(57)【要約】【課題】良好な応答性および小型化を実現することの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。【解決手段】本発明の光学絞り装置は、光軸と直交する面内に照度分布を有する光束が入射され、入射された光束の光量を調節して射出する光学絞り装置であって、光束が透過する開口部が形成された本体部と、本体部に移動自在に設けられ、開口部を透過する光束の透過量を可変に遮光する遮光羽根５２とを備え、開口部を透過する光束の透過量が最大となる際に、遮光部は、開口部を透過する光束の光束照明領域Ｌの外周部ＬＯＵＴを隠蔽している。【選択図】図９
2007199307.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸と直交する面内に照度分布を有する光束が入射され、入射された前記光束の光量を調節して射出する光学絞り装置であって、
前記光束が透過する開口部が形成された本体部と、
前記本体部に移動自在に設けられ、前記開口部を透過する前記光束の透過量を可変に遮光する遮光部とを備え、
前記開口部を透過する前記光束の透過量が最大となる際に、前記遮光部は、前記開口部を透過する前記光束の光束照明領域の外周の一部を隠蔽していることを特徴とする光学絞り装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光学絞り装置において、
前記遮光部は、前記本体部の前記開口部周縁にそれぞれ一端が回動自在に軸支され、回動位置に応じて他端が前記開口部端縁から内側に突出する複数の遮光羽根を備え、
前記複数の遮光羽根のうち少なくともいずれかの遮光羽根は、前記開口部を透過する前記光束の透過量が最大となる際に、他端が前記開口部内に突出した状態で回動規制されることを特徴とする光学絞り装置。
【請求項３】
請求項１に記載の光学絞り装置において、
前記遮光部は、前記本体部の前記開口部周縁に互いに対向配置され、対向方向にそれぞれ進退可能に前記本体部に設けられた一対の遮光羽根を備え、
前記一対の遮光羽根のうち少なくともいずれかの遮光羽根は、前記開口部を透過する前記光束の透過量が最大となる際に、前記開口部内に突出した状態で移動規制されることを特徴とする光学絞り装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれかに記載の光学絞り装置において、
前記本体部の光束入射側の前記開口部周縁には、光を反射させる光反射領域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５】
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〜請求項４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。
【請求項６】
請求項５に記載のプロジェクタにおいて、
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、前記光源装置から射出された光束を前記光変調装置へ集光させる集光装置を備え、
前記光学絞り装置は、少なくとも前記集光装置の光束前段側に配設され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、光源装置から射出された光束を変調して光学像を形成し、当該光学像を拡大投射するプロジェクタにおいて、光源装置から射出された光束の光量を調節する光学絞り装置が採用されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載の光学絞り装置は、点光源から射出された光束が入射される本体部と、本体部に形成され入射された光束を透過させる開口部と、本体部に対し移動可能に設けられ移動することで前記開口部を隠蔽する遮光羽根とを備えている。このような光学絞り装置において、開口部を透過する光束の透過量が最大とされた際に、当該光束の光束照明領域は、開口部内に完全に収まっている。このようなプロジェクタ用の光学絞り装置は、レンズシャッタカメラ等に搭載されている光学絞り装置やシャッタ装置を基に考案されたものである。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−４８８７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
レンズシャッタカメラ等に搭載されている光学絞り装置では、レンズを介して入射される光束の光量を最大限取り込もうとするため、入射領域に対して十分なマージンを持って開口量が設定されている。
しかしながら、点光源から射出された光束の光束照明領域における照度分布は、中心から外周に向かって次第に低くなっている。このため、特許文献１に記載の光学絞り装置が、開口部を透過する透過量が最大となる状態から絞りを行う場合、遮光羽根は、光束照明領域上の最も照度の低い領域を隠蔽するに過ぎず、開口部を透過する透過量はあまり変化されない。すなわち、光学絞り装置の絞り量に応じて、透過量が応答性良く調節されているとは言えず、従って、特許文献１に記載の光学絞り装置では、優れた応答性で調光制御を行うことができないという問題がある。
さらに、近年、プロジェクタには軽薄短小化が望まれており、よって光学絞り装置に対しても小型化が求められている。
【０００６】
本発明の目的は、良好な応答性および小型化を実現することの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】
