を有している。この第２レンズアレイ４１３は、第１レンズアレイ４１３と同様な構成を有しており、第１レンズアレイ４１２の各第１小レンズに応じた複数の第２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。これら複数の第２小レンズは、後述する偏光変換素子４１４の偏光分離層４７１１の長手方向に沿って配列されている。そして、各第２小レンズには、光源装置４１１から射出され、第１レンズアレイ４１２で分割された部分光束によって、光源像が形成される。この光源像は、第２レンズアレイ４１３の各小レンズの位置に対応して形成される。
なお、減光装置４５は、これら第１レンズアレイ４１２と第２レンズアレイ４１３との間に配置されるが、詳しい構成等は後に詳述する。
【００３２】
図２は、偏光変換装置４１４の構造を示す分解斜視図である。
偏光変換装置４１４は、本発明の偏光変換素子に相当し、第２レンズアレイ４１３と重畳レンズ４１５との間に配置され、第２レンズアレイ４１３から射出された光束を、１種類の直線偏光に変換するものである。この偏光変換装置４１４は、図２に示すように、第２レンズアレイ４１３の各第２小レンズから射出された部分光束を１種類の直線偏光に揃えて射出する偏光変換部４７と、当該偏光変換部４７の光束入射側に設けられた遮光板４８とを備えて構成されている。
このうち、偏光変換部４７は、入射光束を２種類の直線偏光に分離して射出する板状の偏光分離素子アレイ４７１と、この偏光分離素子アレイ４７１の光束射出側に貼り付けられ、偏光分離素子アレイ４７１から射出された２種類の光束のうち、一方の直線偏光の偏光軸を９０°回転させて他方の直線偏光の偏光軸と同一なものにする位相差板４７２とを備えている。
【００３３】
図３は、偏光変換装置４１４を部分的に拡大した断面図である。
偏光分離素子アレイ４７１は、図３に示すように、照明光軸Ａに対して略４５°に傾斜し交互に配列されている偏光分離層４７１１および反射層４７１２と、これら偏光分離層４７１１および反射層４７１２が形成されるガラス部材４７１３とを備えている。なお、偏光分離層４７１１と反射層４７１２とは、図２に示すように、交互に配列されていく方向（図２中矢印Ｂ）と直交する方向（図２中矢印Ｃ）に長手方向を有する形状とされている。
【００３４】
偏光分離層４７１１は、ランダムな偏光光束を２種類の直線偏光に分離する層であり、入射光束のうち一方の偏光光を透過して、他方の偏光光を反射する誘電体多層膜により構成されている。
反射層４７１２は、偏光分離層４７１１で反射された偏光光を、当該偏光変換装置４１４の光束射出側に向かって反射する層であり、単一金属材料または合金等で形成された反射膜により構成されている。
ガラス部材４７１３は、内部を光束が透過するものであり、本実施形態では、白板ガラス等を加工して形成されている。
【００３５】
位相差板４７２は、図３に示すように、偏光分離素子アレイ４７１を構成するガラス部材４７１３の光束射出側に設けられ、偏光分離素子アレイ４７１から射出された２種類の直線偏光のうち、一方の直線偏光の偏光方向を９０°回転させて他方の直線偏光の偏光方向と同一にするものである。
具体的に、位相差板４７２は、偏光分離素子アレイ４７１の光束射出端面のうち、偏光分離層４７１１を透過した直線偏光が射出される部分に貼り付けられ、偏光分離層４７１１を透過した当該直線偏光の偏光方向を９０°回転させる。
【００３６】
遮光板４８は、偏光分離素子アレイ４７１の光束入射側に配置されている。この遮光板４８は、ステンレスまたはアルミニウム合金等で形成された板状体４８１を備え、当該板状体４８１には、偏光分離素子アレイ４７１の偏光分離層４７１１に対応して開口部４８２が形成されている。このため、板状体４８１には、偏光分離素子アレイ４７１の反射層４７１２に対応する開口部が形成されていないため、第１レンズアレイ４１２および第２レンズアレイ４１３から射出された部分光束は、反射層４７１２には入射しない。
すなわち、遮光板４８は、第１レンズアレイ４１２および第２レンズアレイ４１３から射出された部分光束を、偏光分離層４７１１のみに入射させるように構成されており、反射層４７１２に入射する不要光は、遮光板４８によって遮断される。従って、第２レンズアレイ４１３から射出された部分光束のほとんどは、遮光板４８の開口部４８２を通過して、偏光分離層４７１１に入射する。
【００３７】
以上説明した偏光変換装置４１４の偏光分離層４７１１が、Ｐ偏光を透過し、Ｓ偏光を反射する場合について、図３を用いて説明する。
第２レンズアレイ４１３から射出された部分光束は、遮光板４８を構成する板状体４８１の開口部４８２を通過して、偏光分離素子アレイ４７１の偏光分離層４７１１に入射する。この偏光分離層４７１１において、当該部分光束に含まれるＰ偏光を透過し、光路を９０°変換するようにしてＳ偏光を反射層４７１２に向かって反射する。
ここで、反射層４７１２に入射したＳ偏光は、当該反射層４７１２で反射されることによって光路が光束射出側に向かって９０°変換され、照明光軸Ａと略同一方向に進む。
一方、偏光分離層４７１１を透過したＰ偏光は、位相差板４７２に入射し、当該位相差板４７２によって偏光方向が９０°回転されることにより、Ｓ偏光として射出される。
これにより、偏光変換装置４１４からは、略１種類のＳ偏光が射出される。
【００３８】
ここで、直線偏光を変調するタイプの液晶パネルを用いたプロジェクタでは、１種類の直線偏光しか利用できないため、ランダムな偏光光を発する光源装置４１１から射出される光の略半分を利用できない。このため、本実施形態では、偏光変換装置４１４を用いることで、光源装置４１１からの射出光を略１種類の直線偏光に変換し、電気光学装置４４での光の利用効率を高めている。
このようにして、偏光変換装置４１４によって略１種類の直線偏光に変換された各部分光束は、重畳レンズ４１５によって、電気光学装置４４の後述する液晶パネル４４１の画像形成領域（光変調面）上にほぼ重畳される。
【００３９】
色分離光学系４２は、図１に示すように、２枚のダイクロイックミラー４２１，４２２と、反射ミラー４２３とを備えて構成され、当該ダイクロイックミラー４２１，４２２によって、インテグレータ照明光学系４１から射出された複数の部分光束を、赤、緑、青の３色の色光に分離する機能を有している。
リレー光学系４３は、入射側レンズ４３１、リレーレンズ４３３、および、反射ミラー４３２，４３４を備え、色分離光学系４２で分離された赤色光を電気光学装置４４の後述する赤色光側の液晶パネル４４１（４４１Ｒ）まで導く機能を有している。
