(57)【要約】【課題】  複数の遮光羽根を金属材料にて形成した場合であっても、複数の遮光羽根同士の摺接による摩擦音が生じることなく、静粛性を確保できる光学絞り装置、およびプロジェクタを提供する。【解決手段】光学絞り装置を構成する複数の遮光羽根５２は、羽根板５２１と、羽根板５２１に一体的に設けられ回動軸５３を挿通可能とし回動軸５３に軸支される軸受け部５２２とをそれぞれ含んで構成され、隣接する羽根板５２１が光束の光軸方向に所定間隔、離間した状態で複数の回動軸５３を介してベース板５１および羽根押え部材５４に取り付けられる。軸受け部５２２は、光学絞り装置を組み立てた状態で、軸受け部５２２における光束の光軸方向の厚み寸法が羽根板５２１における光束の光軸方向の厚み寸法よりも大きく、光軸方向端面がベース板５１の当接面５１２４に当接する。【選択図】 図４
2007057656.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射した光束の光量を調整する光学絞り装置であって、
前記光束の光軸に直交する平面に沿って延出し前記光束を通過可能とする開口部を有するベース板と、前記ベース板における前記開口部周縁部分に前記光束の光軸に直交する平面に沿って回動可能にそれぞれ取り付けられ回動することで前記開口部を介して前記光束を通過可能とする開口面積を変更して前記光束の光量を調整する複数の遮光羽根と、前記複数の遮光羽根を前記ベース板に対して回動可能に押圧する羽根押え部材と、前記ベース板および前記羽根押え部材間に固定され前記複数の遮光羽根を回動可能にそれぞれ軸支する複数の回動軸と、前記ベース板に対して移動自在に取り付けられ前記複数の遮光羽根と係合し前記ベース板に対して移動することで前記複数の遮光羽根をそれぞれ回動させる羽根駆動機構とを備え、
前記複数の遮光羽根は、入射した光束を遮光する羽根板と、前記羽根板に一体的に設けられ前記複数の回動軸を挿通可能とし前記複数の回動軸に軸支される軸受け部とをそれぞれ含んで構成され、
前記羽根板は、前記軸受け部に対して略垂直に取り付けられ、
前記複数の遮光羽根は、それぞれが交差することなく、開閉方向に対し略平行に移動することを特徴とする光学絞り装置。
【請求項２】
入射した光束の光量を調整する光学絞り装置であって、
前記光束の光軸に直交する平面に沿って延出し前記光束を通過可能とする開口部を有するベース板と、前記ベース板における前記開口部周縁部分に前記光束の光軸に直交する平面に沿って回動可能にそれぞれ取り付けられ回動することで前記開口部を介して前記光束を通過可能とする開口面積を変更して前記光束の光量を調整する複数の遮光羽根と、前記複数の遮光羽根を前記ベース板に対して回動可能に押圧する羽根押え部材と、前記ベース板および前記羽根押え部材間に固定され前記複数の遮光羽根を回動可能にそれぞれ軸支する複数の回動軸と、前記ベース板に対して移動自在に取り付けられ前記複数の遮光羽根と係合し前記ベース板に対して移動することで前記複数の遮光羽根をそれぞれ回動させる羽根駆動機構とを備え、
前記複数の遮光羽根は、入射した光束を遮光する羽根板と、前記羽根板に一体的に設けられ前記複数の回動軸を挿通可能とし前記複数の回動軸に軸支される軸受け部とをそれぞれ含んで構成され、隣接する前記羽根板が前記光束の光軸方向に所定間隔、離間した状態で前記複数の回動軸を介して前記ベース板および前記羽根押え部材に取り付けられ、
前記軸受け部は、当該光学絞り装置を組み立てた状態で、前記軸受け部における前記光束の光軸方向の厚み寸法が前記羽根板における前記光束の光軸方向の厚み寸法よりも大きく、前記軸受け部の光軸方向端面が前記ベース板および前記羽根押え部材のうち少なくともいずれか一方に当接することを特徴とする光学絞り装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の光学絞り装置において、
前記ベース板および前記羽根押え部材のうちいずれか一方には、前記複数の遮光羽根を構成する前記軸受け部を遊嵌状態でそれぞれ配置するための複数の凹部が形成され、
前記複数の凹部の底部分には、前記軸受け部の光軸方向端面と当接する当接面がそれぞれ形成され、
前記複数の凹部のうち隣接する前記凹部は、前記当接面における前記光束の光軸方向の位置が異なるように設定されていることを特徴とする光学絞り装置。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載の光学絞り装置において、
前記複数の遮光羽根のうち隣接する前記遮光羽根は、前記軸受け部における光軸方向の厚み寸法が異なるように設定されていることを特徴とする光学絞り装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の光学絞り装置において、
前記複数の遮光羽根と前記ベース部材との間、および、前記複数の遮光羽根と前記羽根押え部材との間のいずれか一方の間には、前記複数の遮光羽根をそれぞれ付勢して前記軸受け部の光軸方向端面を前記羽根押え部材および前記ベース板のうちいずれか一方にそれぞれ当接させる複数の付勢部材が配設されていることを特徴とする光学絞り装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の光学絞り装置において、
前記ベース板および前記羽根押え部材のうち少なくともいずれか一方には、前記複数の遮光羽根を構成する前記羽根板に対向する各位置に前記羽根板にそれぞれ当接する複数の凸部が形成されていることを特徴とする光学絞り装置。
【請求項７】
請求項６に記載の光学絞り装置において、
前記凸部は、当接する前記羽根板に対応する前記回動軸を中心として延出し平面視円弧形状を有するように形成されていることを特徴とする光学絞り装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれかに記載の光学絞り装置において、
前記回動軸には、前記軸受け部に摺接する外周面の一部に前記軸受け部の回動方向に沿う環状の凹部が形成されていることを特徴とする光学絞り装置。
【請求項９】
請求項８に記載の光学絞り装置において、
前記回動軸に形成された凹部の底部分には、環状の磁石が嵌合され、
前記回動軸に形成された凹部、前記磁石、および前記軸受け部で形成される環状の空間には、前記磁石の磁力により保持される磁性流体が充填されていることを特徴とする光学絞り装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の光学絞り装置において、
前記磁石は、前記回動軸の軸方向に沿う平面にて分割形成された一対の磁石部材で構成されていることを特徴とする光学絞り装置。
【請求項１１】
光源装置と、前記光源装置から射出された光束を画像情報に応じて変調する光変調装置と、前記光変調装置にて変調された光束を拡大投射する投射光学装置とを備えたプロジェクタであって、
請求項１から請求項１０のいずれかに記載の光学絞り装置を備え、
前記光学絞り装置は、前記光源装置から射出され前記光変調装置に至る光束の光路中に配設され、前記光源装置から前記光変調装置に照射される光束の光量を調整す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、光学絞り装置、およびプロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、カメラ等において、光軸上に形成された開口の面積を、光軸に直交する面内にて移動自在な複数の遮光羽根により変化させる遮光装置が採用されている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載の遮光装置では、複数の遮光羽根のうち、樹脂材料のみによって形成された第１遮光羽根と少なくとも一部に金属材料を用いて形成された第２遮光羽根とを、光軸方向に交互に配置し、第２遮光羽根に、第１遮光羽根または支持部材と摺接する凸部を形成している。そして、このような構成により、複数の遮光羽根同士の摺接による動作特性の不良を改善している。
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１８９９３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の遮光装置を、例えば、プロジェクタに搭載し、光源装置から射出された光束の光量を調整する光学絞り装置として採用した場合には、以下の問題がある。
光源装置から射出された光束を遮光羽根により遮光すると、遮光羽根の温度は、２００℃以上に上昇することが知られている。そして、特許文献１に記載の遮光装置では、第１遮光羽根が樹脂材料で構成されているので、遮光による温度上昇に対応できない。