【０００７】
本発明の光学絞り装置は、光軸と直交する面内に照度分布を有する光束が入射され、入射された前記光束の光量を調節して射出する光学絞り装置であって、前記光束が透過する開口部が形成された本体部と、前記本体部に移動自在に設けられ、前記開口部を透過する前記光束の透過量を可変に遮光する遮光部とを備え、前記開口部を透過する前記光束の透過量が最大となる際に、前記遮光部は、前記開口部を透過する前記光束の光束照明領域の外周の一部を隠蔽していることを特徴とする。
【０００８】
光束がランプ等の点光源から射出されたものである場合、光束の光束照明領域の照度分布は、中心が最も高く、中心から放射方向へ離れるにしたがって低くなる。そして、この光束照明領域の最も照度が低い領域において光束の透過・遮光が行われると、透過・遮光される光束の量が少ないことから、光学絞り装置を透過する光量（透過光量）はあまり変化されない。
【０００９】
これに対し、本発明では、透過光量が最大となる際に、光束照明領域の外周の一部は遮光部によって隠蔽されている。すなわち、光束照明領域の照度が最も低い領域が遮光部によって隠蔽されていることとなる。すると、遮光部による移動に応じて、光束照明領域のうち最も照度が低い領域を除いた領域の光束に対して透過・遮光が行われる。これにより、遮光部の移動量と光学絞り装置を透過する光量の関係が直線性に優れることとなり、光量調節を行うための光学絞り装置の応答性を向上させることができる。
また、従来の光学絞り装置では、遮光部は、開口部が完全に開口される位置まで移動されていたが、本発明では、遮光部は、少なくとも光束照明領域から外周の一部を除いた位置まで移動されればよい。従って、光束照明領域の隠蔽部分だけ遮光部の移動距離を小さくすることができ、さらに、遮光部自体の寸法を小さくすることができるため、光学絞り装置を小型化することができる。
【００１０】
このため、以下の効果を奏することができる。まず、遮光部が電力によって移動される場合、消費電力を低減させることができる。そして、遮光部の移動時に生じる騒音を低減させることができる。さらに、遮光部の寸法を小さくすることができることから、透過光量が最小となる際の絞り量をさらに低減させることができる。また、光学絞り装置の駆動機構に働く慣性力を低減させることができるため、光学絞り装置の劣化を抑制することができる。
【００１１】
本発明では、前記遮光部は、前記本体部の前記開口部周縁にそれぞれ一端が回動自在に軸支され、回動位置に応じて他端が前記開口部端縁から内側に突出する複数の遮光羽根を備え、前記複数の遮光羽根のうち少なくともいずれかの遮光羽根は、前記開口部を透過する前記光束の透過量が最大となる際に、他端が前記開口部内に突出した状態で回動規制されることが好ましい。
【００１２】
本発明によれば、遮光羽根の回動量に応じて開口部の隠蔽状態が決定され、さらに、透過光量が最大となる際に、遮光羽根の他端が光束照明領域の外周の一部を隠蔽する。すなわち、遮光羽根の規制位置を制御することで、透過光量が最大となる際に隠蔽される光束照明領域の隠蔽部分を、適宜変更させることができる。従って、遮光羽根の規制位置を制御することで、最大透過光量を適宜変更することができる。
【００１３】
本発明では、前記遮光部は、前記本体部の前記開口部周縁に互いに対向配置され、対向方向にそれぞれ進退可能に前記本体部に設けられた一対の遮光羽根を備え、前記一対の遮光羽根のうち少なくともいずれかの遮光羽根は、前記開口部を透過する前記光束の透過量が最大となる際に、前記開口部内に突出した状態で移動規制されることが好ましい。
【００１４】
本発明によれば、遮光羽根の移動量に応じて開口部の隠蔽状態が決定され、さらに、透過光量が最大となる際に、遮光羽根の一部が光束照明領域の外周の一部を隠蔽する。すなわち、遮光羽根の規制位置を制御することで、透過光量が最大となる際に隠蔽される光束照明領域の隠蔽部分を、適宜変更させることができる。従って、遮光羽根の規制位置を制御することで、最大透過光量を適宜変更することができる。
さらに、遮光羽根は、開口部周縁部分において対向方向に進退することで透過光量を調節する。このように、各遮光羽根の移動方向が直線状であることから、光学絞り装置の構成を簡素化させることができる。
【００１５】
本発明では、前記本体部の光束入射側の前記開口部周縁には、光を反射させる光反射領域が形成されていることが好ましい。
本発明によれば、光束照明領域より外側に漏れて本体部に入射される光を、光反射領域が反射する。すなわち、光反射領域は、光を反射して本体部における熱の発生を防止することから、光の入射による本体部の損傷・劣化を防ぐことができる。従って、光学絞り装置の熱による劣化を防ぐことができる。
【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、請求項１〜請求項４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。
本発明によれば、前述した光学絞り装置の効果作用と同様の作用効果を奏することができる。さらに、前述したように、光学絞り装置が小型化されるため、当該光学絞り装置を搭載する本発明のプロジェクタも小型化させることができる。
【００１７】
本発明では、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、前記光源装置から射出された光束を前記光変調装置へ集光させる集光装置を備え、前記光学絞り装置は、少なくとも前記集光装置の光束前段側に配設されることが好ましい。
