(57)【要約】【目的】  映像投写を一時的に停止する場合に液晶パネル等への光入射を阻止することができるシャッタ装置及び投写型映像表示装置を提供する。【構成】  各遮光板２２は、縦方向に配置された回動軸２３と駆動軸２４とを備える。第１分割遮光板２２Ａは回動軸２３に遊嵌支持（非固着）され、この回動軸２３回りに回動する。第２分割遮光板２２Ｂは回動軸２３に固定されており、この回動軸２３の回動によって回動する。駆動軸２４は第１分割遮光板２２Ａの長手方向縁部に連結（非固着）されており、第１分割遮光板２２Ａを回動させるための力を付与する。第１分割遮光板２２Ａの上短辺中央部及び下短辺中央部には凹部Ｃが形成されており、同一の遮光板２２を構成している第１分割遮光板２２Ａと第２分割遮光板２２Ｂ同士は互いの短辺部が重なる構成になっている。【選択図】        図３
2005234505.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回動によって遮光状態と非遮光状態とを形成する複数の短冊状の遮光板を備え、各遮光板は複数の分割遮光板から成ることで部分的な遮光状態を形成でき、且つ、前記遮光板はその中央長手方向に設けられた回動軸にて回動するように設けられ、同一の遮光板を構成している分割遮光板同士が互いの短辺部を重ねるべく少なくとも一方の分割遮光板の短辺部に凹部が形成されていることを特徴とするシャッタ装置。
【請求項２】
回動によって遮光状態と非遮光状態とを形成する複数の短冊状の遮光板を備え、各遮光板は複数の分割遮光板から成ることで部分的な遮光状態を形成でき、且つ、前記遮光板はその中央長手方向に設けられた回動軸にて回動するように設けられ、同一の遮光板を構成している分割遮光板は互いの短辺部を重ねるように設けられ、少なくとも一方の分割遮光板の前記短辺部は薄肉に形成されていることを特徴とするシャッタ装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のシャッタ装置において、前記遮光板は２枚の略Ｔ字形状板が互いに逆向きに貼り合わされて成ることを特徴とするシャッタ装置。
【請求項４】
回動によって遮光状態と非遮光状態とを形成する複数の短冊状の遮光板を備え、各遮光板は複数の分割遮光板から成ることで部分的な遮光状態を形成でき、同一の遮光板を構成している一部の分割遮光板はその中央長手方向又は片側長手方向に設けられた回動軸に固定されて回動駆動され、他の分割遮光板は前記回動軸に遊嵌されると共に別に設けられた駆動軸にて回動力が与えられて回動するように構成されたことを特徴とするシャッタ装置。
【請求項５】
請求項４に記載のシャッタ装置において、前記駆動軸が当たることとなる前記一部の分割遮光板の箇所には窪み部が形成されていることを特徴とするシャッタ装置。
【請求項６】
請求項４又は請求項５に記載のシャッタ装置において、スライド動作する駆動板が設けられ、前記駆動軸の端部偏心部が前記駆動板の係合部に係合され、前記駆動板がアクチュエータにて駆動されるように構成されたことを特徴とするシャッタ装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のシャッタ装置において、スライド動作する駆動板が設けられ、前記回動軸の端部偏心部が前記駆動板の係合部に係合され、前記駆動板がアクチュエータにて駆動されるように構成されたことを特徴とするシャッタ装置。
【請求項８】
回動によって遮光状態と非遮光状態とを形成する複数の短冊状の遮光板と、第１部材及び第２部材からなる支持部材とを備え、前記支持部材を構成する部材の少なくとも一方に凹部が形成され、前記第１部材と第２部材を平行配置して得られる前記凹部による穴状部に前記遮光板を回動させるための回動軸が支持されていることを特徴とするシャッタ装置。
【請求項９】