【００４０】
ここで、色分離光学系４２のダイクロイックミラー４２１は、インテグレータ照明光学系４１から射出された光束のうち、青色光成分を反射するとともに、赤色光成分と緑色光成分とを透過させる。ダイクロイックミラー４２１で反射した青色光は、反射ミラー４２３で反射した後、フィールドレンズ４１９を通って、電気光学装置４４の後述する青色光側の液晶パネル４４１（４４１Ｂ）に達する。このフィールドレンズ４１９は、第２レンズアレイ４１３から射出された各部分光束を、それぞれの主光線に対して平行な光束に変換する。この他の緑色光用および赤色光用の液晶パネル４４１（４４１Ｇ，４４１Ｒ）の光束入射側に設けられたフィールドレンズ４１９も、同様の構成および機能である。
【００４１】
ダイクロイックミラー４２１を透過した赤色光成分と緑色光成分のうち、緑色光成分は、ダイクロイックミラー４２２で反射した後、フィールドレンズ４１９を通って、電気光学装置４４の後述する緑色光側の液晶パネル４４１（４４１Ｇ）に達する。
一方、赤色光成分は、ダイクロイックミラー４２２を透過した後、前述のリレー光学系４３を通り、さらにフィールドレンズ４１９を通って電気光学装置４４の後述する赤色光側の液晶パネル４４１（４４１Ｒ）に達する。
【００４２】
ここで、赤色光成分にリレー光学系４３が用いられているのは、赤色光成分の光路の長さが、他の色光成分の光路の長さよりも長いため、光の発散等による光の利用効率の低下を防止するためである。すなわち、入射側レンズ４３１に入射した部分光束をそのまま、フィールドレンズ４１９に伝えるためである。
なお、本実施形態においては赤色光成分の光路の長さが長いので、赤色光成分の光路上にリレー光学系４３は配置した構成としたが、青色光成分の光路の長さを長くする構成も考えられる。このような場合は、青色光成分の光路上にリレー光学系４３を配置するようにすればよい。
【００４３】
電気光学装置４４は、本発明の光学像形成系に相当し、入射された光束を画像情報に応じて変調してカラー画像を形成する。この電気光学装置４４は、色分離光学系４２で分離された各色光が入射される３つの入射側偏光板４４２と、この入射側偏光板４４２の後段に配置される液晶パネル４４１（４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ）および射出側偏光板４４３と、色合成光学装置としてのクロスダイクロイックプリズム４４４とを備える。
【００４４】
液晶パネル４４１（４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ）は、本発明の光変調装置に相当する。これら各液晶パネル４４１は、例えば、ポリシリコンＴＦＴをスイッチング素子として用いたものであり、対向配置される２つの透光性基板と、これら透光性基板により密閉封入される液晶材料から構成される液晶層とを備えて構成されている。そして、各液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂは、入射側偏光板４４２を介して入射する光束を画像情報に応じて変調して射出する。
【００４５】
入射側偏光板４４２は、色分離光学系４２で分離された各色光のうち、一定方向の直線偏光のみ透過させ、その他の光束を吸収するものであり、サファイアガラス等の基板に偏光膜が設けられたものである。
また、射出側偏光板４４３も、入射側偏光板４４２と同様に構成され、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂから射出された光束のうち、所定方向の直線偏光のみを透過させ、その他の光束を吸収するものであり、透過させる直線偏光の偏光軸は、入射側偏光板４４２における透過させる直線偏光の偏光軸に対して直交するように設定されている。
【００４６】
クロスダイクロイックプリズム４４４は、射出側偏光板４４３から射出され、色光毎に変調された光学像を合成して、カラー画像を形成するものである。このクロスダイクロイックプリズム４４４には、３つの光束入射面と、１つの光束射出面が形成されており、赤色光を反射する誘電体多層膜と、青色光を反射する誘電体多層膜とが、４つの直角プリズムの界面に沿って略Ｘ字状に設けられている。このため、液晶パネル４４１Ｒを透過して赤色光用の光束入射面に入射した赤色光は、赤色光を反射する誘電体多層膜により光束射出面に向けて反射し、液晶パネル４４１Ｂを透過して青色光用の光束入射面に入射した青色光は、青色光を反射する誘電体多層膜により光束射出面に向けて反射する。ここで、液晶パネル４４１Ｇを透過して緑色光用の光束入射面に入射した緑色光は、これら誘電体多層膜で反射しないので、Ｘ字状の誘電体多層膜を透過して光束射出面に到達する。この過程で、３つの色光が合成され、当該合成された光束は、光束射出面から光学像として射出される。
【００４７】
（３）制御基板および電源ユニット５の構成
制御基板は、プロジェクタ１の装置全体を制御するものであり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等を備えた回路基板として構成されている。この制御基板は、プロジェクタ１に接続された機器から入力する画像情報を処理して、電気光学装置４４の液晶パネル４４１の駆動制御を行うほか、電源ユニット５による光源ランプ４１６の輝度制御および減光装置４５の駆動制御等を行う。
電源ユニット５は、外部電源から入力する交流電流を直流電流に変換し、当該直流電流を、装置本体を構成する電子部品に応じた所定の電圧に変換して当該電子部品に供給する。また、この電源ユニット５は、当該直流電流から交流矩形波電流を生成して、前述の光源装置４１１を構成する光源ランプ４１６に供給する。なお、電源ユニット５は、制御基板と電気的に接続されており、光源ランプ４１６への駆動電力の供給制御、および、これに伴う光源ランプ４１６の点灯制御は、制御基板によって行われる。
【００４８】
（４）減光装置４５の構成
図４は、インテグレータ照明光学系４１を上方から見た場合の配置図である。また、図５は、インテグレータ照明光学系４１を水平方向から見た場合の配置図である。なお、図４および図５において示す点線は、第１レンズアレイ４１２で分割された複数の部分光束の一部を示すものである。
インテグレータ照明光学系４１は、前述のように、減光装置４５を備え、当該減光装置４５は、第１レンズアレイ４１２と第２レンズアレイ４１３との間に配置されている。