【００１８】
光学絞り装置は、光源装置から射出され光変調装置に至る光束の光路上において、光束の光束照明領域の照度分布が偏在的である位置に設ければよい。ここで、集光装置を介した光束は、光変調装置に集光されるために、光束照明領域の各位置によって射出方向が調整される。すなわち、光学絞り装置は、少なくとも集光装置の光束前段側に配設されればよい。
このように、本発明によれば、プロジェクタの筐体内における光学絞り装置の配設位置は、比較的自由度を有するため、プロジェクタの大きさや構成、および、光源装置の構成等に応じて適宜決定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
＜第１実施形態＞
以下、本発明の第１実施形態を図１〜図１０に基づいて説明する。
〔プロジェクタ１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装置等が配置されるものとする。
【００２０】
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。
【００２１】
光学ユニット４は、前記制御装置による制御の下、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た光学像（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。
【００２２】
〔光学ユニット４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、集光装置としての第２レンズアレイ４１３と、偏光変換素子４１４と、集光装置としての重畳レンズ４１５とを備える。
【００２３】
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。
【００２４】
第１レンズアレイ４１２は、光軸Ａ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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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、前記制御装置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。
【００３１】
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。
【００３２】
〔光学絞り装置５の構成〕
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、前記制御装置による制御の下、後述する複数の遮光羽根が移動することで、第１レンズアレイ４１２から入射された光束の光量を調整して射出するものである。
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）から見た斜視図である。光学絞り装置５は、図２に示すように、本体部としてのベース板５１および羽根押え部材５４と、ベース板５１に移動自在に設けられ、光学絞り装置５に入射された光束の透過量を可変に遮光する遮光部としての４枚の遮光羽根５２（５２Ａ，５２Ｂ，５２Ｃ，５２Ｄ）とを備えている。
第１レンズアレイ４１２から射出された光束は、本体部の各部材に形成された開口部（羽根押え部材５４に形成された開口部５４１等）に入射される。すなわち、光束の光束照明領域Ｌは、図２に示すように、開口部内に含まれている。さらに、遮光羽根５２は、開口部内において光束の透過を許容する透過領域Ｂを形成している。そして、遮光羽根５２は、それぞれが移動することでこの透過領域Ｂの面積を変更し、透過領域Ｂを透過する光束の透過量を調節する。
【００３３】
図３を用いて、光学絞り装置５の詳細な構成を説明する。図３は、光学絞り装置５を光束射出側から見た分解斜視図である。
光学絞り装置５は、図３に示すように、ベース板５１と、４枚の遮光羽根５２と、４つの回動軸５３と、羽根押え部材５４と、４つのコイルばね５５と、絞りリング５６と、本体部としてのリング押え部材５７と、電磁アクチュエータ５８と、位置センサ５９とを備える。
【００３４】
ベース板５１は、光学絞り装置５全体を支持して光学部品用筐体４５内部に固定する部分である。このベース板５１は、図３に示すように、ベース板本体５１１と、固定子接続部５１２とを備える。
図４は、ベース板本体５１１を光束入射側（第１レンズアレイ４１２側）から見た斜視図である。
ベース板本体５１１は、図４に示すように、入射する光束の走行方向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ている。
このベース板本体５１１において、平面視略中央部分には、図３または図４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５１１１が形成されている。
また、このベース板本体５１１において、光束射出側端面には、図３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５１１２（光束射出側から見て右上方側の凹部から時計回りに５１１２Ａ，５１１２Ｂ，５１１２Ｃ，５１１２Ｄとする）がそれぞれ形成されている。そして、これら凹部５１１２は、４つの回動軸５３の一方の端部側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。