光源から出射された光を光変調して映像投写する投写型映像表示装置において、請求項１乃至請求項８のいずれかに記載のシャッタ装置及び前記光源の光出射側に設けられた一対のフライアイレンズから成るインテグレータレンズを備え、前記一対のフライアイレンズ間の各有効光路から外れた位置に前記遮光板が位置するように前記シャッタ装置を設けたことを特徴とする投写型映像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、シャッタ装置及びこれを備えた投写型映像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶プロジェクタの利用の仕方として、パーソナルコンピュータから出力された映像信号を受け取って映像投写することが行われる。すなわち、プレゼンテーションを行う者がパーソナルコンピュータを操作して参加者に見せたい映像をパーソナルコンピュータのディスプレイに表示させると、その映像と同じ映像が液晶プロジェクタによってスクリーン上に拡大投写され、参加者全員が当該映像を見ることができる。一方、プレゼンテーションを行う者にとっては、操作途中に現れる映像が参加者に見られるのを望まない場合があり、このような要求に対応するため、映像投写を一時的に停止させる投写遮断機構を搭載する液晶プロジェクタが提案されている。従来の投写遮断機構は、例えば液晶表示パネルを経た光を投写レンズ入射前の段階で遮断するように遮光板を光路上に挿入させる機構から成っている。なお、コントラスト向上のために光源の光出射側にシャッタを備える液晶プロジェクタがある（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−３６５６０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記の投写レンズ入射前の段階で遮断する従来構造では、投写遮断中も液晶表示パネルには照明光が入射することになる。液晶表示パネルは光入射を受けて温度上昇するものであり、過度な温度上昇は液晶層や偏光板などの信頼性を低下させるため、投写を停止するときには液晶表示パネルへの光入射を停止することが望まれる。また、例えば、パーソナルコンピュータの画面投写モードと映画等の動画投写モードとの二つを用意し、これら二つのモードにおいて液晶表示パネルへの入射光量を可変とするなど、複数段階の光量設定が容易に行える機構が求められる。
【０００４】
この発明は、上記の事情に鑑み、映像投写を一時的に停止する場合に液晶パネル等への光入射を阻止することができ、また、複数段階の光量設定が容易に行えるシャッタ装置及び投写型映像表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明のシャッタ装置は、上記の課題を解決するために、回動によって遮光状態と非遮光状態とを形成する複数の短冊状の遮光板を備え、各遮光板は複数の分割遮光板から成ることで部分的な遮光状態を形成でき、且つ、前記遮光板はその中央長手方向に設けられた回動軸にて回動するように設けられ、同一の遮光板を構成している分割遮光板同士が互いの短辺部を重ねるべく少なくとも一方の分割遮光板の短辺部に凹部が形成されていることを特徴とする。
【０００６】
上記の構成であれば、分割遮光板同士の短辺部の重なりを実現しつつ分割遮光板の回動を実現することができる。
【０００７】
また、この発明のシャッタ装置は、回動によって遮光状態と非遮光状態とを形成する複数の短冊状の遮光板を備え、各遮光板は複数の分割遮光板から成ることで部分的な遮光状態を形成でき、且つ、前記遮光板はその中央長手方向に設けられた回動軸にて回動するように設けられ、同一の遮光板を構成している分割遮光板は互いの短辺部を重ねるように設けられ、少なくとも一方の分割遮光板の前記短辺部は薄肉に形成されていることを特徴とする。
【０００８】
上記の構成であれば、分割遮光板同士が重なり合う短辺部が薄肉に形成されているので、この重なりにおいて隙間が生じにくくなる。