この減光装置４５は、本発明の絞り機構に相当し、減光装置４５が最も照明光束を減光する状態において、光源装置４１１から射出され第１レンズアレイ４１２を介して第２レンズアレイ４１３に入射する部分光束をそれぞれ部分的に遮光して、第２レンズアレイ４１３に入射する光を減光するものである。
減光装置４５は、図４および図５に示すように、照明光軸Ａに直交する方向に略平行な回動軸４５１１，４５２１を有する一対の遮光板４５１，４５２と、これら遮光板４５１，４５２を、それぞれの回動軸４５１１，４５２１を中心として回動させる図示しない回動手段とを備えている。
このうち、回動手段としては、ステッピングモータ等を例示することができる。
【００４９】
遮光板４５１，４５２は、本発明の遮光部材に相当し、図５に示すように、光源装置４１１から射出された光束の照明光軸Ａを中心として、所定の間隔を空けて対称位置に配置されている。これら遮光板４５１，４５２は、照明光軸Ａを挟んで対称的に配置されている。
また、これら遮光板４５１，４５２は、回動手段により、それぞれ回動軸４５１１，４５２１を中心として回動して、第２レンズアレイ４１３への入射光束を減光する。詳述すると、遮光板４５１，４５２は、第２レンズアレイ４１３と略平行となる位置を０°とし、それぞれの遮光板４５１，４５２の照明光軸Ａ近傍の先端部分が第１レンズアレイ４１２に近接するように、図５中上下方向に回動する。換言すると、遮光板４５１，４５２が回動すると、それぞれの遮光板４５１，４５２の先端部分は、照明光軸Ａ方向から見て図５において上下方向に移動する。このため、遮光板４５１，４５２の回動角を調整することにより、第２レンズアレイ４１３への入射光束の照明強度を細かく調整することができる。
【００５０】
図６は、遮光板４５１，４５２を照明光軸Ａ方向に沿って第１レンズアレイ４１２側から見た図であり、また、遮光板４５１，４５２と、第２レンズアレイ４１３上に形成される光源像との位置関係を示す図である。
遮光板４５１，４５２は、図６に示すように、照明光軸Ａに沿った方向から見て略長方形状を有し、当該遮光板４５１，４５２には、スリット状の開口部４５１２，４５２２が複数形成されている。
ここで、前述のように、第１レンズアレイ４１２および第２レンズアレイ４１３を通過した複数の部分光束の殆どは、偏光変換装置４１４の偏光分離層４７１１に入射する。このため、複数の部分光束の光源像は、第２レンズアレイ４１３上でほぼ偏光分離層４７１１の長手方向に沿って近接して列をなし、偏光分離層４７１１の配列に合わせて図６中矢印Ｂ方向に複数形成される。また、第２レンズアレイ４１３の複数の第２小レンズは、光源像の形成位置に応じて列および行をなすように配列されている。
【００５１】
遮光板４５１，４５２の開口部４５１２，４５２２は、当該遮光板４５１，４５２が第２レンズアレイ４１３と略平行となる位置、すなわち、遮光板４５１，４５２が最も照明光束を減光する位置まで回動した状態で、遮光板４５１，４５２に入射する各部分光束毎に一部の光を透過させるように、第２レンズアレイ４１３上に形成される光源像の列に沿って形成されている。換言すると、それぞれの開口部４５１２，４５２２は、各部分光束が形成する光源像が並ぶ第２レンズアレイ４１３の各小レンズの配列方向に沿ってスリット状に形成されている。なお、この第２レンズアレイ４１３の各小レンズは、偏光変換装置４１４の偏光分離層４７１１の長手方向（図６中矢印Ｃ方向）に沿って配列されている。
また、遮光板４５１，４５２は、当該遮光板４５１，４５２の回動軸４５１１，４５２１の軸方向が、偏光分離層４７１１の長手方向に直交する方向に沿うように配置される。
【００５２】
従って、遮光板４５１，４５２の開口部４５１２，４５２２は、それぞれの遮光板４５１，４５２の回動軸４５１１，４５２１の軸方向Ｂに略直交する方向に形成され、また、それぞれの開口部４５１２，４５２２の形成位置が、第２レンズアレイ４１３上に形成される光源像ＬＩの列方向に対応するように形成されている。また、開口部４５１２，４５２２は、回動軸４５１１，４５２１とは反対側が切り欠かれている。すなわち、各遮光板４５１，４５２の開口部４５１２，４５２２における照明光軸Ａ側の端部は切り欠かれており、それぞれの遮光板４５１，４５２は略櫛歯状に形成されている。
【００５３】
以上のような遮光板４５１，４５２が、第２レンズアレイ４１３に対して略垂直な位置から、当該第２レンズアレイ４１３に対して略平行となる位置まで回動する間、すなわち、遮光板４５１，４５２が照明光束を全く減光しない位置から、最も減光する位置まで回動する間、遮光板４５１，４５２の開口部４５１２，４５２２からは常に、第１レンズアレイ４１２から射出された各部分光束毎の一部の光が透過し、当該光は、偏光変換装置４１４の偏光分離層４７１１に入射する。
このため、開口部が形成されていない遮光板のように、照明光束を減光する際に、部分光束を徐々に遮光する場合に比べ、第２レンズアレイ４１３上に形成される光源像を増加することができる。従って、遮光板４５１，４５２が回動して照明光束を減光する場合であっても、第２レンズアレイ４１３および重畳レンズ４１５によって液晶パネル４４１上に重畳される部分光束の数は変わらない。
【００５４】
図７は、遮光板４５１，４５２の回動角に対する第２レンズアレイ４１３への入射光束の照明強度を示すグラフである。この図７において、実線は、本実施形態の遮光板４５１，４５２を用いた場合のグラフである。また、破線は、従来例として、開口部が形成されていない一対の遮光板を用いた場合のグラフを示している。なお、従来例においては、それぞれの遮光板の間隔を、本実施形態の遮光板４５１，４５２の間隔より若干広げることにより、遮光板の回動角が０°、すなわち、遮光板を閉塞している場合の照明強度を、本実施形態の遮光板４５１，４５２を閉塞した場合の照明強度と略同じとしている。
【００５５】
本実施形態の減光装置４５を用いて第１レンズアレイ４１２から射出された部分光束をそれぞれ減光した場合、図７に示すように、従来の遮光板を用いた場合に比べ、第２レンズアレイ４１３に入射する光束の照明強度が急激に変動することを抑えることができる。
一方、第２レンズアレイ４１３の各第２小レンズに形成される光源像ＬＩは、照明光軸Ａ近傍に向かうほど照明強度が高く、外縁に向かうほど照明強度が低い傾向にある。また、図６において示したように、照明光軸Ａ近傍に形成される光源像ＬＩは、外縁付近に形成される光源像ＬＩよりも大きな略楕円形状を有している。