ここで、上述した問題を解決するために、特許文献１に記載の遮光装置において、複数の遮光羽根を、遮光による温度上昇に対応可能とする金属材料にて形成することが考えられる。しかしながら、このような構成では、複数の遮光羽根同士の摺接により摩擦音が生じ、静粛性を確保できない。
【０００５】
本発明の目的は、複数の遮光羽根を金属材料にて形成した場合であっても、複数の遮光羽根同士の摺接による摩擦音が生じることなく、静粛性を確保できる光学絞り装置、およびプロジェクタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の光学絞り装置は、入射した光束の光量を調整する光学絞り装置であって、前記光束の光軸に直交する平面に沿って延出し前記光束を通過可能とする開口部を有するベース板と、前記ベース板における前記開口部周縁部分に前記光束の光軸に直交する平面に沿って回動可能にそれぞれ取り付けられ回動することで前記開口部を介して前記光束を通過可能とする開口面積を変更して前記光束の光量を調整する複数の遮光羽根と、前記複数の遮光羽根を前記ベース板に対して回動可能に押圧する羽根押え部材と、前記ベース板および前記羽根押え部材間に固定され前記複数の遮光羽根を回動可能にそれぞれ軸支する複数の回動軸と、前記ベース板に対して移動自在に取り付けられ前記複数の遮光羽根と係合し前記ベース板に対して移動することで前記複数の遮光羽根をそれぞれ回動させる羽根駆動機構とを備え、前記複数の遮光羽根は、入射した光束を遮光する羽根板と、前記羽根板に一体的に設けられ前記複数の回動軸を挿通可能とし前記複数の回動軸に軸支される軸受け部とをそれぞれ含んで構成され、前記羽根板は、前記軸受け部に対して略垂直に取り付けられ、前記複数の遮光羽根は、それぞれが交差することなく、開閉方向に対し略平行に移動することを特徴とする。
本発明では、複数の遮光羽根は、羽根板および軸受け部をそれぞれ含んで構成される。また、羽根板は、軸受け部に対して略垂直となるように軸受け部と一体的に構成される。すなわち、羽根板は、光学絞り装置を組み立てた状態で、軸受け部に挿通される回動軸に略直交する。そして、複数の遮光羽根は、それぞれが交差することなく、開閉方向（回動方向）に対し互いに平行な状態で移動する。このことにより、複数の羽根板を安定した状態で光束の光軸に直交する平面に沿って回動させることができる。したがって、例えば、複数の遮光羽根を金属材料にて形成した場合であっても、複数の遮光羽根の各羽根板同士が摺接しないので摩擦音が生じることなく、静粛性を確保できる。
【０００７】
本発明の光学絞り装置は、入射した光束の光量を調整する光学絞り装置であって、前記光束の光軸に直交する平面に沿って延出し前記光束を通過可能とする開口部を有するベース板と、前記ベース板における前記開口部周縁部分に前記光束の光軸に直交する平面に沿って回動可能にそれぞれ取り付けられ回動することで前記開口部を介して前記光束を通過可能とする開口面積を変更して前記光束の光量を調整する複数の遮光羽根と、前記複数の遮光羽根を前記ベース板に対して回動可能に押圧する羽根押え部材と、前記ベース板および前記羽根押え部材間に固定され前記複数の遮光羽根を回動可能にそれぞれ軸支する複数の回動軸と、前記ベース板に対して移動自在に取り付けられ前記複数の遮光羽根と係合し前記ベース板に対して移動することで前記複数の遮光羽根をそれぞれ回動させる羽根駆動機構とを備え、前記複数の遮光羽根は、入射した光束を遮光する羽根板と、前記羽根板に一体的に設けられ前記複数の回動軸を挿通可能とし前記複数の回動軸に軸支される軸受け部とをそれぞれ含んで構成され、隣接する前記羽根板が前記光束の光軸方向に所定間隔、離間した状態で前記複数の回動軸を介して前記ベース板および前記羽根押え部材に取り付けられ、前記軸受け部は、当該光学絞り装置を組み立てた状態で、前記軸受け部における前記光束の光軸方向の厚み寸法が前記羽根板における前記光束の光軸方向の厚み寸法よりも大きく、前記軸受け部の光軸方向端面が前記ベース板および前記羽根押え部材のうち少なくともいずれか一方に当接することを特徴とする。
本発明では、複数の遮光羽根は、羽根板および軸受け部をそれぞれ含んで構成される。また、羽根板および軸受け部は、一体的に構成される。そして、軸受け部は、羽根板における光束の光軸方向の厚み寸法よりも大きい光軸方向の厚み寸法を有し、光軸方向端面がベース板および羽根押え部材のうち少なくともいずれか一方に当接する。このことにより、複数の遮光羽根の回動時には、複数の回動軸に対して複数の軸受け部がそれぞれ回動し、複数の軸受け部の光軸方向端面がベース板および羽根押え部材のうち少なくともいずれか一方に摺接し、複数の羽根板がベース板および羽根押え部材に摺接することなく、複数の羽根板を安定した状態で光束の光軸に直交する平面に沿って回動させることができる。また、このような構成により、複数の遮光羽根を、隣接する羽根板が光束の光軸方向に所定間隔、離間した状態で複数の回動軸を介してベース板および羽根押え部材に取り付けておけば、隣接する羽根板同士が摺接せずに安定した状態で光束の光軸に直交する平面に沿って複数の遮光羽根を回動させることができる。
したがって、例えば、複数の遮光羽根を金属材料にて形成した場合であっても、複数の遮光羽根の各羽根板同士が摺接しないので摩擦音が生じることなく、静粛性を確保できる。
【０００８】
本発明の光学絞り装置では、前記ベース板および前記羽根押え部材のうちいずれか一方には、前記複数の遮光羽根を構成する前記軸受け部を遊嵌状態でそれぞれ配置するための複数の凹部が形成され、前記複数の凹部の底部分には、前記軸受け部の光軸方向端面と当接する当接面がそれぞれ形成され、前記複数の凹部のうち隣接する前記凹部は、前記当接面における前記光束の光軸方向の位置が異なるように設定されていることが好ましい。
本発明では、ベース板および羽根押え部材のうちいずれか一方に形成された複数の凹部のうち隣接する凹部は、軸受け部の光軸方向端面に当接する当接面における光束の光軸方向の位置が異なるように設定されている。このことにより、複数の遮光羽根における各軸受け部の光軸方向端面を各当接面に当接することで、隣接する羽根板が光束の光軸方向に所定間隔、離間した状態に簡単な構造で容易に設定できる。
【０００９】
本発明の光学絞り装置では、前記複数の遮光羽根のうち隣接する前記遮光羽根は、前記軸受け部における光軸方向の厚み寸法が異なるように設定されていることが好ましい。
本発明では、隣接する遮光羽根は、軸受け部における光軸方向の厚み寸法が異なるように設定されている。このことにより、複数の遮光羽根における各軸受け部の光軸方向端面をベース板および羽根押え部材のうち少なくともいずれか一方に当接することで、隣接する羽根板が光束の光軸方向に所定間隔、離間した状態に簡単な構造で容易に設定できる。
【００１０】
本発明の光学絞り装置では、前記複数の遮光羽根と前記ベース部材との間、および、前記複数の遮光羽根と前記羽根押え部材との間のいずれか一方の間には、前記複数の遮光羽根をそれぞれ付勢して前記軸受け部の光軸方向端面を前記羽根押え部材および前記ベース板のうちいずれか一方にそれぞれ当接させる複数の付勢部材が配設されていることが好ましい。
本発明によれば、光学絞り装置が複数の付勢部材を備えているので、各付勢部材により複数の遮光羽根をそれぞれ付勢して軸受け部の光軸方向端面を羽根押え部材およびベース板のうちいずれか一方にそれぞれ当接させることができる。このため、複数の回動軸に対する各軸受け部のがたつきをなくし、隣接する羽根板同士が摺接せずにより安定した状態で光束の光軸に直交する平面に沿って複数の遮光羽根を回動させることができる。
【００１１】
本発明の光学絞り装置では、前記ベース板および前記羽根押え部材のうち少なくともいずれか一方には、前記複数の遮光羽根を構成する前記羽根板に対向する各位置に前記羽根板にそれぞれ当接する複数の凸部が形成されていることが好ましい。
本発明によれば、ベース板および羽根押え部材のうち少なくともいずれか一方には複数の凸部が形成されているので、複数の遮光羽根の回動時において、光束の光軸に直交する平面の面外方向への各羽根板のぶれを各凸部にてそれぞれ抑制でき、隣接する羽根板同士が摺接せずにより安定した状態で光束の光軸に直交する平面に沿って複数の遮光羽根を回動させることができる。
【００１２】