【０００９】
これら構成のシャッタ装置において、前記遮光板は２枚の略Ｔ字形状板が互いに逆向きに貼り合わされて成るのがよい。これによれば、前記凹部や前記薄肉領域を簡単に得ることが可能となる。
【００１０】
また、この発明のシャッタ装置は、回動によって遮光状態と非遮光状態とを形成する複数の短冊状の遮光板を備え、各遮光板は複数の分割遮光板から成ることで部分的な遮光状態を形成でき、同一の遮光板を構成している一部の分割遮光板はその中央長手方向又は片側長手方向に設けられた回動軸に固定されて回動駆動され、他の分割遮光板は前記回動軸に遊嵌されると共に別に設けられた駆動軸にて回動力が与えられて回動するように構成されたことを特徴とする。
【００１１】
ここで、二つの回動軸を近接させて設ける構造によって分割遮光板を独自に回動させる構造が考えられるが、これでは構造が複雑化する。これに対し、前記回動軸に遊嵌され且つ回動軸とは別に設けられた駆動軸にて回動させる構成であれば、構造の複雑化を回避することができる。
【００１２】
上記駆動軸を備える構成において、当該駆動軸が当たることとなる前記一部の分割遮光板の箇所には窪み部が形成されているのがよい。これによれば、前記駆動軸の当たりによってて回動範囲が狭くなるのを回避できる。また、上記駆動軸を備える構成において、スライド動作する駆動板が設けられ、前記駆動軸の端部偏心部が前記駆動板の係合部に係合され、前記駆動板がアクチュエータにて駆動されるように構成されていてもよい。
【００１３】
また、以上の構成において、スライド動作する駆動板が設けられ、前記回動軸の端部偏心部が前記駆動板の係合部に係合され、前記駆動板がアクチュエータにて駆動されるように構成されていてもよい。
【００１４】
また、この発明のシャッタ装置は、回動によって遮光状態と非遮光状態とを形成する複数の短冊状の遮光板と、第１部材及び第２部材からなる支持部材とを備え、前記支持部材を構成する部材の少なくとも一方に凹部が形成され、前記第１部材と第２部材を平行配置して得られる前記凹部による穴状部に前記遮光板を回動させるための回動軸が支持されていることを特徴とする。かかる構成であれば、回動軸用の穴部をドリル等で形成する場合に比べ、容易に穴状部を形成することができる。また、高い加工精度を要せずに回動軸のピッチに合った穴状部を形成できる。
【００１５】
また、この発明の投写型映像表示装置は、光源から出射された光を光変調して映像投写する投写型映像表示装置において、上述したいずれかに記載のシャッタ装置及び前記光源の光出射側に設けられた一対のフライアイレンズから成るインテグレータレンズを備え、前記一対のフライアイレンズ間の各有効光路から外れた位置に前記遮光板が位置するように前記シャッタ装置を設けたことを特徴とする。
【００１６】
上記の構成であれば、一対のフライアイレンズ間で照明光の遮断が行われることになるから、映像投写を一時的に停止する場合にライトバルブへの光入射を阻止することができると共に、例えばフライアイレンズのレンズ数に応じた複数段階の光量設定も可能となる。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように、この発明によれば、映像投写を一時的に停止する場合に液晶パネル等への光入射を阻止することができる。また、照明光量の複数段階設定が容易に行えるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、この発明の実施形態の液晶プロジェクタ及びシャッタ装置を図１乃至図５に基づいて説明する。
【００１９】
図１はこの実施形態の４灯３板式液晶プロジェクタを示した図である。照明装置１は、４つの光源１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄと、光源１ａ，１ｂ間に配置されたミラー２と、光源１ｃ，１ｄ間に配置されたミラー３とから成る。各光源は、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ等から成り、その照射光はパラボラリフレクタによって平行光となって出射され、インテグレータレンズ４へと導かれる。