すなわち、本実施形態では、図６において示したように、第２レンズアレイ４１３上に形成される光源像ＬＩは、第２レンズアレイ４１３の列方向（偏光変換装置４１４の偏光分離層４７１１の長手方向）に沿って形成され、当該光源像の照明強度は、照明光軸Ａに沿った方向から見た場合、第２レンズアレイ４１３の列方向および行方向の中心に向かうに従って高くなっており、また、中央部の列方向の外縁付近の光源像よりも、中央部の行方向の外縁付近の光源像の方が、照明強度が高くなっている。このため、遮光板４５１，４５２を全開状態（回動角９０°）から次第に回動角を小さくしていった場合、回動角が略６０°のところで、遮光板４５１，４５２が光路上に介装され、減光が開始され、第２レンズアレイ４１３に入射する光束の照明強度が低くなる。
【００５６】
他方、それぞれの遮光板４５１，４５２の開口部４５１２，４５２２の照明光軸Ａに近接する側の端部が切り欠かれており、また、遮光板４５１，４５２の回動方向が、照明光軸Ａに沿った方向から見て上下方向すなわち列方向（偏光変換装置４１４の偏光分離層４７１１の長手方向）であるので、列方向の両外縁部から中央部に向かって各部分光束の一部分の光を透過させながら、他の部分の光を遮光していくことができる。
ここで、開口部が形成されていない従来の遮光板を用いた場合では、両外縁部から中央部に向かって各部分光束の全ての光を順次遮光していくので、外縁部での遮光板の回動量および遮光される光の量と、中央部での遮光板の回動量および遮光される光の量とは大きく異なり、回動角と照明強度との比率が急激に変動する部分が発生する。
【００５７】
ここで、仮に、遮光板４５１，４５２の回動軸４５１１，４５２１が、偏光変換装置４１４の偏光分離層４７１１の長手方向に沿った方向に配置され、遮光板４５１，４５２の回動方向が、照明光軸Ａに沿った方向から見て左右方向すなわち行方向（偏光分離層４７１１の長手方向と直交する方向）とする。この場合、遮光板４５１，４５２が、部分光束の列と列との間に対応する部分を通過している場合、すなわち、部分光束をほとんど遮光しない部分を回動しているときと、部分光束の列に対応している部分、すなわち、部分光束を遮光しながら回動しているときとでは、遮光板４５１，４５２の回動角と照明光束の減光量との比率が変動してしまう。
従って、本実施形態の減光装置４５を用いた場合では、従来の開口部が形成されていない遮光板を用いた場合に比べ、第２レンズアレイ４１３に入射する光束の減光率の急激な変動を抑制することができる。この減光率の変動の抑制は、特に、遮光板４５１，４５２の回動角が略６０°〜略５０°および略３５°〜略２０°の範囲で顕著な結果を得ることができる。
【００５８】
さらに、減光装置４５は、照明光軸Ａを中心として略対称に配置される一対の遮光板４５１，４５２を備えている。これによれば、１枚の遮光板により遮光する場合に比べ、第２レンズアレイ４１３に入射する光束の減光率を調整しやすくすることができる。
すなわち、１枚の遮光板により減光する場合には、当該遮光板が第１レンズアレイから射出された照明光束の光路上に介装されるにつれて、当該遮光板が配置された側の照明光軸Ａ外縁の光束、照明光軸Ａ近傍の光束、および、遮光板が配置された側とは反対側の照明光軸Ａ外縁の光束が、順々に遮光される。このような場合、照明強度の高い照明光軸Ａ近傍の光束の減光率を細かく調整することが困難であり、ひいては、第２レンズアレイ４１３に入射する光束の照明強度が急激に変動する。また、第２レンズアレイ４１３に入射する照明光束の照明光軸Ａに対する照度分布が不均等なものとなる。
【００５９】
これに対し、照明光軸Ａを中心として略対称配置された一対の遮光板４５１，４５２により減光を行う場合には、照明光軸Ａ近傍の光束は、遮光板４５１，４５２が回動して第２レンズアレイ４１３に対して略平行に近づくにつれて、すなわち、当該遮光板４５１，４５２の回動角が０°に近づくにつれて次第に遮光されることとなる。これによれば、照明強度の高い光軸Ａ近傍の光束が急激な遮光されることを抑制することができるので、細かな減光率の調整を行うことができる。また、第２レンズアレイ４１３に入射する照明光束の照明光軸Ａに対する照度分布が略均一となり、液晶パネル４４１の画像形成領域を照明する照明光束の面内照度の均一化を、より損なわずに細かな減光調節を実現することができる。
【００６０】
図８は、遮光板４５１，４５２の全開時および閉塞時における投射画像の照度比を示すグラフである。この図８において、実線は、遮光板４５１，４５２を閉塞した場合（回動角０°）のグラフであり、点線は、全開にした場合（回動角９０°）のグラフである。また、破線は、従来例として、開口部が形成されていない一対の遮光板を閉塞した場合の照度比のグラフを示している。
前述のような遮光板４５１，４５２を用いたことにより、以下のように、第２レンズアレイ４１３に入射する光束を減光した場合でも、投射画像の面内照度が改善する。
すなわち、遮光板４５１，４５２を用いて第２レンズアレイ４１３に入射する光束の減光を行う場合、図８に示すように、破線で示した従来の遮光板を採用した場合に比べ、投射画像の両端部付近の照度比を中心近傍の照度比に近づけることができる。また、遮光板４５１，４５２を閉塞した時（回動角０°）の投射画像の照度比は、遮光板４５１，４５２を全開にした状態（回動角９０°）、すなわち、減光を行わない場合とほぼ同じ照度比とすることができる。
従って、本実施形態の遮光板４５１，４５２を用いた場合、図７において示したように、遮光板４５１，４５２の回動角に対して第２レンズアレイ４１３に入射する光束の急激な変動を抑えた減光を行うことができるとともに、図８に示すように、従来の遮光板に比べて投射画像の照度比の改善を図ることができ、これにより、投射画像の照度ムラを抑制することができる。
【００６１】
〔２．第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態に係るプロジェクタについて説明する。
第２実施形態に係るプロジェクタは、前述の第１実施形態に係るプロジェクタ１と同様の構成を備えるが、減光装置４５を構成する遮光板の開口部の形状において相違する。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同一または略同一である部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００６２】
図９は、本発明の第２実施形態に係る遮光板４５３，４５４を照明光軸Ａに沿った方向から見た図であり、また、遮光板４５３，４５４と、第２レンズアレイ４１３上に形成される光源像ＬＩとの位置関係を示す図である。なお、図９において示す遮光板４５３，４５４の回動軸の軸方向Ｂは、前述の図６において示した遮光板４５１，４５２の回動軸４５１１，４５２１の軸方向Ｂと同じである。