本発明の光学絞り装置では、前記凸部は、当接する前記羽根板に対応する前記回動軸を中心として延出し平面視円弧形状を有す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、凸部が上述した形状を有しているので、複数の遮光羽根の回動時において、光束の光軸に直交する平面の面外方向への各羽根板のぶれを各凸部にてそれぞれより確実に抑制できるとともに、各羽根板と各凸部との接触面積を小さくして摩擦を低減し各遮光羽根を円滑に回動させることができる。
【００１３】
本発明の光学絞り装置では、前記回動軸には、前記軸受け部に摺接する外周面の一部に前記軸受け部の回動方向に沿う環状の凹部が形成されていることが好ましい。
本発明によれば、回動軸には凹部が形成されているので、軸受け部と回動軸との接触面積を小さくして摩擦を低減でき、各遮光羽根を円滑に回動させることができる。
【００１４】
本発明の光学絞り装置では、前記凹部の底部分には、環状の磁石が嵌合され、前記凹部、前記磁石、および前記軸受け部で形成される環状の空間には、前記磁石の磁力により保持される磁性流体が充填されていることが好ましい。
本発明によれば、凹部、磁石、および軸受け部で形成される環状の空間には、磁性流体が充填されているので、磁性流体を回動軸および軸受け部間の潤滑油として機能させることができ、軸受け部と回動軸との摩擦を低減して各遮光羽根を円滑に回動させることができる。
また、磁性流体は、磁石の磁力により保持されるので、磁性流体が環状の空間から外部に漏れることを防止でき、各遮光羽根を長期間、円滑に回動させることができる。
【００１５】
本発明の光学絞り装置では、前記磁石は、前記回動軸の軸方向に沿う平面にて分割形成された一対の磁石部材で構成されていることが好ましい。
ところで、磁性流体が磁石の磁力により保持される際には、磁性流体中で分散している磁粉が磁石に引き寄せられ、磁石の磁場の強さの勾配に従って、磁性流体には密度に勾配が生じる。
本発明では、磁石が回動軸の軸方向に沿う平面にて分割形成された一対の磁石部材で構成されているので、磁石における回動軸の軸方向両端部近傍が磁場の強い領域となる。このため、磁性流体は、前記環状の空間内において、回動軸の軸方向両端部近傍部分の密度が高くなり、回動軸の軸方向中央部分近傍の密度が低くなり、断面視略コ字形状を有するように磁石の磁力により保持される。したがって、軸受け部は、磁性流体の断面視略コ字形状の両先端部分と当接することとなり、回動軸に対する軸受け部のがたつきを防止でき、各遮光羽根を安定して円滑に回動させることができる。
【００１６】
本発明のプロジェクタは、光源装置と、前記光源装置から射出された光束を画像情報に応じて変調する光変調装置と、前記光変調装置にて変調された光束を拡大投射する投射光学装置とを備えたプロジェクタであって、上述した光学絞り装置を備え、前記光学絞り装置は、前記光源装置から射出され前記光変調装置に至る光束の光路中に配設され、前記光源装置から前記光変調装置に照射される光束の光量を調整することを特徴とする。
本発明によれば、プロジェクタは、上述した光学絞り装置を備えているので、上述した光学絞り装置と同様の作用・効果を享受できる。
また、光学絞り装置により光源から光変調装置に照射される光束の光量を調整することができるので、例えば、画像の輝度に応じて光学絞り装置を制御して全体的に暗い場面の場合には光量を低減し、全体的に明るい場面の場合には光量を増加させることで、高コントラスト比の投影画像を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
[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。
〔プロジェクタの構成〕
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（図示略）上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、外装筺体２と、投射光学装置としての投射レンズ３と、光学ユニット４等を備える。
なお、図１において、図示は省略するが、外装筺体２内において、投射レンズ３および光学ユニット４以外の空間には、プロジェクタ１内部を冷却する冷却ファン等で構成される冷却ユニット、プロジェクタ１内部の各構成部材に電力を供給する電源ユニット、およびプロジェクタ１全体を制御する制御基板等が配置されるものとする。
【００１８】
外装筺体２は、合成樹脂等から構成され、図１に示すように、投射レンズ３および光学ユニット４を内部に収納配置する全体略直方体状に形成されている。この外装筺体２は、図示は省略するが、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、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、前記アッパーケースおよび前記ロアーケースは互いにねじ等で固定されている。
なお、外装筺体２は、合成樹脂等に限らず、その他の材料にて形成してもよく、例えば、金属等により構成してもよい。
【００１９】
光学ユニット４は、前記制御基板による制御の下、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対応して光学像（カラー画像）を形成するユニットである。この光学ユニット４は、図１に示すように、外装筺体２の背面に沿って延出するとともに、外装筺体２の側面に沿って延出する平面視略Ｌ字形状を有している。なお、この光学ユニット４の詳細な構成については、後述する。
投射レンズ３は、光学ユニット４にて形成された光学像（カラー画像）を図示しないスクリーン上に拡大投射する。この投射レンズ３は、筒状の鏡筒内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。
【００２０】
〔光学ユニットの詳細な構成〕
光学ユニット４は、図１に示すように、照明光学装置４１と、色分離光学装置４２と、リレー光学装置４３と、光学装置４４と、光学絞り装置５と、これら装置４１〜４４，５を内部に収納配置するとともに、投射レンズ３を所定位置で支持固定する合成樹脂製の光学部品用筐体４５とを備える。
照明光学装置４１は、光学装置４４を構成する後述する液晶パネルの画像形成領域をほぼ均一に照明するための光学系である。この照明光学装置４１は、図１に示すように、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、偏光変換素子４１４と、重畳レンズ４１５とを備える。
【００２１】
光源装置４１１は、図１に示すように、放射状の光線を射出する光源ランプ４１６と、この光源ランプ４１６から射出された放射光を反射し所定位置に収束させるリフレクタ４１７と、リフレクタ４１７にて収束される光束を照明光軸Ａに対して平行化する平行化凹レンズ４１８とを備える。光源ランプ４１６としては、ハロゲンランプやメタルハライドランプ、高圧水銀ランプが多用される。また、リフレクタ４１７としては、回転楕円面を有する楕円面リフレクタで構成されているが、回転放物面を有する放物面リフレクタで構成してもよい。この場合には、平行化凹レンズ４１８を省略した構成とする。
【００２２】
第１レンズアレイ４１２は、光軸方向から見て略矩形状の輪郭を有する小レンズがマトリクス状に配列された構成を有している。各小レンズは、光源装置４１１から射出される光束を、複数の部分光束に分割している。
第２レンズアレイ４１３は、第１レンズアレイ４１２と略同様な構成を有しており、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。この第２レンズアレイ４１３は、重畳レンズ４１５とともに、第１レンズアレイ４１２の各小レンズの像を光学装置４４の後述する液晶パネルの画像形成領域に結像させる機能を有している。
【００２３】
偏光変換素子４１４は、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からの光を略１種類の偏光光に変換するものである。
具体的に、偏光変換素子４１４によって略１種類の偏光光に変換された各部分光は、重畳レンズ４１５によって最終的に光学装置４４の後述する液晶パネルの画像形成領域にほぼ重畳される。偏光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種類の偏光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からの光の略半分を利用できない。このため、偏光変換素子４１４を用いることで、光源装置４１１からの射出光を略１種類の偏光光に変換し、光学装置４４での光の利用効率を高めている。
【００２４】