【００３５】
以下では、説明の便宜上、図３または図４に示すように、ベース板本体５１１において、開口部５１１１周縁の領域を、凹部５１１２Ａを含む上側の第１領域ＲＡ、凹部５１１２Ｂを含む光束射出側から見て右側の第２領域ＲＢ、凹部５１１２Ｃを含む下側の第３領域ＲＣ、および凹部５１１２Ｄを含む光束射出側から見て左側の第４領域ＲＤとする。
【００３６】
さらに、このベース板本体５１１において、光束射出側端面の各領域ＲＡ〜ＲＤには、図３に示すように、各凹部５１１２に近接した位置に、各凹部５１１２（各回動軸５３）を中心とする平面視円弧形状を有する第１突条部５１１３Ａが各凹部５１１２を囲うようにそれぞれ形成されている。これら第１突条部５１１３Ａ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。
【００３７】
さらにまた、このベース板本体５１１において、光束射出側端面の各領域ＲＡ〜ＲＤには、図３に示すように、各凹部５１１２から離間した位置に、各凹部５１１２（各回動軸５３）を中心とする平面視円弧形状を有する第２突条部５１１３Ｂがそれぞれ形成されている。これら第２突条部５１１３Ｂは、光学絞り装置５を組み立てた状態で、上述した第１突条部５１１３Ａと同様に、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。なお、各第２突条部５１１３Ｂの高さ寸法は、上述した各第１突条部５１１３Ａと同様に設定されている。
【００３８】
また、このベース板本体５１１において、各領域ＲＡ〜ＲＤには、図３または図４に示すように、各凹部５１１２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５１１２（各回動軸５３）を中心とする平面視円弧形状を有するトラック孔５１１４がそれぞれ形成されている。これらトラック孔５１１４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。
【００３９】
さらに、このベース板本体５１１において、光束射出側端面の各領域ＲＡ〜ＲＤには、図３に示すように、羽根押え部材５４を取り付けるための取付用孔５１１５Ａがそれぞれ形成されている。これら取付用孔５１１５Ａは、ベース板本体５１１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。
【００４０】
さらにまた、このベース板本体５１１において、上方端部側には、図３または図４に示すように、開口部５１１１の中心軸を中心とする平面視円弧形状の円弧状孔５１１６が形成されている。
この円弧状孔５１１６は、光学絞り装置５を組み立てた状態で、電磁アクチュエータ５８の後述する可動子、および絞りリング５６の後述する可動子接続部の一部を挿通可能とし、絞りリング５６が回動した場合であっても、前記可動子および前記可動子接続部の一部と機械的に干渉しない逃げ孔である。
【００４１】
また、このベース板本体５１１において、光束入射側端面には、図４に示すように、開口部５１１１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５１１７が形成されている。このリング支持部５１１７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５１１７の周縁部分には、図４に示すように、平面視円形状の凹部５１１８が形成されている。また、この凹部５１１８は、上方側がベース板本体５１１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５１１８は、絞りリング５６が設置され、開口部５１１１の略中心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。
【００４２】
固定子接続部５１２は、電磁アクチュエータ５８の後述する固定子をベース板本体５１１に接続する部材である。この固定子接続部５１２は、図３に示すように、平面視略矩形状の板体から構成され、ベース板本体５１１の光束射出側端面に円弧状孔５１１６を覆うように取り付けられる。
この固定子接続部５１２において、光束射出側端面には、具体的な図示は省略するが、電磁アクチュエータ５８の後述する固定子である電磁コイルの形状に対応して平面視略円形状の凹部が形成されている。この凹部は、前記電磁コイルを収納配置する部分である。
また、この固定子接続部５１２には、図３に示すように、前記凹部の略中心に位置し、光束射出側端面および光束入射側端面を貫通する平面視矩形状の貫通孔５１２１が形成されている。
【００４３】
４つの遮光羽根５２は、前述したように、環状配置されることで、第１レンズアレイ４１２から射出される光束を透過可能とする透過領域Ｂ（図２）を形成する。図３に示すように、ベース板本体５１１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５１１２に、入射する光束の走行方向に直交する平面に沿って回動可能にそれぞれ軸支され、回動することで透過領域Ｂの開口面積を変更して、光束の光量を調整する。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３に示すように、羽根板５２１と、軸受け部５２２と、ピン状部５２３とでそれぞれ構成されている。
【００４４】