【００２０】
インテグレータレンズ４は一対のフライアイレンズ４ａ・４ｂから構成されており、個々のレンズ対が照明装置１から出射された光を後述する液晶パネルの全面に導くようになっており、照明装置１において存在する部分的な輝度ムラを平均化し、画面中央と周辺部とでの光量差を低減する。インテグレータレンズ４を経た光は、偏光変換装置５、及び集光レンズ６を経た後、第１ダイクロイックミラー７へと導かれることになる。
【００２１】
偏光変換装置５は、偏光ビームスプリッタアレイ（以下、ＰＢＳアレイと称する）によって構成されている。ＰＢＳアレイは、偏光分離膜５ａと位相差板（１／２λ板）５ｂとを備える。ＰＢＳアレイの各偏光分離膜５ａは、インテグレータレンズ４からの光のうち例えばＰ偏光を通過させ、Ｓ偏光を９０°光路変更する。光路偏光されたＳ偏光は隣接の偏光分離膜５ａにて反射されてそのまま出射される。一方、偏光分離膜５ａを透過したＰ偏光はその前側（光出射側）に設けてある前記位相差板５ｂによってＳ偏光に変換されて出射される。すなわち、この場合には、ほぼ全ての光はＳ偏光に変換されるようになっている。
【００２２】
第１ダイクロイックミラー７は、赤色波長帯域の光を透過し、シアン（緑＋青）の波長帯域の光を反射する。第１ダイクロイックミラー７を透過した赤色波長帯域の光は、凹レンズ８を経て反射ミラー９にて反射されて光路を変更される。反射ミラー９にて反射された赤色光はレンズ１０を経て赤色光用の透過型の液晶パネルＬｒを透過することによって光変調される。一方、第１ダイクロイックミラー７にて反射したシアンの波長帯域の光は、凹レンズ１１を経て第２ダイクロイックミラー１２に導かれる。
【００２３】
第２ダイクロイックミラー１２は、青色波長帯域の光を透過し、緑色波長帯域の光を反射する。第２ダイクロイックミラー１２にて反射した緑色波長帯域の光は、レンズ１３を経て緑色光用の透過型の液晶パネルＬｇに導かれ、これを透過することで光変調される。また、第２ダイクロイックミラー１２を透過した青色波長帯域の光は、リレーレンズ１４、全反射ミラー１５、リレーレンズ１６、反射ミラー１７、及びリレーレンズ１８を経て青色光用の透過型の液晶パネルＬｂに導かれ、これを透過することで光変調される。
【００２４】
各液晶パネルＬｒ，Ｌｇ，Ｌｂは、入射側偏光板と、一対のガラス基板（画素電極や配向膜を形成してある）間に液晶を封入して成るパネル部と、出射側偏光板とを備えて成る。
【００２５】
液晶パネルＬｒ，Ｌｇ，Ｌｂを経ることで変調された変調光（各色映像光）は、クロスダイクロイックプリズム１８によって合成されてカラー映像光となる。このカラー映像光は、投写レンズ１９によって拡大投写され、図示しないスクリーン上に投写表示される。
【００２６】
シャッタ装置２１は、図２及び図３（ａ）（ｂ）に示しているように、複数の黒色短冊状の遮光板２２から成り、各遮光板２２は偏光変換装置５側に位置するフライアイレンズ４ｂの近傍であって有効照明光の通過を阻害しない位置に設けられている。各遮光板２２は中央領域の遮光を担う第１分割遮光板２２Ａと上下側領域の遮光を担う第２分割遮光板２２Ｂとに分割されている。より具体的には、第１分割遮光板２２Ａは、フライアイレンズの中１／３領域を遮断するように構成され、第２分割遮光板２２Ｂはフライアイレンズの上１／３領域と下１／３領域を遮断するように構成されている。
【００２７】