遮光板４５３，４５４は、詳しい図示を省略するが、前述の遮光板４５１，４５２と同様に、第２レンズアレイ４１３の行方向（偏光変換装置４１４の偏光分離層４７１１の長手方向に直交する方向）に沿った回動軸４５３１，４５４１を有し、当該回動軸４５３１，４５４１を中心として回動手段により回動して、第１レンズアレイ４１２から射出された各部分光束の一部を遮光して、第２レンズアレイ４１３に入射する照明光束を減光する。これら遮光板４５３，４５４の回動方向は、第２レンズアレイ４１３上に形成される光源像の配列方向に沿うように設定されている。なお、本実施形態では、遮光板４５３，４５４の回動方向は、照明光軸Ａに沿った方向から見て上下方向、すなわち、第２レンズアレイ４１３の各第２小レンズの列方向（偏光分離層４７１１の長手方向）に回動するように構成されている。
【００６３】
これら遮光板４５３，４５４には、平面視略円形状の開口部４５３２，４５４２が複数形成されている。詳述すると、これら開口部４５３２，４５４２は、遮光板４５３，４５４を閉塞した場合（回動角０°）に、第２レンズアレイ４１３の各第２小レンズの列方向（偏光分離層４７１１の長手方向）に沿って、第２レンズアレイ４１３上に形成される各光源像ＬＩに応じた位置に形成されている。また、それぞれの開口部４５３２，４５４２は、第２レンズアレイ４１３の各第２小レンズの大きさよりも小さく形成されている。
【００６４】
図１０は、遮光板４５３，４５４の回動角に対する第２レンズアレイ４１３への入射光束の照明強度を示すグラフである。この図１０において、実線は、本実施形態の遮光板４５３，４５４を用いた場合のグラフである。また、破線は、従来例として、開口部が形成されていない一対の遮光板を用いた場合のグラフを示している。
このような遮光板４５３，４５４を用いて、第２レンズアレイ４１３に入射する光束の減光を行うことにより、前述の遮光板４５１，４５２を用いて減光した場合と同様の効果を奏することができる。
【００６５】
すなわち、遮光板４５３，４５４を全開（回動角９０°）状態から回動させて、第１レンズアレイ４１２から射出された照明光束の光路を閉塞していく場合、遮光板４５３，４５４に形成された開口部４５３２，４５４２を介して、第２レンズアレイ４１３に各部分光束の一部を部分的に入射させることができる。これにより、開口部が形成されていない従来の遮光板を用いた場合のように、照明強度の高い光源像を形成する光束が急激に遮光されずに、遮光板４５３，４５４に形成された開口部４５３２，４５４２を介して、部分的に第２レンズアレイ４１３に光束を入射させることができる。
従って、図１０において、遮光板４５３，４５４の回動角が略６０°〜略５０°および略３５°〜略２０°の範囲に見られるように、第２レンズアレイ４１３に入射する光束の減光に、遮光板４５３，４５４を用いた場合には、第２レンズアレイ４１３への入射光束の照明強度の急激な変動を抑制することができる。
【００６６】
図１１は、遮光板４５３，４５４の全開時および閉塞時における投射画像の照度比を示すグラフである。この図１１において、実線および点線は、遮光板４５３，４５４の閉塞状態（回動角０°）および全開状態（回動角９０°）のグラフであり、破線は、従来の開口部が形成されていない一対の遮光板を閉塞した状態のグラフを示している。
遮光板４５３，４５４を用いて第１レンズアレイ４１２から射出された光束を遮光して、第２レンズアレイ４１３に入射する光束の減光を行う場合、当該遮光板４５３，４５４を閉塞した場合でも、開口部４５３２，４５４２を介して、第２レンズアレイ４１３の各小レンズに光束を入射させることができる。ここで、遮光板４５３，４５４に形成された開口部４５３２，４５４２は、第２レンズアレイ４１３の列方向に沿って、第２レンズアレイ４１３上に形成される複数の光源像ＬＩに応じて形成されているので、遮光板４５３，４５４を閉塞状態とした場合でも、第２レンズアレイ４１３の各第２小レンズに複数の部分光束を確実に入射させることができる。
【００６７】
従って、従来の開口部が形成されていない遮光板を用いた場合に比べ、減光時における第２レンズアレイ４１３に入射する部分光束の数を増加させることができる。また、図１１に示すように、遮光板４５３，４５４の閉塞時の投射画像の面内照度を改善することができ、当該投射画像の照度ムラを抑制することができる。なお、このような場合でも、各開口部４５３２，４５４２が、第２レンズアレイ４１３の各小レンズより小さく形成されているので、図１０に示したように、第２レンズアレイ４１３に入射する光束を確実に減光することができる。
【００６８】
〔３．第３実施形態〕
次に、本発明の第３実施形態に係るプロジェクタについて説明する。
第３実施形態に係るプロジェクタは、前述の第１実施形態に係るプロジェクタ１と同様の構成を備えるが、減光装置４５を構成する遮光板の開口部の形状において相違する。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同一または略同一である部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００６９】
図１２は、本発明の第３実施形態に係る遮光板４５５，４５６を照明光軸Ａに沿った方向から見た図であり、また、遮光板４５５，４５６と、第２レンズアレイ４１３上に形成される光源像ＬＩとの位置関係を示す図である。なお、図１２において示す遮光板４５５，４５６の回動軸４５５１，４５６１の軸方向Ｂは、前述の図６において示した遮光板４５１，４５２の回動軸４５１１，４５２１の軸方向Ｂと同じであり、偏光変換装置４１４の偏光分離層４７１１の長手方向に直交する方向である。
遮光板４５５，４５６は、照明光軸Ａに対して所定の距離を隔てて略対称に配置されている。そして、これら遮光板４５５，４５６には、図１２に示すように、スリット状の複数の開口部４５５２，４５６２が形成されている。
【００７０】
これら開口部４５５２，４５６２は、第２レンズアレイ４１３の各第２小レンズの列方向（偏光分離層４７１１の長手方向）に沿って、当該第２レンズアレイ４１３上に形成される光源像ＬＩに応じて複数列形成されている。すなわち、開口部４５５２，４５６２は、遮光板４５５，４５６が閉塞状態（回動角０°）となった場合に、第２レンズアレイ４１３に入射する各部分光束毎の一部の光が透過するように形成されている。
それぞれの開口部４５５２，４５６２は、前述の遮光板４５５，４５６の開口部４５５２，４５６２と同様に、当該遮光板４５５，４５６の回動軸４５５１，４５６１とは反対側が切り欠かれている。