色分離光学装置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、ダイクロイックミラー４２１，４２２により照明光学装置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。
リレー光学装置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、色分離光学装置４２で分離された色光を赤色光用の液晶パネルまで導く機能を有している。
【００２５】
この際、色分離光学装置４２のダイクロイックミラー４２１では、照明光学装置４１から射出された光束の赤色光成分と緑色光成分とが透過するとともに、青色光成分が反射する。ダイクロイックミラー４２１によって反射した青色光は、反射ミラー４２３で反射し、フィールドレンズ４１９を通って青色光用の液晶パネルに達する。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の中心軸（主光線）に対して平行な光束に変換する。他の緑色光および赤色光用の液晶パネルの光入射側に設けられたフィールドレンズ４１９も同様である。
【００２６】
ダイクロイックミラー４２１を透過した赤色光と緑色光のうちで、緑色光はダイクロイックミラー４２２によって反射し、フィールドレンズ４１９を通って緑色光用の液晶パネルに達する。一方、赤色光はダイクロイックミラー４２２を透過してリレー光学装置４３を通り、さらにフィールドレンズ４１９を通って赤色光用の液晶パネルに達する。なお、赤色光にリレー光学装置４３が用いられているのは、赤色光の光路の長さが他の色光の光路の長さよりも長いため、光の拡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、リレー光学装置４３には、３つの色光のうち赤色光を通す構成としたが、これに限らず、例えば、青色光を通す構成としてもよい。
【００２７】
光学装置４４は、光変調装置としての３つの液晶パネル４４１（赤色光用の液晶パネルを４４１Ｒ、緑色光用の液晶パネルを４４１Ｇ、青色光用の液晶パネルを４４１Ｂとする）と、３つの入射側偏光板４４２と、３つの射出側偏光板４４３と、クロスダイクロイックプリズム４４４とを備える。
３つの入射側偏光板４４２は、図１に示すように、各フィールドレンズ４１９の光路後段にそれぞれ配置される。これら入射側偏光板４４２は、偏光変換素子４１４で偏光方向が略一方向に揃えられた各色光が入射され、入射された光束のうち、偏光変換素子４１４で揃えられた光束の偏光方位と略同一方向の偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収するものである。これら入射側偏光板４４２は、図示は省略するが、サファイアあるいは水晶等の透光性基板上に偏光膜が貼付された構成を有している。
【００２８】
３つの液晶パネル４４１は、図１に示すように、各入射側偏光板４４２の光路後段にそれぞれ配置される。これら液晶パネル４４１は、図示は省略するが、一対の透明なガラス基板に電気光学物質である液晶が密閉封入された構成を有し、前記制御基板から出力される駆動信号に応じて、所定の画素位置の前記液晶の配向状態が制御され、各入射側偏光板４４２から射出された偏光光束の偏光方位をそれぞれ変調する。
３つの射出側偏光板４４３は、図１に示すように、各液晶パネル４４１の光路後段にそれぞれ配置される。これら射出側偏光板４４３は、入射側偏光板４４２と略同様の構成を有し、図示は省略するが、透光性基板上に偏光膜が貼付された構成を有している。なお、射出側偏光板４４３を構成する前記偏光膜は、光束を透過する透過軸が、入射側偏光板４４２にて光束を透過する透過軸に略直交するように配置される。
【００２９】
クロスダイクロイックプリズム４４４は、射出側偏光板４４３の光路後段に配置され、各射出側偏光板４４３から射出された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光学素子である。このクロスダイクロイックプリズム４４４は、４つの直角プリズムを貼り合わせた平面視正方形状をなし、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。これら誘電体多層膜は、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｂから射出され各射出側偏光板４４３を介した各色光を反射し、液晶パネル４４１Ｇから射出され射出側偏光板４４３を介した色光を透過する。このようにして、各液晶パネル４４１にて変調された各色光が合成されてカラー画像が形成される。
【００３０】
光学絞り装置５は、図１に示すように、第１レンズアレイ４１２と第２レンズアレイ４１３との間に配設され、前記制御基板による制御の下、後述する複数の遮光羽根が回動することで光束を透過可能とする開口面積を変更して光源装置４１１から射出され第１レンズアレイ４１２を介した光束の光量を調整するものである。
なお、光学絞り装置５の具体的な構成については、後述する。
【００３１】
〔光学絞り装置の構成〕
図２および図３は、光学絞り装置５の概略構成を示す分解斜視図である。具体的に、図２は、光学絞り装置５を光束射出側（第２レンズアレイ４１３側）から見た分解斜視図である。図３は、光学絞り装置５を光束入射側（第１レンズアレイ４１２側）から見た分解斜視図である。
光学絞り装置５は、図２または図３に示すように、ベース板５１と、４つの遮光羽根５２と、４つの回動軸５３（図２）と、羽根押え部材５４と、付勢部材としての４つのコイルばね５５（図２）と、羽根駆動機構としての絞りリング５６と、リング押え部材５７（図３）とを備える。なお、図２では、４つの回動軸５３のうち、３つの回動軸５３のみを図示しているが、図２中、ベース板５１の光束射出側から見て左下角隅部分にも同様の回動軸５３が配設されるものとする。
【００３２】
ベース板５１は、図２または図３に示すように、入射する光束の光軸に直交する平面に沿って延出する平面視略矩形形状を有する金属製の板体から構成され、光学絞り装置５全体を支持して光学部品用筐体４５内部に固定される部分である。
このベース板５１において、平面視略中央部分には、図２または図３に示すように、第１レンズアレイ４１２から射出された光束を通過可能とする平面視円形状の開口部５１１が形成されている。
また、このベース板５１において、光束射出側端面には、図２に示すように、該ベース板５１の四隅位置近傍に平面視円形状の凹部５１２（光束射出側から見て右上方側の凹部から時計回りに５１２Ａ，５１２Ｂ，５１２Ｃ（図４参照），５１２Ｄとする）がそれぞれ形成されている。なお、図２では、４つの凹部５１２のうち、３つの凹部５１２のみを図示しているが、図２中、ベース板５１の光束射出側から見て左下角隅部分にも略同様の凹部５１２（５１２Ｃ（図４参照））が形成されているものとする。これら凹部５１２の深さ寸法は、同一に設定されている（図４参照）。そして、これら凹部５１２は、４つの回動軸５３をそれぞれ固定するとともに、４つの遮光羽根５２の後述する軸受け部を遊嵌状態でそれぞれ配置する。
なお、凹部５１２の底部分の構造については、遮光羽根５２の構造を説明する際に同時に説明する。
【００３３】
以下では、説明の便宜上、図２または図３に示すように、ベース板５１において、開口部５１１周縁の領域を、凹部５１２Ａを含む上側の第１領域ＲＡ、凹部５１２Ｂを含む光束射出側から見て右側の第２領域ＲＢ、凹部５１２Ｃ（図４参照）を含む下側の第３領域ＲＣ、および凹部５１２Ｄを含む光束射出側から見て左側の第４領域ＲＤとする。
【００３４】
さらに、このベース板５１において、光束射出側端面の各領域ＲＡ〜ＲＤには、図２に示すように、各凹部５１２から離間した位置に、各凹部５１２（各回動軸５３）を中心として平面視円弧形状を有する凸部としての突条部５１３がそれぞれ形成されている。なお、図２では、各領域ＲＡ〜ＲＤに形成された４つの突条部５１３のうち、各領域ＲＡ，ＲＢに形成された２つの突条部５１３のみを図示しているが、各領域ＲＣ，ＲＤにも略同様の突条部５１３が形成されているものとする。これら突条部５１３は、光学絞り装置５を組み立てた状態で、各遮光羽根５２を構成する後述する各羽根板の板面にそれぞれ当接する部分である。
ここで、具体的な図示は省略するが、各突条部５１３のうち、対角位置にある各領域ＲＡ，ＲＣに形成された各突条部５１３の各高さ寸法が同一に設定されている。同様に、対角位置にある各領域ＲＢ，ＲＤに形成された各突条部５１３の各高さ寸法が同一に設定されている。そして、各領域ＲＡ，ＲＣに形成された突条部５１３の各高さ寸法に対して、各領域ＲＢ，ＲＤに形成された突条部５１３Ｂ，５１３Ｄの各高さ寸法が所定寸法、大きくなるように設定されている。