羽根板５２１は、図３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５１１１内側に向き、開口部５１１１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走行方向に直交するように配置される。
【００４５】
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、具体的な図示は省略するが、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における光束の走行方向の厚み寸法は、羽根板５２１における光束の走行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透過領域Ｂの面積が変更される。
【００４６】
そして、光学絞り装置５を組み立てた状態では、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本体５１１の凹部５１１２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、ベース板本体５１１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に対して略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がベース板本体５１１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。
【００４７】
ここで、軸受け部５２２が当接するベース板本体５１１の各凹部５１１２の底部分の高さ寸法は、具体的な図示は省略するが、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各凹部５１１２の底部分に当接した状態で、隣接する各羽根板５２１間に所定寸法の隙間が形成されているように設定されている。
具体的に、各凹部５１１２Ａ〜５１１２Ｄのうち、対角位置にある凹部５１１２Ａ，５１１２Ｃの底部分の高さ寸法は、同一寸法で形成されている。対角位置にある凹部５１１２Ｂ，５１１２Ｄの底部分の高さ寸法も同様に、同一寸法で形成されている。そして、各凹部５１１２Ａ，５１１２Ｃの底部分の高さ寸法は、各凹部５１１２Ｂ，５１１２Ｄの底部分の高さ寸法よりも所定寸法、大きく設定されている。このような構成により、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各凹部５１１２の底部分に当接した状態では、各遮光羽根５２Ａ〜５２Ｄにおいて、ベース板本体５１１からの各羽根板５２１の高さ位置が異なるものとなる。
すなわち、対角位置にある各遮光羽根５２の各羽根板５２１がベース板本体５１１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がベース板本体５１１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。
【００４８】
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３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３に示すように、ベース板本体５１１のトラック孔５１１４に挿通され、トラック孔５１１４を介してベース板本体５１１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。
【００４９】
４つの回動軸５３は、略円柱形状を有する金属製部材から構成され、ベース板本体５１１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。
羽根押え部材５４は、図３に示すように、固定子接続部５１２と組み合わせることでベース板本体５１１と略同様の外形形状となり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３に示すように、ベース板本体５１１の開口部５１１１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。羽根押え部材５４は、ベース板本体５１１に対して各遮光羽根５２を押圧した状態で固定される。
【００５０】
４つのコイルばね５５は、図３に示すように、各回動軸５３を挿通可能とし、各回動軸５３の他方の端部側を挿通した状態で各遮光羽根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の光束射出側（軸受け部５２２近傍）に当接し、他端側が羽根押え部材５４の光束入射側端面（軸固定孔５４２周縁部分）に当接する。そして、各コイルばね５５は、ベース板本体５１１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をベース板本体５１１に向けて付勢し、各遮光羽根５２の各軸受け部５２２をベース板本体５１１の凹部５１１２の底部分に当接させる。
【００５１】
絞りリング５６は、ベース板本体５１１の凹部５１１８に回動可能に設置され、凹部５１１８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、可動子接続部５６２とが一体的に形成されたものである。