各遮光板２２は、縦方向に配置された回動軸２３と駆動軸２４とを備える。回動軸２３は第１分割遮光板２２Ａ及び第２分割遮光板２２Ｂの長手方向中央部に位置している。そして、第１分割遮光板２２Ａは回動軸２３に遊嵌支持（非固着）され、この回動軸２３回りに回動する。第２分割遮光板２２Ｂは回動軸２３に固定されており、この回動軸２３の回動によって回動する。駆動軸２４は第１分割遮光板２２Ａの長手方向縁部に連結（非固着）されており、第１分割遮光板２２Ａを回動させるための力を付与する。このように、第１分割遮光板２２Ａと第２分割遮光板２２Ｂとは独立して回動することが可能であり、部分的な遮光状態を形成することができる。なお、隣り合う遮光板２２同士はその長手方向縁部が遮光時に重なり合うようになっている。
【００２８】
同一の遮光板２２を構成している第１分割遮光板２２Ａと第２分割遮光板２２Ｂ同士は互いの短辺部が重なる構成になっている。具体的には、図３（ｂ）において、第１分割遮光板２２Ａの中央よりも左側の上短辺部及び下短辺部は第２分割遮光板２２Ｂよりも手前側に位置して当該第２分割遮光板２２Ｂの上短辺部及び下短辺部に重なり、また、第１分割遮光板２２Ａの中央よりも右側の上短辺部及び下短辺部は第２分割遮光板２２Ｂよりも奥側に位置して当該第２分割遮光板２２Ｂの上短辺部及び下短辺部に重なる。このため、第１分割遮光板２２Ａの上短辺中央部及び下短辺中央部には凹部Ｃを形成してある。また、第１分割遮光板２２Ａの前記上短辺部及び下短辺部（第２分割遮光板２２Ｂに重なる領域）は、薄肉領域Ｄとなっている。
【００２９】
前記凹部Ｃ及び薄肉領域Ｄを得るために、第１分割遮光板２２Ａは、図４（ａ）に示す略Ｔ字形状板２２ａを２枚用いて作製される。この２枚のＴ字形状板２２ａを図４（ｂ）に示すごとく互いに逆向きに貼り合わせると、第１分割遮光板２２Ａが得られ、この第１分割遮光板２２Ａには前記凹部Ｃ及び薄肉領域Ｄが簡単に形成されることになる。
【００３０】
前記第１分割遮光板２２Ａを駆動軸２４にて回動させるため、この駆動軸２４が上側の第２分割遮光板２２Ｂの長手方向縁部に当たる。この当たりによって第１分割遮光板２２Ａと第２分割遮光板２２Ｂとの間に大きな隙間が形成されるのは好ましくない。そこで、前記駆動軸２４が当たる第２分割遮光板２２Ｂの長手方向縁部には窪み領域Ｅを形成している。
【００３１】
前記駆動軸２４の上端部は折曲形成（偏心形成）されており、この折曲部の先端が第１駆動板２５の係合穴２５ａに係合されている。第１駆動板２５にはガイド長穴２５ｂが形成されている。ガイド長穴２５ｂにはガイド部材２６が係合しており、このガイド部材２６の頭部にて第１駆動板２５の上下動が規制され、また、ガイド部材２６の胴部にて第１駆動板２５は図中左右方向にガイドされて移動する。前記ガイド部材２６はフレーム（枠部材）３０に形成された突出片３０ａに固定されている。第１駆動板２５の端部には鉤形状部２５ｃが形成されており、この鉤形状部２５ｃに図示しない電磁ソレノイド（アクチュエータ）が連結され、この電磁ソレノイドによって第１駆動板２５が左右に駆動され、この駆動によって第１分割遮光板２２Ａが駆動される。
【００３２】
前記回動軸２３の上端部は折曲形成（偏心形成）されており、この折曲部の先端が第２駆動板２７の係合穴２７ａに係合されている。第２駆動板２７にはガイド長穴２７ｂが形成されている。ガイド長穴２７ｂにはガイド部材２８が係合しており、このガイド部材２８の頭部にて第２駆動板２７の上下動が規制され、また、ガイド部材２８の胴部にて第２駆動板２７は図中左右方向にガイドされて移動する。前記ガイド部材２８はフレーム３０に形成された突出片に固定されている。第２駆動板２７の端部には鉤形状部２７ｃが形成されており、この鉤形状部２７ｃに図示しない電磁ソレノイドが連結され、この電磁ソレノイド（アクチュエータ）によって第２駆動板２７が左右に駆動され、この駆動によって第２分割遮光板２２Ｂが駆動される。
【００３３】