【００３５】
また、このベース板５１において、各領域ＲＡ〜ＲＤには、図２または図３に示すように、各凹部５１２に近接した位置に、光束射出側端面および光束入射側端面を貫通し、各凹部５１２（各回動軸５３）を中心として平面視円弧形状を有するトラック孔５１４がそれぞれ形成されている。これらトラック孔５１４は、光学絞り装置５を組み立てた状態で、各遮光羽根５２の後述するピン状部がそれぞれ挿通され、各ピン状部の移動時に各ピン状部と機械的に干渉しないように形成された逃げ孔である。
さらに、このベース板５１において、光束射出側端面の各領域ＲＡ〜ＲＤには、図２に示すように、羽根押え部材５４を取り付けるための取付部５１５がそれぞれ形成されている。なお、図２では、各領域ＲＡ〜ＲＤに形成された４つの取付部５１５のうち、各領域ＲＡ，ＲＢに形成された２つの取付部５１５のみを図示しているが、各領域ＲＣ，ＲＤにも略同様の取付部５１５が形成されているものとする。これら取付部５１５は、ベース板５１に各遮光羽根５２が設置され各遮光羽根５２が回動した場合であっても、各遮光羽根５２と機械的に干渉しない位置にそれぞれ形成されている。
【００３６】
また、このベース板５１において、光束入射側端面には、図３に示すように、開口部５１１周縁から光束入射側に向けて突出する平面視円形枠状のリング支持部５１６が形成されている。このリング支持部５１６は、絞りリング５６の後述する円孔に遊嵌状態で嵌合する部分である。
このリング支持部５１６の周縁部分には、図３に示すように、平面視円形状の凹部５１７が形成されている。また、この凹部５１７は、上方側がベース板５１の上端縁にかけて延出するように形成されている。そして、この凹部５１７は、絞りリング５６が設置され、開口部５１１の略中心軸（入射する光束の光軸）を中心として絞りリング５６を回動可能に支持する部分であり、絞りリング５６の外形形状に対応した形状を有している。
【００３７】
この凹部５１７において、上方側には、図３に示すように、開口部５１１の略中心軸を中心として平面視円弧形状を有する突条部５１７Ａが形成されている。この突条部５１７Ａは、光学絞り装置５を組み立てた状態で、絞りリング５６の板面に当接する部分である。
また、この凹部５１７において、突条部５１７Ａの上方側には、面外方向に突出する突出ピン５１７Ｂが形成されている。
さらに、このベース板５１において、光束入射側端面には、図３に示すように、凹部５１７の周縁部分に、リング押え部材５７を取り付けるための複数の嵌合突起５１８が形成されている。
【００３８】
図４は、遮光羽根５２の支持構造を示す断面図である。具体的に、図４（Ａ）は、領域ＲＡ，ＲＣに設置される各遮光羽根５２の支持構造を示す断面図である。図４（Ｂ）は、領域ＲＢ，ＲＤに設置される各遮光羽根５２の支持構造を示す断面図である。
４つの遮光羽根５２は、金属製部材から構成され、図２に示すように、ベース板５１の光束射出側端面における各領域ＲＡ〜ＲＤにおいて、４つの回動軸５３を介して各凹部５１２に入射する光束の光軸に直交する平面に沿って回動可能にそれぞれ軸支され、回動することで光束を透過可能とする開口面積を変更して第１レンズアレイ４１２から射出された光束の光量を調整する。なお、以下では、各領域ＲＡ〜ＲＤに配置される遮光羽根５２をそれぞれ、５２Ａ〜５２Ｄとする。
これら遮光羽根５２は、同一形状を有し、図２ないし図４に示すように、羽根板５２１と、軸受け部５２２（図２、図４）と、ピン状部５２３（図２、図３）とでそれぞれ構成されている。
【００３９】
羽根板５２１は、図２に示すように、端縁が曲線状に形成された平面視略Ｌ字形状を有し、入射光束を遮光する金属製の板体で構成される。そして、各羽根板５２１は、光学絞り装置５を組み立てた状態では、各羽根板５２１における各Ｌ字形状の内側部分が開口部５１１内側に向き、開口部５１１を囲うように配置される。また、各羽根板５２１は、光学絞り装置５を組み立てた状態では、各板面が入射する光束の光軸に直交するように配置される。
この羽根板５２１において、光束射出側端面には、図２または図４に示すように、軸受け部５２２の配設位置に対応した位置に、コイルばね５５の一端側を受けるばね受け部５２１１が形成されている。
【００４０】
軸受け部５２２は、羽根板５２１におけるＬ字形状の一端側に一体的に設けられ、羽根板５２１を回動可能とする回動軸５３の軸受けである。
この軸受け部５２２は、図４に示すように、羽根板５２１の光束入射側端面から光束入射側に突出し、回動軸５３を挿通可能とする略円筒形状を有している。すなわち、軸受け部５２２における光束の光軸方向の厚み寸法は、羽根板５２１における光束の光軸方向の厚み寸法よりも大きく形成されている。そして、軸受け部５２２は、回動軸５３が挿通された状態で回動軸５３に対して回動可能とし、回動軸５３に対して回動することで、羽根板５２１を回動させる。このように各羽根板５２１が回動することで、各羽根板５２１における各Ｌ字形状の内側端縁で形成される光束を通過可能とする開口の開口面積が変更される。
そして、光学絞り装置５を組み立てた状態では、図４に示すように、軸受け部５２２に回動軸５３が挿通されるとともに、軸受け部５２２の光束入射側端面がベース板５１の凹部５１２の底部分に当接する。
また、羽根板５２１は、軸受け部５２２に対して略垂直となるように構成され、光学絞り装置５を組み立てた状態では、軸受け部５２２に挿通される回動軸５３に対して略垂直となる。すなわち、各羽根板５２１は、光学絞り装置５を組み立てた状態では、ベース板５１の板面に略平行な状態となる。
なお、各羽根板５２１は、軸受け部５２２に対して略垂直となる構成に限らず、各遮光羽根５２の回動時に各羽根板５２１同士が接触しなければ、軸受け部５２２に対して垂直以外の角度を有する構成を採用してもよい。すなわち、各遮光羽根５２の回動時に各羽根板５２１同士が接触しなければ、各羽根板５２１がベース板５１の板面に平行な平面に対して所定角度傾斜している構成を採用してもよい。
【００４１】
ここで、上述したように、凹部５１２の底部分の構造について、説明する。
凹部５１２の底部分には、図４に示すように、回動軸５３の一方の端部を嵌合固定する軸固定孔５１２１が形成されている。
また、軸固定孔５１２１の周縁部分には、図４に示すように、光学絞り装置５を組み立てた状態で、回動軸５３の後述する拡径部が当接する当接面５１２３、および遮光羽根５２の軸受け部５２２の光束入射側端面が当接する当接面５１２４を有する平面視円形枠状の当接部５１２２（各凹部５１２Ａ〜５１２Ｄに形成された各当接部５１２２をそれぞれ、５１２２Ａ〜５１２２Ｄとする）が形成されている。
具体的に、各凹部５１２Ａ〜５１２Ｄのうち、対角位置にある凹部５１２Ａ，５１２Ｃの各当接部５１２２Ａ，５１２２Ｃは、図４（Ａ）に示すように、同一形状で形成されている。そして、各当接部５１２２Ａ，５１２２Ｃは、図４（Ａ）に示すように、当接面５１２３に対して当接面５１２４が凹部５１２の底部分に対して高い位置に位置するように段付形状を有している。
また、対角位置にある凹部５１２Ｂ，５１２Ｄの各当接部５１２２Ｂ，５１２２Ｄは、図４（Ｂ）に示すように、同一形状で形成されている。そして、各当接部５１２２Ｂ，５１２２Ｄは、図４（Ｂ）に示すように、当接面５１２３，５１２４が略面一となるように形成されている。ここで、各当接部５１２２Ａ，５１２２Ｃにおける当接面５１２３と、各当接部５１２２Ｂ，５１２２Ｃにおける当接面５１２３，５１２４とは、凹部５１２の底部分からの高さ寸法が同一に設定されている。すなわち、各当接部５１２２Ａ，５１２２Ｃにおける当接面５１２４は、各当接部５１２２Ｂ，５１２２Ｄにおける当接面５１２４に対して凹部５１２の底部分からの高さ寸法が所定寸法、大きく設定されている。
【００４２】
そして、各凹部５１２Ａ〜５１２Ｄにおいて、上述したように当接面５１２４の高さ位置が異なるように設定されているため、光学絞り装置５を組み立てた状態、すなわち、各遮光羽根５２の各軸受け部５２２の光束入射側端面が当接面５１２４に当接した状態では、図４に示すように、各遮光羽根５２Ａ〜５２Ｄにおいて、ベース板５１からの各羽根板５２１の高さ位置が異なるものとなる。
具体的に、各凹部５１２Ａ，５１２Ｃの当接面５１２４は、各当接部５１２２Ｂ，５１２２Ｄにおける当接面５１２４に対して凹部５１２の底部分からの高さ寸法が所定寸法、大きく設定されているので、各凹部５１２Ａ，５１２Ｃに設置される各遮光羽根５２Ａ，５２Ｃの各羽根板５２１は、各凹部５１２Ｂ，５１２Ｄに設置される各遮光羽根５２Ｂ，５２Ｄの各羽根板５２１に対してベース板５１からの高さ位置が高い位置に設定される。