リング本体５６１は、ベース板本体５１１のリング支持部５１１７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、ベース板本体５１１の各トラック孔５１１４に対応した位置に、各トラック孔５１１４から突出した各ピン状部５２３を挿通可能とし、開口部５１１１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。
【００５２】
可動子接続部５６２は、図３に示すように、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、電磁アクチュエータ５８の後述する可動子をリング本体５６１に接続する部分である。そして、可動子接続部５６２は、光学絞り装置５を組み立てた状態では、図３に示すように、ベース板本体５１１の上方端部側に対向するように配置される。
この可動子接続部５６２は、図３に示すように、ベース板本体５１１の円弧状孔５１１６の形状に対応し、光束射出側に向けて突出する平面視略矩形枠形状の突出部５６２１が形成されている。この突出部５６２１は、その内部において、電磁アクチュエータ５８の後述する可動子である永久磁石を収納配置する部分である。そして、光学絞り装置５を組み立てた状態では、突出部５６２１内部に収納配置された前記永久磁石、および突出部５６２１の一部がベース板本体５１１の円弧状孔５１１６に挿通される。
ここで、突出部５６２１における絞りリング５６の回動方向（開口部５１１１の中心軸を中心とする回動方向）の長さ寸法は、ベース板本体５１１の円弧状孔５１１６における絞りリング５６の回動方向の長さ寸法よりも小さく設定されている。このため、絞りリング５６を回動させた場合であっても、円弧状孔５１１６と突出部５６２１とが機械的に干渉しないように構成されている。
【００５３】
そして、光学絞り装置５を組み立てた状態で、絞りリング５６が回動することで、リング本体５６１の各長孔５６１２が開口部５１１１の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５１１４に機械的に干渉することなく、ベース板５１の各凹部５１１２（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。
【００５４】
リング押え部材５７は、図３に示すように、ベース板本体５１１と略同様の外形形状で平面視略矩形形状を有し、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、ベース板本体５１１の開口部５１１１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、ベース板本体５１１の各トラック孔５１１４に対応した位置に、各トラック孔５１１４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５１１４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。リング押え部材５７は、ベース板本体５１１に対して絞りリング５６を押圧した状態で固定される。
【００５５】
また、図５は、リング押え部材５７および光束照明領域Ｌを、光束入射側から見た模式平面図である。
リング押さえ部材５７の光束入射側端面における開口部５７１周縁には、光反射面５７３が設けられている。光反射面５７３は、光学絞り装置５へ入射された光束のうち光束照明領域Ｌの外側に漏れた迷光を反射する。光反射面５７３は、優れた反射率を有するアルミニウム、銀および銅などの金属で形成されている。
【００５６】
電磁アクチュエータ５８は、図３に示すように、電磁コイル５８１と、永久磁石５８２とを備え、前記制御装置による制御の下、電気的なエネルギを機械的なエネルギに変換して電磁コイル５８１に対して永久磁石５８２を移動させることで、絞りリング５６を回動させるものである。
電磁コイル５８１は、図３に示すように、リング形状を有し、コイル軸が入射光束の走行方向に略平行するように固定子接続部５１２の前記凹部に収納配置される。
永久磁石５８２は、図３に示すように、絞りリング５６の可動子接続部５６２の突出部５６２１内側に嵌合固定される。
【００５７】
そして、前記制御装置は、電磁コイル５８１と電気的に接続され、電磁コイル５８１に正通電あるいは逆通電を実施し、永久磁石５８２からの磁束と該磁束に略直交する電磁コイル５８１に通流される電流（図３中、電磁コイル５８１における上下方向に延びる部分に通流される電流）との相互作用による電磁力の方向を変更する。そして、電磁力により、永久磁石５８２を、突出部５６２１に沿って移動させる。永久磁石５８２の移動に応じて、絞りリング５６が回動し、該絞りリング５６の回動に連動して各遮光羽根５２が回動し、第１レンズアレイ４１２から射出された光束の光量が調整される。
【００５８】
位置センサ５９は、固定子接続部５１２に取り付けられ、電磁コイル５８１に対する永久磁石５８２の位置を検出する。より具体的に、位置センサ５９は、電磁コイル５８１に対する永久磁石５８２の位置を検出することで、絞りリング５６の回動位置、すなわち、各遮光羽根５２の回動位置を検出する。位置センサ５９は、検出した位置に応じた信号を前記制御装置に出力する。そして、前記制御装置は、位置センサ５９にて検出された各遮光羽根５２の回動位置を認識し、上述したように電磁コイル５８１に正通電あるいは逆通電を実施して、所定位置に各遮光羽根５２を回動させる。
【００５９】
〔光束照明領域Ｌの照度分布〕
図６は、光束照明領域Ｌの照度分布をハッチ密度として表した模式図である。図６では、照度が高い領域ほど当該領域にかかるハッチ密度も高くなっている。