また、これら遮光板４５５，４５６の開口部４５５２，４５６２の形成方向は、当該遮光板４５５，４５６の回動軸４５５１，４５６１の軸方向に略直交する方向とされている。
【００７１】
以上のような遮光板４５５，４５６を用いることにより、前述の遮光板４５１，４５２を用いた場合と同様の効果を奏することができる。
図１３は、遮光板４５５，４５６の回動角に対する第２レンズアレイ４１３への入射光束の照明強度を示すグラフである。この図１３において、実線は、本実施形態の遮光板４５５，４５６を用いた場合のグラフである。また、破線は、従来例として、開口部が形成されていない一対の遮光板を用いた場合のグラフを示している。
本実施形態の遮光板４５５，４５６を用いた場合、図１３に示すように、遮光板４５５，４５６を全開状態（回動角９０°）から閉塞するにしたがって、第１レンズアレイ４１２から射出された光束の光路上に、当該遮光板４５５，４５６が介装されることとなるので、第２レンズアレイ４１３に入射する光束を減光することができる。
【００７２】
ここで、遮光板４５５，４５６に、第２レンズアレイ４１３の各小レンズに応じて、スリット状の開口部４５５２，４５６２が複数形成されていることにより、当該開口部４５５２，４５６２を介して、遮光板４５５，４５６に入射した各部分光束の一部が第２レンズアレイ４１３に向けて透過するので、当該第２レンズアレイ４１３に入射する照明強度の高い光束が、急減に減光されることを防ぐことができる。
従って、特に遮光板４５５，４５６の回動軸が略６０°〜５０°および３５°〜２０°の範囲で、当該遮光板４５５，４５６の回動に伴う減光率の急激な変動を抑制することができ、減光率の細かな設定を行うことができる。
【００７３】
これにより、遮光板４５５，４５６を回動させて、第２レンズアレイ４１３に入射する光束を減光する場合でも、常に各部分光束の一部は、遮光板４５５，４５６を透過して、第２レンズアレイ４１３に入射する。また、回動軸４５５１，４５６１が、偏光分離層４７１１の長手方向と直交する方向に沿って配置されているため、光源像が連なる列の外縁部から中央部に向かって順に各部分光束の減光を行うことができるので、第２レンズアレイ４１３に入射する光束の急激な減光を防ぐことができ、減光率の細かな調整を行うことができる。
また、それぞれの開口部４５５２，４５６２は、照明光軸Ａに沿った方向から見て、第２レンズアレイ４１３の中心に向かうに従って、換言すると、回動軸４５５１，４５６１側から離れるに従って、開口部４５５２，４５６２の幅（行方向の寸法）が小さくなるように形成されている。これによれば、遮光板４５５，４５６の閉塞時に、照明強度の高い光源像ＬＩを形成する照明光軸Ａ近傍の光束をより多く遮光し、第１実施形態で示した遮光板４５１，４５２を用いた場合に比べ、投射画像のコントラストを向上することができる。
【００７４】
図１４は、遮光板４５５，４５６の全開時および閉塞時における投射画像の照度比を示すグラフである。この図１４において、実線および点線は、遮光板４５５，４５６の閉塞状態（回動角０°）および全開状態（回動角９０°）のグラフであり、破線は、従来の開口部が形成されていない一対の遮光板を閉塞した状態のグラフを示している。
遮光板４５５，４５６による減光時には、当該遮光板４５５，４５６に形成された開口部４５５２，４５６２を介して、第１レンズアレイ４１２から射出された各部分光束の一部が遮光されずに透過して、第２レンズアレイ４１３の各小レンズに入射する。これによれば、遮光板４５５，４５６による減光時に、第２レンズアレイ４１３に入射する部分光束の数が減少することを防ぐことができる。このため、液晶パネル４４１に重畳する光束の照度比を、従来の遮光板より改善することができ、図１４に示すように、遮光板４５５，４５６を閉塞した場合（回動角０°）の投射画像の面内照度を、減光を行わない場合、すなわち、遮光板４５５，４５６を全開にした場合（回動角９０°）と同程度にまで均一化することができる。従って、従来に比べて、第２レンズアレイ４１３への入射光束の減光時の面内照度を改善することができ、投射画像の照度ムラを抑制することができる。
【００７５】
〔４．第４実施形態〕
次に、本発明の第４実施形態に係るプロジェクタについて説明する。
第４実施形態に係るプロジェクタは、前述の第２実施形態に係るプロジェクタ１と同様の構成を備えるが、遮光板の開口部の形状において相違する。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同一または略同一である部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００７６】
図１５は、本発明の第４実施形態に係る遮光板４５７，４５８を、照明光軸Ａに沿った方向から見た図であり、また、遮光板４５７，４５８と、第２レンズアレイ４１３上に形成される光源像ＬＩとの位置関係を示す図である。なお、図１５において示す遮光板４５７，４５８の回動軸４５７１，４５８１の軸方向Ｂは、前述の図４において示した遮光板４５１，４５２の回動軸４５１１，４５２１の軸方向Ｂと同じで、偏光変換装置４１４の偏光分離層４７１１の長手方向に直交する方向である。
遮光板４５７，４５８は、前述の遮光板４５１〜４５６と同様に、照明光軸Ａに対して所定の距離を隔てて略対称となるように配置されている。そして、これら遮光板４５７，４５８には、図１５に示すように、平面視略楕円形状を有する複数の開口部４５７２，４５８２が形成されている。
【００７７】
これら開口部４５７２，４５８２は、第２レンズアレイ４１３の各第２小レンズの列方向（偏光分離層４７１１の長手方向）に沿って、当該第２レンズアレイ４１３上に形成される光源像ＬＩに応じた位置に応じて複数列形成されている。すなわち、開口部４５７２，４５８２は、遮光板４５７，４５８が閉塞状態（回動角０°）となった場合に、第２レンズアレイ４１３に入射する各部分光束毎の一部の光が透過するように形成されている。
また、それぞれの開口部４５７２，４５８２は、第２レンズアレイ４１３の各第２小レンズより小さく形成されている。開口部４５７２，４５８２は、各列において、遮光板４５７，４５８の回動軸４５７１，４５８１に近接する側に向かうに従って大きく形成され、かつ、複数の列のうち遮光板４５７，４５８の回動軸４５７１，４５８１の軸方向の中央側の列ほど小さく形成されている。すなわち、それぞれの開口部４５７２，４５８２は、照明光軸Ａに向かうに従って小さく形成されている。