すなわち、対角位置にある各遮光羽根５２の各羽根板５２１がベース板５１から同一の高さ位置に位置付けられ、隣接する各遮光羽根５２の各羽根板５２１がベース板５１から異なる高さ位置に位置付けられている。このように設定することで、隣接する各羽根板５２１間に所定寸法の隙間を形成し、各羽根板５２１を回動させた際に、各羽根板５２１同士が機械的に干渉することを回避している。
【００４３】
ピン状部５２３は、軸受け部５２２の近傍であって、軸受け部５２２に対して羽根板５２１の他端側に設けられ、絞りリング５６と係合し絞りリング５６からの押圧力を受ける部分である。
このピン状部５２３は、図２に示すように、羽根板５２１の光束入射側端面から光束入射側に突出する。そして、ピン状部５２３は、光学絞り装置５を組み立てた状態では、図２または図３に示すように、ベース板５１のトラック孔５１４に挿通され、トラック孔５１４を介してベース板５１の光束入射側端面から突出し、絞りリング５６の後述する長孔と係合する。
【００４４】
４つの回動軸５３は、金属製部材から構成され、ベース板５１および羽根押え部材５４間に固定され、各遮光羽根５２を回動可能に軸支する部分である。そして、これら回動軸５３は、同一形状で形成され、図４に示すように、略円柱形状を有し、中央部分に拡径部５３１、両端部分に縮径部５３２を有し、中央部分に対して両端部分の断面積が小さい段付形状を有している。そして、４つの回動軸５３は、光学絞り装置５を組み立てた状態では、縮径部５３２がベース板５１の軸固定孔５１２１、および羽根押え部材５４の後述する軸固定孔に嵌合固定され、拡径部５３１がベース板５１の当接面５１２３、および羽根押え部材５４の後述する当接面に当接する。
また、拡径部５３１には、図４に示すように、回動軸５３の円柱軸方向略中央部分に、円柱軸を中心とする円環状の凹部５３１１が形成されている。
【００４５】
羽根押え部材５４は、図２に示すように、ベース板５１と略同様の外形形状で平面視略矩形形状を有し、合成樹脂製の板体から構成され、各遮光羽根５２を回動可能にベース板５１に対して押圧する部分である。
この羽根押え部材５４において、平面視略中央部分には、図２に示すように、ベース板５１の開口部５１１と同様の、第１レンズアレイ４１２から射出された光束を透過可能とする平面視円形状の開口部５４１が形成されている。
また、この羽根押え部材５４には、図２または図４に示すように、ベース板５１の各凹部５１２に対応した位置に、光束射出側端面および光束入射側端面を貫通して、回動軸５３の他方の端部（縮径部５３２）を嵌合固定する軸固定孔５４２がそれぞれ形成されている。
【００４６】
さらに、この羽根押え部材５４において、光束入射側端面には、図４に示すように、軸固定孔５４２の周縁部分に、回動軸５３の拡径部５３１と当接する当接面５４３１を有する平面視円形枠状の当接部５４３が形成されている。
この当接部５４３において、光学絞り装置５を組み立てた状態で、各遮光羽根５２における各軸受け部５２２のばね受け部５２１１に対向する位置には、図４に示すように、コイルばね５５の他端側を受けるばね受け部５４３２が形成されている。
さらにまた、この羽根押え部材５４には、図２に示すように、ベース板５１の各取付部５１５に対応した位置に、光束射出側端面および光束入射側端面を貫通して図示しない固定ねじを挿通可能とする固定用孔５４４がそれぞれ形成されている。そして、各固定用孔５４４を介して図示しない固定ねじを挿通し、該固定ねじを各取付部５１５に螺合することで、ベース板５１に対して各遮光羽根５２を押圧した状態で羽根押え部材５４が固定される。
【００４７】
４つのコイルばね５５は、図２または図４に示すように、各遮光羽根５２と羽根押え部材５４の間に配設され、一端側が各遮光羽根５２の各ばね受け部５２１１に当接し、他端側が羽根押え部材５４の各ばね受け部５４３２に当接する。そして、各コイルばね５５は、ベース板５１に対して羽根押え部材５４を取り付けた際に、各遮光羽根５２をベース板５１に向けて付勢し、各遮光羽根５２の各軸受け部５２２をベース板５１の当接面５１２４に当接させる。
【００４８】
絞りリング５６は、ベース板５１の凹部５１７に回動可能に設置され、凹部５１７に設置された状態で各遮光羽根５２の各ピン状部５２３と係合し、回動することで各ピン状部５２３を押圧し、各遮光羽根５２の各羽根板５２１を、各回動軸５３を中心として回動させる。この絞りリング５６は、合成樹脂から構成され、図３に示すように、リング本体５６１と、リング操作部５６２とが一体的に形成されたものである。
リング本体５６１は、ベース板５１のリング支持部５１６を挿通可能とする円孔５６１１を有し平面視円形枠状の板体で構成される。
このリング本体５６１には、図３に示すように、ベース板５１の各トラック孔５１４に対応した位置に、各トラック孔５１４から突出した各ピン状部５２３を挿通可能とし、開口部５１１の略中心軸を中心とする円周方向と交差する方向に略直線状に延びる長孔５６１２がそれぞれ形成されている。
【００４９】
リング操作部５６２は、リング本体５６１の外周縁からリング本体５６１の板面に沿って外側に延出し、光学絞り装置５を組み立てた状態で、ベース板５１の上端縁よりも上方側に向けて突出する部分である。そして、このリング操作部５６２は、例えば、前記制御基板により図示しないアクチュエータ等の駆動部が駆動制御されることで前記アクチュエータにより左右方向に操作され、リング本体５６１を開口部５１１の略中心軸を中心として回動させる。
このリング操作部５６２において、基端側には、図３に示すように、光束射出側端面および光束入射側端面を貫通し、ベース板５１に絞りリング５６を設置した状態でベース板５１の突出ピン５１７Ｂを挿通可能とする回動案内孔５６２１が形成されている。この回動案内孔５６２１は、図３に示すように、円孔５６１１の略中心軸を中心とした平面視円弧形状を有し、突出ピン５１７Ｂが挿通された状態でリング操作部５６２を操作することで、リング操作部５６２の移動、すなわち、リング本体５６１の回動を案内する部分である。
【００５０】
そして、光学絞り装置５を組み立てた状態で、リング操作部５６２が操作されてリング本体５６１が回動することで、リング本体５６１の各長孔５６１２が開口部５１１の略中心軸を中心とする円周方向と交差する方向に略直線状に延びるように形成されているので、各長孔５６１２の端縁にて各遮光羽根５２の各ピン状部５２３が押圧され、各ピン状部５２３が各長孔５６１２に沿って移動する。また、各ピン状部５２３は、各長孔５６１２に沿って移動する際、ベース板５１の各トラック孔５１４に機械的に干渉することなく、ベース板５１の各凹部５１２（各回動軸５３）を中心として回動するように移動する。そして、各ピン状部５２３の移動により、各遮光羽根５２の各羽根板５２１が各回動軸５３を中心として回動する。
【００５１】
リング押え部材５７は、図３に示すように、ベース板５１と略同様の外形形状で平面視矩形形状を有し、金属製の板体から構成され、絞りリング５６を回動可能にベース板５１に対して押圧する部分である。
このリング押え部材５７において、平面視略中央部分には、図３に示すように、ベース板５１の開口部５１１と同様の、第１レンズアレイ４１２から射出された光束を透過可能とする平面視円形状の開口部５７１が形成されている。
また、このリング押え部材５７には、図３に示すように、ベース板５１の各トラック孔５１４に対応した位置に、各トラック孔５１４と同様のトラック孔５７２が形成されている。これらトラック孔５７２は、各トラック孔５１４と同様に、光学絞り装置５を組み立てた状態で、各遮光羽根５２の各ピン状部５２３が挿通され、各ピン状部５２３の移動時に各ピン状部５２３と機械的に干渉しないように形成された逃げ孔である。
【００５２】
さらに、このリング押え部材５７には、図３に示すように、ベース板５１の複数の嵌合突起５１８に対応した位置に、光束射出側端面および光束入射側端面を貫通して、嵌合突起５１８を嵌合可能とする複数の嵌合孔５７３が形成されている。そして、光学絞り装置５を組み立てた状態では、各嵌合孔５７３に各嵌合突起５１８が嵌合し、ベース板５１に対して絞りリング５６を押圧した状態でリング押え部材５７が固定される。
【００５３】