光源装置４１１（図１）から射出された光束は、第１レンズアレイ４１２（図１）を介して光学絞り装置５へ入射する。この入射された光束の光束照明領域Ｌにおける照度分布は、図６に示すように中心Ｍ近傍で最も高く、中心Ｍを中心として放射方向外側へ向かうにつれて低くなっている。なお、図７は、図６の光束照明領域ＬのＶＩＩ−ＶＩＩ線上おける光束分布をグラフとして表したものである。図７に示すように、ＶＩＩ−ＶＩＩ線上の光束分布は、中心Ｍにおいて最も高く、光束照明領域Ｌの中心Ｍから外れた外周部ＬＯＵＴに近づくにつれて放物線状に減少する。
このように、光束照明領域Ｌの照度分布が一様でないのは、光源ランプ４１６が点光源であるためである。
【００６０】
〔光学絞り装置５における遮光羽根５２の作用〕
図８、図９を参照して、光学絞り装置５における遮光羽根５２の作用について説明する。図８、図９は、遮光羽根５２および透過領域Ｂを光束入射側から見た模式平面図である。
４つの遮光羽根５２は、前述したように、電磁アクチュエータ５８における永久磁石５８２の移動に応じて絞りリング５６が回動し、該絞りリング５６の回動に連動して回動される。そして、４つの遮光羽根５２は、この電磁アクチュエータ５８による回動に応じて透過領域Ｂを光束照明領域Ｌの中心Ｍを中心に開閉させ、透過領域Ｂの面積を所定の開閉可能範囲内において変更する。
【００６１】
図８では、遮光羽根５２によって透過領域Ｂが縮小され、透過領域Ｂの面積が開閉可能範囲における最小面積となっている。このとき、図８に示すように、光束照明領域Ｌは羽根板５２１によって大部分が隠蔽され、光束照明領域Ｌと重畳される透過領域Ｂの面積は、羽根板５２１と比べて遥かに小さい。すなわち、光学絞り装置５へ入射された光束のうち大部分の光束は羽根板５２１によって遮光される。そして、光学絞り装置５を透過する光束の光量は、所定の光量調節範囲における最小光量となる。
【００６２】
一方、図９では、遮光羽根５２によって透過領域Ｂが拡大され、透過領域Ｂの面積が開閉可能範囲における最大面積となっている。このとき、図９に示すように、光束照明領域Ｌは、大部分において透過領域Ｂと重畳されるものの、中心Ｍから外れた外周部ＬＯＵＴは羽根板５２１によって隠蔽されている。すなわち、透過領域Ｂの面積が最大となるように遮光羽根５２が制御されたときでも、光束の中心Ｍから外れた外周部ＬＯＵＴの光は、羽根板５２１によって遮光される。光束照明領域Ｌの外周部ＬＯＵＴが遮光されたことで、透過領域Ｂを透過する光束の光量は、光束照明領域Ｌにおける全光量の９８％となる。
なお、図９では、光束照明領域Ｌと重畳する透過領域Ｂの面積が最大であることから、光学絞り装置５を透過する光束の光量は、所定の光量調節範囲における最大光量となる。
【００６３】
光束照明領域ＬにおけるＶＩＩ−ＶＩＩ線上の輝度分布グラフ（図７）に、本実施形態の透過領域Ｂの開閉可能範囲ＢＯＰＥＮ、および、従来の光学絞り装置における開口部の開閉可能範囲ＢＯＰＥＮ´を表した。図７に示すように、従来の光学絞り装置における開閉可能範囲ＢＯＰＥＮ´は、外周部ＬＯＵＴを含めた光束照明領域Ｌの全領域に渡っている。これに対し、本実施形態の透過領域Ｂの開閉可能範囲ＢＯＰＥＮは、光束照明領域Ｌの外周部ＬＯＵＴを除く中央領域に位置し、すなわち、本実施形態では、光束照明領域Ｌの中央領域において透過領域Ｂの開閉を行っている。従って、本実施形態では、図１０に示すように、透過領域Ｂの開口比（％）（開口比＝透過領域Ｂの面積／透過領域Ｂの最大面積）に対して、光学絞り装置５を透過した光量の光束（ｌｍ）が略直線的に変化している。特に、開口比が１００％に近い状態、すなわち、透過領域Ｂの面積が最大面積に近い状態における透過領域Ｂの開閉に対しても、光学絞り装置５を透過する光量は略直線的に増減している。
【００６４】
光束がランプ等の点光源から射出されたものである場合、光束の光束照明領域の照度分布は、中心が最も高く、中心から放射方向へ離れるにしたがって低くなる。そして、開口部が完全に開口される位置まで移動する従来の光学絞り装置では、この光束照明領域の最も照度が低い領域において光束の透過・遮光が行われても、透過・遮光される光束の量が少ないことから、透過光量があまり変化されない（図１０において、従来の光学絞り装置の開口比８０〜１００％における光束変化を参照のこと）。
【００６５】
これに対し、本実施形態では、透過光量が最大となる際に、光束照明領域Ｌの外周部ＬＯＵＴは遮光羽根５２によって隠蔽されている。すなわち、光束照明領域Ｌの照度が最も低い外周部ＬＯＵＴが遮光羽根５２によって隠蔽されていることとなる。すると、遮光羽根５２による移動に応じて、光束照明領域Ｌのうち最も照度が低い外周部ＬＯＵＴを除いた領域の光束に対して透過・遮光が行われる。これにより、遮光羽根５２の移動量と光学絞り装置５を透過する光量の関係が直線性に優れることとなり、光量調節を行うための光学絞り装置５の応答性を向上させることができる。
また、本実施形態では、遮光羽根５２は、少なくとも光束照明領域Ｌから外周部ＬＯＵＴを除いた位置まで移動されればよい。従って、光束照明領域Ｌの隠蔽部分だけ遮光羽根５２の移動距離を小さくすることができ、さらに、遮光羽根５２自体の寸法を小さくすることができるため、光学絞り装置５を小型化することができる。
【００６６】