【００７８】
このため、遮光板４５７，４５８を閉塞させるに従って、照明光軸Ａ近傍の強度の高い光束は、遮光板４５７，４５８によって大部分が遮光され、一部が開口部４５７２，４５８２を介して、第２レンズアレイ４１３の小レンズに入射することとなる。他方、外縁近傍の照明強度の低い光束は、あまり遮光されずに、開口部４５７２，４５８２を透過することとなる。
これによれば、照明強度の高い光源像ＬＩを形成する光軸Ａ近傍の光束をより多く遮光し、照明強度の低い光源像ＬＩを形成する外縁の光束を多く透過させることができる。従って、前述の第２実施形態で示した遮光板４５３，４５４および第３実施形態で示した遮光板４５５，４５６に比べて、投射画像のコントラストを一層向上することができる。
【００７９】
以上のような遮光板４５７，４５８を用いることにより、前述の第３実施形態で示した遮光板４５５，４５６を用いた場合と同様の効果を奏することができる。
図１６は、遮光板４５７，４５８の回動角に対する第２レンズアレイ４１３への入射光束の照明強度を示すグラフである。この図１６において、実線は、本実施形態の遮光板４５５，４５６を用いた場合のグラフである。また、破線は、従来例として、開口部が形成されていない一対の遮光板を用いた場合のグラフを示している。
本実施形態の遮光板４５７，４５８を備えた減光装置４５によれば、遮光板４５７，４５８を、照明光軸Ａに沿った方向から見て下方向および上方向に回動させて、第１レンズアレイ４１２から射出された光束の光路上に介装させた場合、照明光軸Ａ近傍に位置する開口部４５７２，４５８２を介して、第２レンズアレイ４１３に光束を入射させることができる。
これによれば、照明強度の高い光束を部分的に遮光するとともに、一部を第２レンズアレイ４１３に入射させることができるので、急激な減光を抑制することができる。特に、このような減光は、図１６に示すように、遮光板４５７，４５８の回動角が略６０°〜５０°および３５°〜２０°の範囲で顕著に表れる。従って、第２レンズアレイ４１３に入射する光束の減光に伴う照明強度の急激な変動を抑制することができる。
【００８０】
図１７は、遮光板４５７，４５８の全開時および閉塞時における投射画像の照度比を示すグラフである。この図１７において、実線および点線は、遮光板４５７，４５８の閉塞状態（回動角０°）および全開状態（回動角９０°）のグラフであり、破線は、従来の開口部が形成されていない一対の遮光板を閉塞した状態のグラフを示している。
前述のように、遮光板４５７，４５８には、遮光板４５７，４５８が最も照明光束を減光するまで回動した状態において、第２レンズアレイ４１３上に形成される複数の光源像ＬＩに応じた位置に、それぞれ平面視略楕円形状の開口部４５７２，４５８２が複数列形成されている。これら開口部４５７２，４５８２は、第２レンズアレイ４１３の各第２小レンズより小さく形成されている。
【００８１】
これによれば、遮光板４５７，４５８を回動させて、第１レンズアレイ４１２から射出される光束の光路上に当該遮光板４５７，４５８を介装して、第２レンズアレイ４１３に入射する光束を減光する場合でも、第１レンズアレイ４１２から射出された複数の部分光束の数を減少させることなく、当該第２レンズアレイ４１３に当該部分光束を入射させることができる。このため、従来の開口部が形成されていない遮光板を用いた場合に比べ、第２レンズアレイ４１３に入射する部分光束の数を増加させることができる。
従って、図１６に示したように、第２レンズアレイ４１３に入射する光束を、照度の急激な変動が生じることなく減光できるとともに、図１７に示すように、第２レンズアレイ４１３から射出され液晶パネル４４１における画像形成に重畳される照明光束の照明領域の面内照度を改善することができ、これにより、投射画像の照度ムラを抑制することができる。
特に、このような遮光板４５７，４５８を用いて第２レンズアレイ４１３に入射する光束の減光を行うことにより、遮光板４５７，４５８の閉塞時（回動角０°）においても、全開時（回動角９０°）と略同じ照度比を実現することができる。
【００８２】
〔５．実施形態の変形〕
本発明を実施するための最良の構成などは、以上の記載で開示されているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部若しくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
【００８３】
前記各実施形態では、減光装置４５は、一対の遮光板４５１および４５２、４５３および４５４、４５５および４５６、並びに、４５７および４５８を備えるとしたが、本発明にこれに限らず、遮光板の数は、１つでもそれ以上でもよい。なお、減光装置４５が少なくとも一対の遮光板を備える構成とすれば、前述のように、第１レンズアレイ４１２から射出され、第２レンズアレイ４１３に入射する光束の照明強度を、遮光板の回動角に応じて容易に調整することができるとともに、当該入射光束の照明強度が急激に変動することを抑制することができ、当該入射光束の照明強度を細かく調整することが可能となる。
【００８４】
前記第１および第３実施形態では、遮光板４５１，４５２，４５５，４５６の開口部４５１２，４５２２，４５５２，４５６２は、スリット状に形成されるとし、前記第２および第４実施形態では、遮光板４５３，４５４，４５７，４５８の開口部４５３２，４５４２，４５７２，４５８２は、平面視略円形状または平面視略楕円形状に形成されるとしたが、本発明はこれに限らない。すなわち、第２レンズアレイ４１３の各小レンズの形成方向に応じて、各部分光束の少なくとも一部が透過するように、開口部が形成されていれば、どのような形状でもよい。
また、前記第２および第４実施形態では、遮光板４５３，４５４，４５７，４５８の開口部４５３２，４５４２，４５７２，４５８２は、第２レンズアレイ４１３上に形成される光源像の配列に応じて複数形成されるとしたが、１つ以上あれば、その数は問わない。さらに、第２レンズアレイ４１３上に形成される光源像の位置に関与せず、各部分光束の少なくとも一部が透過するように、遮光板上に開口部が散在するように形成されるとしてもよい。
【００８５】
前記第１および第３実施形態では、各遮光板４５１，４５２，４５５，４５７は、回動軸４５１１，４５２１，４５５１，４５７１とは反対側が切り欠かれた略櫛歯状に形成されるとしたが、本発明はこれに限らない。
【００８６】