以上説明したように、本実施形態では、光学絞り装置５を構成する４つの遮光羽根５２は、羽根板５２１および軸受け部５２２をそれぞれ含んで構成される。そして、軸受け部５２２は、羽根板５２１における光束の光軸方向の厚み寸法よりも大きい光軸方向の厚み寸法を有し、光学絞り装置５を組み立てた状態では、光束入射側端面がベース板５１の凹部５１２の当接面５１２４に当接する。このことにより、４つの遮光羽根５２の回動時には、４つの回動軸５３に対して各軸受け部５２２がそれぞれ回動し、各軸受け部５２２の光束入射側端面がベース板５１の当接面５１２４に摺接し、各羽根板５２１がベース板５１および羽根押え部材５４に摺接することなく、各羽根板５２１を安定した状態で光束の光軸に直交する平面に沿って回動させることができる。また、このような構成により、４つの遮光羽根５２を、隣接する羽根板５２１（各領域ＲＡ，ＲＣに位置する各羽根板５２１と各領域ＲＢ，ＲＤに位置する各羽根板５２１）が光束の光軸方向に所定間隔、離間した状態で各回動軸５３を介してベース板５１および羽根押え部材５４に取り付けておくことで、隣接する羽根板５２１同士が摺接せずに安定した状態で光束の光軸に直交する平面に沿って回動させることができる。
したがって、４つの遮光羽根５２を金属材料にて形成しても、各羽根板５２１同士が摺接しないので摩擦音が生じることなく、静粛性を確保できる。
【００５４】
また、ベース板５１に形成された各凹部５１２のうち隣接する凹部５１２（凹部５１２Ａ，５１２Ｃと凹部５１２Ｂ，５１２Ｄ）は、軸受け部５２２の光束入射側端面に当接する当接面５１２４における光束の光軸方向の位置が異なるように設定されている。このことにより、４つの遮光羽根５２における各軸受け部５２２の光束入射側端面を各当接面５１２４に当接することで、隣接する羽根板５２１が光束の光軸方向に所定間隔、離間した状態に簡単な構造で容易に設定できる。
【００５５】
さらに、光学絞り装置５が４つのコイルばね５５を備えているので、各コイルばね５５により各遮光羽根５２をそれぞれ付勢して各軸受け部５２２の光束入射側端面をベース板５１の各当接面５１２４にそれぞれ当接させることができる。このため、各回動軸５３に対する各軸受け部５２２のがたつきをなくし、隣接する羽根板５２１同士が摺接せずにより安定した状態で光束の光軸に直交する平面に沿って各遮光羽根５２を回動させることができる。
【００５６】
さらにまた、ベース板５１には４つの突条部５１３が形成されているので、各遮光羽根５２の回動時において、光束の光軸に直交する平面の面外方向への各羽根板５２１のぶれを各突条部５１３にてそれぞれ抑制でき、隣接する羽根板５２１同士が摺接せずにより安定した状態で光束の光軸に直交する平面に沿って、すなわち隣接する羽根板５２１同士が交差することなく略平行な状態で移動するように各遮光羽根５２を回動させることができる。
ここで、突条部５１３は、当接する羽根板５２１に対応する回動軸５３を中心として延出し平面視円弧形状を有するように形成されているので、各遮光羽根５２の回動時において、光束の光軸に直交する平面の面外方向への各羽根板５２１のぶれを各突条部５１３にてそれぞれより確実に抑制できるとともに、各羽根板５２１と各突条部５１３との接触面積を小さくして摩擦を低減し各遮光羽根５２を円滑に回動させることができる。
また、各回動軸５３には、拡径部５３１の円柱軸方向略中央部分に、円柱軸を中心とする円環状の凹部５３１１が形成されているので、軸受け部５２２と回動軸５３との接触面積を小さくして摩擦を低減でき、各遮光羽根５２を円滑に回動させることができる。
【００５７】
さらに、各羽根板５２１は、光学絞り装置５を組み立てた状態で、各板面が入射する光束の光軸に直交するように配置されているので、各羽根板５２１にて遮光する際に乱反射してプロジェクタ１内部に迷光が生じることを防止できる。
さらにまた、絞りリング５６を合成樹脂にて構成しているので、絞りリング５６に取り付けられる図示しないアクチュエータ等と各遮光羽根５２との間の熱伝達経路を遮断し、アクチュエータ等に熱による不具合が生じることを回避できる。
また、絞りリング５６および羽根押え部材５４を合成樹脂にて構成しているので、光学絞り装置５の軽量化が図れる。
【００５８】
そして、光学絞り装置５は、光源装置４１１から各液晶パネル４４１に照射される光束の光量を調整することができるので、例えば、制御基板により画像の輝度に応じて光学絞り装置５を駆動制御して全体的に暗い場面の場合には光量を低減し、全体的に明るい場面の場合には光量を増加させることで、高コントラスト比の投影画像を実現できる。
【００５９】
[第２実施形態]
次に、本発明の第２実施形態を図面に基づいて説明する。
以下の説明では、前記第１実施形態と同様の構造および同一部材には同一符号を付して、その詳細な説明は省略または簡略化する。
図５は、第２実施形態における回動軸６３の構造を示す図である。なお、図５は、各領域ＲＡ〜ＲＤのうち、各領域ＲＡ，ＲＣに配置される回動軸６３を示すものである。各領域ＲＢ，ＲＤに配置される回動軸６３も各領域ＲＡ，ＲＣに配置される回動軸６３と同様のものとする。
本実施形態は、前記第１実施形態に対して、光学絞り装置５における回動軸５３の構造が異なるのみである。光学絞り装置５におけるその他の構成、およびプロジェクタ１の構成については、前記第１実施形態と同様のものである。
【００６０】
本実施形態の回動軸６３は、図５に示すように、前記第１実施形態で説明した回動軸５３の拡径部５３１および縮径部５３２と略同様の、拡径部６３１および縮径部６３２を備える。
これらのうち、拡径部６３１には、図５に示すように、円柱軸方向に沿って並列配置し、円柱軸を中心とする円環状の凹部６３１１，６３１２，６３１３が形成されている。
これら凹部６３１２，６３１３の底部分には、図５に示すように、円環状の磁石６３３が嵌合されている。
また、磁石６３３、凹部６３１２、および軸受け部５２２で囲まれる円環状の空間Ａｒには、図５に示すように、磁性流体Ｍｆが充填されている。同様に、磁石６３３、凹部６３１３、および軸受け部５２２で囲まれる円環状の空間Ａｒにも、図５に示すように、磁性流体Ｍｆが充填されている。この磁性流体Ｍｆは、空間Ａｒ内において、磁石６３３の磁力により保持される。そして、この磁性流体Ｍｆとしては、いずれの磁性流体で構成しても構わないが、磁石で保持できる程度の飽和磁化値を有するものであればよい。例えば、磁性流体Ｍｆとしては、Ｐシリーズ磁性流体およびスピーカ用磁性流体（フェローテック社製）等を採用できる。
【００６１】
図６は、磁石６３３の概略構成を模式的に示す図である。具体的に、図６（Ａ）は、磁石６３３を回動軸６３の円柱軸方向から見た平面図である。図６（Ｂ）は、図６（Ａ）のＢ−Ｂ線の断面図である。
磁石６３３は、例えば、Ｎｄ（ネオジム）から構成された永久磁石であり、図６に示すように、回動軸６３の円柱軸方向に沿う平面にて分割形成された一対の磁石部材６３３１，６３３２で構成される。これら一対の磁石部材６３３１，６３３２は、図６に示すように、平面視円弧形状を有し、円弧形状両端部がそれぞれＮ極およびＳ極となるように構成されている。そして、磁石６３３は、図６に示すように、一対の磁石部材６３３１，６３３２の各端部における異なる磁極同士が引き合い、磁力により一体化する。
【００６２】
図７は、空間Ａｒ内での磁性流体Ｍｆの磁石６３３による保持状態を模式的に示す図である。
ところで、磁性流体Ｍｆが磁石６３３の磁力により保持される際には、磁性流体Ｍｆ中で分散している磁粉が磁石６３３に引き寄せられ、磁石６３３の磁場の強さの勾配に従って、磁性流体Ｍｆには密度に勾配が生じる。
上述したように、磁石６３３が回動軸６３の円柱軸方向に沿う平面にて分割形成された一対の磁石部材６３３１，６３３２で構成されているので、磁石６３３の磁場の強さは、磁石６３３における回動軸６３の円柱軸方向両端部近傍が大きくなり、磁石６３３における回動軸６３の円柱軸方向中央部分近傍が小さくなる。このため、空間Ａｒ内において、磁性流体Ｍｆは、図７に示すように、磁石６３３の磁場の強さの勾配にしたがって、磁場が大きい部分の密度が大きくなり、磁場の小さい部分の密度が小さくなり、断面視略コ字形状を有するように磁石６３３の磁力により保持される。このため、軸受け部５２２は、図７に示すように、磁性流体Ｍｆの断面視略コ字形状の各先端部分の各凸部と当接することとなる。
【００６３】
上述した第２実施形態においては、前記第１実施形態と比較して、凹部６３１２，６３１３、各磁石６３３、および軸受け部５２２で形成される円環状の各空間Ａｒには、磁性流体Ｍｆが充填されているので、磁性流体Ｍｆを回動軸６３および軸受け部５２２間の潤滑油として機能させることができ、各遮光羽根５２を円滑に回動させることができる。
また、磁性流体Ｍｆは、磁石６３３の磁力により保持されるので、磁性流体Ｍｆが環状の各空間Ａｒから外部に漏れることを防止でき、各遮光羽根５２を長期間、円滑に回動させることができる。