フレーム３０の下端部には、支持ブロック３５が固定されている。この支持ブロック３５には前記回動軸２３の配置ピッチに対応して複数の凹部が形成されており、この凹部に回動軸２３の下端部が支持されている。また、フレーム３０の上端部には、支持板３６が固定されている。この支持板３６は第１支持板３６Ａと第２支持板３６Ｂとが平行に配置されて成るものである。各支持板３６Ａ，３６Ｂは複数の凹部を有して波形状をなしており、両支持板３６Ａ，３６Ｂが接合されることで前記凹部による穴形状部３６ａが形成される。この穴形状部３６ａに回動軸２３の上端側直線部分が係合されている。このような穴形状部３６ａを得る構成であれば、回動軸用の穴部をドリル等で形成する場合に比べ、容易に穴状部を形成することができる。また、高い加工精度を要せずに回動軸のピッチに合った穴状部を形成できる。
【００３４】
以上のごとく、第１分割遮光板２２Ａの上短辺中央部及び下短辺中央部に凹部Ｃが形成されているので、第１分割遮光板２２Ａと第２分割遮光板２２Ｂの同士の短辺部の重なりを実現しつつ第１分割遮光板２２Ａ及び第２分割遮光板２２Ｂの回動を実現することができる。また、第１分割遮光板２２Ａの上短辺部及び下短辺部は薄肉領域Ｄとなっているので、第１分割遮光板２２Ａと第２分割遮光板２２Ｂの重なりにおいて隙間が生じにくくなる。また、第１分割遮光板２２Ａは略Ｔ字形状板２２ａを２枚用いて作製されるので、少ない部品点数で且つ簡単に前記凹部Ｃ及び薄肉領域Ｄを形成できる。また、第１分割遮光板２２Ａは回転軸２３に遊嵌され且つ回動軸２３とは別に設けられた駆動軸２４にて回動駆動されるので、構造の複雑化を回避することができる。また、駆動軸２４が上側の第２分割遮光板２２Ｂの長手方向縁部に当たることとなるが、第２分割遮光板２２Ｂの長手方向縁部には窪み領域Ｅを形成しているので、大きな隙間が形成されるのを防止できる。
【００３５】
なお、上記の例では、第１分割遮光板２２Ａ及び第２分割遮光板２２Ｂはその中央長手方向の回動軸２３を中心に回動するが、これに限らず、片側長手方向に設けた回動軸を中心に回動するようになっていてもよい。ただし、前者の方が各遮光板の左右両側で遮光が行えるため、配置個数が少なくて済む利点がある。
【００３６】
また、図５に示すシャッタ装置４０は、遮光板４１が非分割とされている。かかる構造のシャッタ装置４０においても、第１支持板４２Ａと第２支持板４２Ｂとが平行に配置されて成る支持板４２を採用してもよい。第１支持板４２Ａは複数の凹部を有する。また、第２支持板４２Ｂは複数の凹部を有した波形状を成す。両支持板４２Ａ，４２Ｂが接合されることで前記凹部による穴形状部が形成される。この穴形状部に回動軸の上端側直線部分が係合されている。かかる構造においても、回動軸用の穴部をドリル等で形成する場合に比べ、容易に穴状部を形成することができる。また、高い加工精度を要せずに回動軸のピッチに合った穴状部を形成できる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】この発明の実施形態の液晶プロジェクタを示した構成図である。
【図２】シャッタ装置の配置箇所の拡大図である。
【図３】この発明の実施形態のシャッタ装置の拡大図であって、同図（ａ）は平面図であり、同図（ｂ）は斜視図である。
【図４】同図（ａ）は第１分割遮光板を作製するための略Ｔ字形状板を示した平面図であり、同図（ｂ）は第１分割遮光板の平面図である。
【図５】この発明の実施形態の他の例のシャッタ装置の拡大図であって、同図（ａ）は平面図であり、同図（ｂ）は斜視図である。
【符号の説明】
【００３８】
１    照明装置
４    インテグレータレンズ
４ａ・４ｂ  レンズ群（フライアイレンズ）
５    偏光変換装置
２１  シャッタ装置
２２  遮光板
２２Ａ  第１分割遮光板
２２Ｂ  第２分割遮光板
２３  回動軸
２４  駆動軸
２５  第１駆動板
２７  第２駆動板
【図１】
2005234505.tif 000003
【図２】
2005234505.tif 000004
【図３】
2005234505.tif 000005
【図４】
2005234505.tif 000006
【図５】
2005234505.tif 000007