前記第３実施形態では、遮光板４５５，４５６のそれぞれの開口部４５５２，４５６２は、第２レンズアレイ４１３の第２小レンズの列方向の中心に向かうに従って小さくなるとし、前記第４実施形態では、遮光板４５７，４５８のそれぞれの開口部４５７２，４５８２は、第２レンズアレイ４１３の第２小レンズの列方向および行方向の中心に向かうに従って小さくなるとしたが、本発明はこれに限らない。すなわち、第３および第４実施形態では、それぞれの遮光板４５５〜４５８に形成された開口部４５５２，４５６２，４５７２，４５８２は、照明光軸Ａに向かうに従って、小さくなるように形成されるとしたが、本発明はこれに限らない。
なお、このように各遮光板の開口部を形成すれば、当該開口部を介して、照明強度の高い光束の一部のみを第２レンズアレイ４１３に照射することができるので、当該第２レンズアレイ４１３に入射する光束の減光を実現しつつ、投射画像のコントラストを向上することができる。
【００８７】
前記各実施形態では、各遮光板４５１〜４５８の回動軸４５１１〜４５８１は、偏光変換装置４１４の偏光分離層４７１１の長手方向に直交する方向に沿うように設定され、各遮光板４５１〜４５８の照明光軸Ａに近接する側の端部は、照明光軸Ａに沿った方向から見て、上下方向に移動するとしたが、本発明はこれに限らない。すなわち、各遮光板４５１〜４５８の回動軸４５１１〜４５８１は、偏光分離層４７１１の長手方向に沿って設定され、当該回動方向は、照明光軸Ａに沿った方向から見て左右方向に回動するように構成してもよい。
なお、第２レンズアレイ４１３上に形成される光源像の列方向（偏光分離層４７１１の長手方向）に沿って遮光板の開口部を形成し、照明光軸Ａに沿った方向から見て、当該開口部の形成方向とは略直交する方向に回動軸を設定した場合では、光源像が遮光板により急激に遮光されることを防ぐことができる。従って、第２レンズアレイ４１３に入射する光束の減光率を一様にすることができ、減光率の細かな調整を行うことができる。
【００８８】
前記各実施形態では、光学ユニット４が平面視略Ｌ字形状を有した構成を説明したが、これに限らず、例えば、平面視略Ｕ字形状を有した構成を採用してもよい。
また、前記各実施形態では、光束入射面と光束射出面とが異なる透過型の液晶パネル４４１を用いていたが、光入射面と光射出面とが同一となる反射型の液晶パネルを用いてもよい。
さらに、前記各実施形態では、３つの液晶パネル４４１（４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ）を用いたプロジェクタ１の例のみを挙げたが、３つ未満、あるいは、４つ以上の液晶パネルを用いたプロジェクタにも適用可能である。
【００８９】
前記各実施形態では、光学変調装置としての液晶パネルを備えたプロジェクタ１を例示したが、入射光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成する光学変調装置であれば、他のものでもよい。例えば、マイクロミラーを用いたデバイスなど、液晶層以外の光学変調素子を用いたプロジェクタにも、本発明を適用することも可能である。この場合、光束入射側および光束射出側の偏光板は、省略することができる。
【００９０】
前記各実施形態では、スクリーンを観察する方向から画像投射を行なうフロントタイプのプロジェクタの例のみを挙げたが、本発明は、スクリーンを観察する方向とは反対側から画像投射を行なうリアタイプのプロジェクタにも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
本発明は、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成するプロジェクタに利用でき、フロントタイプおよびリアタイプのどちらのプロジェクタにも好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明の第１実施形態に係るプロジェクタの概略構成を示す模式図。
【図２】前記実施形態における偏光変換素子の分解斜視図。
【図３】前記実施形態における偏光変換素子の構成を示す模式図。
【図４】前記実施形態におけるインテグレータ照明光学系を上方から見た配置図。
【図５】前記実施形態におけるインテグレータ照明光学系を水平方向から見た配置図。
【図６】前記実施形態における遮光板を光軸方向から見た模式図。
【図７】前記実施形態における遮光板の回動角に対する第２レンズアレイへの入射光束の照明強度を示すグラフ。
【図８】前記実施形態における遮光板の全開時および閉塞時における投射画像の照度比を示すグラフ。
【図９】本発明の第２実施形態に係る遮光板を光軸方向から見た模式図。
【図１０】前記実施形態における遮光板の回動角に対する第２レンズアレイへの入射光束の照明強度を示すグラフ。
【図１１】前記実施形態における遮光板の全開時および閉塞時における投射画像の照度比を示すグラフ。
【図１２】本発明の第３実施形態に係る遮光板を光軸方向から見た模式図。
【図１３】前記実施形態における遮光板の回動角に対する第２レンズアレイへの入射光束の照明強度を示すグラフ。
【図１４】前記実施形態における遮光板の全開時および閉塞時における投射画像の照度比を示すグラフ。
【図１５】本発明の第４実施形態に係る遮光板を光軸方向から見た模式図。
【図１６】前記実施形態における遮光板の回動角に対する第２レンズアレイへの入射光束の照明強度を示すグラフ。
【図１７】前記実施形態における遮光板の全開時および閉塞時における投射画像の照度比を示すグラフ。
【符号の説明】
【００９３】
１…プロジェクタ、３…投射レンズ（投射光学系）、４１…照明光学系（インテグレータ照明光学系）、４４…電気光学装置（光学像形成系）、４５…減光装置（絞り機構）、４１２…第１レンズアレイ、４１３…第２レンズアレイ、４１４…偏光変換装置（偏光変換素子）、４１５…重畳レンズ、４１６…光源ランプ（光源）、４４１（４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ）…液晶パネル（光変調装置）、４５１，４５２，４５３，４５４，４５５，４５６，４５７，４５８…遮光板（遮光部材）、４７２…位相差板、４５１１，４５２１，４５３１，４５４１，４５５１，４５６１，４５７１，４５８１…回動軸、４５１２，４５２２，４５３２，４５４２，４５５２，４５６２，４５７２，４５８２…開口部、４７１１…偏光分離層、４７１２…反射層。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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