さらに、磁石６３３が回動軸６３の円柱軸方向に沿う平面にて分割形成された一対の磁石部材６３３１，６３３２で構成されているので、各空間Ａｒ内において、磁性流体Ｍｆを断面視略コ字形状となるように磁石６３３の磁力により保持できる。このため、軸受け部５２２を磁性流体Ｍｆの断面視略コ字形状の各先端部分の各凸部と当接させることができ、回動軸６３に対する軸受け部５２２のがたつきを防止し、各遮光羽根５２を安定して円滑に回動させることができる。
【００６４】
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
前記各実施形態では、ベース板５１に形成された各凹部５１２のうち隣接する凹部５１２（各凹部５１２Ａ，５１２Ｃと各凹部５１２Ｂ，５１２Ｄ）の各当接面５１２４における光束の光軸方向の位置を異なるように設定している。このように設定することで、４つの遮光羽根５２における隣接する遮光羽根５２（各遮光羽根５２Ａ，５２Ｃと各遮光羽根５２Ｂ，５２Ｄ）の各羽根板５２１を光束の光軸方向に所定間隔、離間した状態に設定していた。しかしながら、このような構造に限らず、その他の構造で隣接する羽根板５２１を光束の光軸方向に所定間隔、離間した状態に設定しても構わない。
【００６５】
図８は、前記第１実施形態の変形例を示す図である。具体的に、図８（Ａ）は、領域ＲＡ，ＲＣに設置される各遮光羽根５２の支持構造を示す断面図である。図８（Ｂ）は、領域ＲＢ，ＲＤに設置される各遮光羽根５２の支持構造を示す断面図である。
例えば、図８に示すように、ベース板５１に形成された各凹部５１２（５１２Ａ〜５１２Ｄ）の各当接面５１２４における光束の光軸方向の位置を同一に設定する。そして、４つの遮光羽根５２における隣接する遮光羽根５２の各軸受け部５２２における光束の光軸方向の厚み寸法を異なるように設定する。具体的に、図８（Ａ）に示すように、遮光羽根５２Ａ，５２Ｃを構成する各軸受け部５２２の光軸方向の厚み寸法を同一に設定する。同様に、図８（Ｂ）に示すように、遮光羽根５２Ｂ，５２Ｄを構成する各軸受け部５２２の光軸方向の厚み寸法を同一に設定する。そして、図８に示すように、遮光羽根５２Ａ，５２Ｃを構成する各軸受け部５２２の光軸方向の厚み寸法を、遮光羽根５２Ｂ，５２Ｃを構成する各軸受け部５２２の光軸方向の厚み寸法よりも所定寸法、大きく設定する。このような構成では、４つの遮光羽根５２における各軸受け部５２２の光軸方向端面（光束入射側端面）をベース板５１の各当接面５１２４に当接することで、隣接する羽根板５２１（遮光羽根５２Ａ，５２Ｃを構成する各羽根板５２１と、遮光羽根５２Ｂ，５２Ｄを構成する各羽根板５２１）を光束の光軸方向に所定間隔、離間した状態に設定できる。
なお、図８では、前記第１実施形態の変形例を示したが、前記第２実施形態でも上述した構成を採用してもよい。
【００６６】
前記各実施形態では、各遮光羽根５２の各軸受け部５２２の光束入射側端面をベース板５１に形成された各凹部５１２の各当接面５１２４に当接するように構成していたが、これに限らず、羽根押え部材５４にそれぞれ凹部および当接面を形成し、各軸受け部５２２の光束射出側端面を前記当接面に当接するように構成しても構わない。
前記各実施形態では、遮光羽根５２を４つで構成していたが、これに限らず、２つや３つで構成してもよく、あるいは、５つ以上で構成しても構わない。
前記各実施形態では、突条部５１３がベース板５１に形成されていたが、同様の突条部を羽根押え部材５４に形成しても構わない。
【００６７】
前記各実施形態では、各遮光羽根５２Ａ，５２Ｃを構成する各羽根板５２１が光束の光軸方向の同一位置に位置付けられている。また、各遮光羽根５２Ｂ，５２Ｄを構成する各羽根板５２１が光束の光軸方向の同一位置に位置付けられている。そして、各遮光羽根５２Ａ，５２Ｃを構成する各羽根板５２１と、各遮光羽根５２Ｂ，５２Ｄを構成する各羽根板５２１とが、光束の光軸方向の異なる位置に位置付けられている。以上の構成に限らず、各遮光羽根５２Ａ〜５２Ｄを構成する各羽根板５２１が光束の光軸方向の異なる位置にそれぞれ位置付けられる構成を採用しても構わない。
【００６８】
前記各実施形態では、絞りリング５６が合成樹脂から構成されていたが、その材料は特に限定されず、熱伝導率が低い材料であれば、いずれの材料を採用しても構わない。羽根押え部材５４も同様である。
【００６９】
前記各実施形態では、光学絞り装置５は、第１レンズアレイ４１２と第２レンズアレイ４１３との間に配設されていたが、これに限らず、光源装置４１１から射出され各液晶パネル４４１に至る光束の光路中であれば、いずれの位置に配設しても構わない。
前記各実施形態では、３つの液晶パネル４４１を用いたプロジェクタ１を説明したが、これに限らない。例えば、１つの液晶パネルのみを用いたプロジェクタ、２つの液晶パネルを用いたプロジェクタ、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。
前記各実施形態では、光学ユニット４は、平面視略Ｌ字状の形状を有していたが、その他の形状を採用してもよく、例えば、平面視略Ｕ字状の形状としてもよい。
【００７０】
前記各実施形態では、光入射面と光射出面とが異なる透過型の光変調装置を用いたが、光入射面と光射出面とが同一となる反射型の光変調装置を用いてもよい。
前記各実施形態では、光変調装置として液晶パネルを用いていたが、マイクロミラーを用いたデバイスなど、液晶以外の光変調装置を用いてもよい。この場合は、光束入射側および光束射出側の偏光板４４２，４４３は省略できる。
前記各実施形態では、光学絞り装置５をプロジェクタ１に搭載した構成を説明したが、光学絞り装置５は、プロジェクタ１に限らず、その他の光学機器、例えば、カメラ等に搭載した構成を採用しても構わない。また、光学絞り装置５をカメラに搭載した場合には、絞り装置として用いる構成の他、レンズシャッタ等として用いても構わない。
【００７１】
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、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ、説明されているが、本発明の技術的思想及び目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
したがって、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も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。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明の光学絞り装置は、複数の遮光羽根を金属材料にて形成した場合であっても、複数の遮光羽根同士の摺接による摩擦音が生じることなく、静粛性を確保できるため、プレゼンテーションやホームシアターに用いられるプロジェクタの光学絞り装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】第１実施形態におけるプロジェクタの概略構成を模式的に示す図。
【図２】前記実施形態における光学絞り装置の概略構成を示す分解斜視図。
【図３】前記実施形態における光学絞り装置の概略構成を示す分解斜視図。
【図４】前記実施形態における遮光羽根の支持構造を示す断面図。
【図５】第２実施形態における回動軸の構造を示す図。
【図６】前記実施形態における磁石の概略構成を模式的に示す図。
【図７】前記実施形態における空間内での磁性流体の磁石による保持状態を模式的に示す図。
【図８】前記第１実施形態の変形例を示す図。
【符号の説明】
【００７４】
１・・・プロジェクタ、３・・・投射レンズ（投射光学装置）、５・・・光学絞り装置、５１・・・ベース板、５２・・・遮光羽根、５３，６３・・・回動軸、５４・・・羽根押え部材、５５・・・コイルばね（付勢部材）、５６・・・絞りリング、４１１・・・光源装置、４４１・・・液晶パネル（光変調装置）、５１１・・・開口部、５１２・・・凹部、５１３・・・突条部（凸部）、５２１・・・羽根板、５２２・・・軸受け部、６３３・・・磁石、５１２４・・・当接面、５３１１，６３１１，６３１２，６３１３・・・凹部、６３３１，６３３２・・・磁石部材、Ａｒ・・・空間、Ｍｆ・・・磁性流体。
【図１】
2007057656.tif 000003
【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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