このため、以下の効果を奏することができる。まず、遮光羽根５２が電力によって移動される場合、消費電力を低減させることができる。そして、遮光羽根５２の移動時に生じる騒音を低減させることができる。さらに、遮光羽根５２の寸法を小さくすることができることから、透過光量が最小となる際の絞り量をさらに低減させることができる。また、光学絞り装置５の駆動機構に働く慣性力を低減させることができるため、光学絞り装置５の劣化を抑制することができる。
【００６７】
遮光羽根５２の回動量に応じて開口部の隠蔽状態が決定され、さらに、透過光量が最大となる際に、遮光羽根５２が光束照明領域Ｌの外周部ＬＯＵＴを隠蔽する。すなわち、遮光羽根５２の規制位置を制御することで、透過光量が最大となる際に隠蔽される光束照明領域Ｌの隠蔽部分を、適宜変更させることができる。従って、遮光羽根５２の規制位置を制御することで、最大透過光量を適宜変更することができる。
【００６８】
さらに、光束照明領域Ｌより外側に漏れてリング押え部材５７に入射される光を、光反射面５７３が反射する。すなわち、光反射面５７３は、光を反射して光学絞り装置５における熱の発生を防止することから、光の入射による光学絞り装置５の損傷・劣化を防ぐことができる。
【００６９】
光学絞り装置１は、光源装置４１１から射出され液晶パネル４４１に至る光束の光路上において、光束の光束照明領域Ｌの照度分布が偏在的である位置に設ければよい。ここで、第２レンズアレイ４１３および重畳レンズ４１５を介した光束は、液晶パネル４４１に集光させるために、光束照明領域Ｌの各位置によって射出方向が調整される。すなわち、光学絞り装置５は、少なくとも、第２レンズアレイ４１３の光束前段側に配設されればよい。
このように、本実施形態によれば、プロジェクタ１の筐体内における光学絞り装置５の配設位置は、比較的自由度を有するため、プロジェクタ１の大きさや構成、および、光源装置４１１の構成等に応じて適宜決定することができる。
【００７０】
＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態を、図１１〜図１３に基づいて説明する。
第２実施形態は、第１実施形態と比較して、光学絞り装置６の構成が異なる。
〔光学絞り装置６の構成〕
図１１は、本実施形態の光学絞り装置６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６は、図１１に示すように、本体部としてのベース体６１と、電磁アクチュエータ６２と、２枚の遮光体６３と、本体部としてのカバー体６４とを備えている。
【００７１】
ベース体６１は、第２レンズアレイ４１３（図１）の光束入射側に配置され、後述する電磁アクチュエータ６２および遮光体６３を支持する。なお、ベース体６１は、合成樹脂材の射出成型により形成されている。ベース体６１は、入射光束の走行方向と直交し、周縁は光束入射側へ僅かに立設されている。ベース体６１は、略中央に形成された開口部６１１と、光束射出側へ膨出された膨出部６１２と、平面視両縁部において２本ずつ形成され、それぞれ光束入射側へ突出する計４本のスライドピン６１３とを備えている。
開口部６１１には、光束が通過される。また、膨出部６１２の光束入射側端面には、光束入射側へ突設された支持軸６１２１が形成されている。
【００７２】
電磁アクチュエータ６２は、光学絞り装置６が組み立てられた際に、ベース体６１の膨出部６１２の光束入射側に形成された凹部内に収容される。電磁アクチュエータ６２は、電磁コイル、永久磁石（図示略）、および、当該永久磁石に固定された回動部材６２１を備えている。
電磁アクチュエータ６２は、前記制御装置による制御の下、電気的なエネルギを機械的なエネルギに変換して、電磁コイルに対し永久磁石を回転させることで、回動部材６２１を、支持軸６１２１を中心に回動させるものである。
【００７３】
回動部材６２１は、光束の走行方向と略平行な円柱軸を有する略円柱形状を有し、前記円柱軸に沿って貫通形成された軸受孔６２１１と、円柱側面において径方向外側へ向かって延設された２本のシャフト６２１２とを備えている。
軸受孔６２１１には、ベース体６１の支持軸６１２１が挿通される。これにより、回動部材６２１は、支持軸６１２１を回動軸として回動可能に支持される。
２本のシャフト６２１２は、互いに対向位置に形成され、それぞれ先端部において光束入射側へ突出するシャフト軸６２１３を備えている。
【００７４】
２枚の遮光体６３は、それぞれ電磁アクチュエータ６２の光束入射側に配置される。なお、遮光体６３は、合成樹脂材の射出成型により一体的に形成されている。合成樹脂材としては、ポリフェニレンサルファイド樹脂以上の優れた耐熱性および耐久性を有する合成樹脂材であることが好ましい。
遮光体６３は、光束の走行方向に対して直交する方向に沿う長尺板状のスライドアーム６３１と、スライドアーム６３１から透過領域Ｂの面内に沿って延設された平板状の遮光羽根６３２とを備えている。このうち、一方の遮光体６３Ａでは、遮光羽根６３２は、図１１におけるスライドアーム６３１の下端部から延出され、他方の遮光体６３Ｂでは、遮光羽根６３２は、スライドアーム６３１の略中央部から延出されている。
【００７５】
スライドアーム６３１は、長手方向に沿って陥設されたスライド溝６３１１と、＋Ｙ軸方向端部に矩形状に陥設された接続孔６３１２とを備えている。スライド溝６３１１には、光学絞り装置６が構成された際に、ベース体６１のスライドピン６１３が長手方向に摺動可能に係合される。接続孔６３１２には、光学絞り装置６が構成された際に、回動部材６２１のシャフト軸６２１３がＸ軸方向に摺動可能に係合される。
遮光部としての遮光羽根６３２は、電磁アクチュエータ６２による遮光体６３の駆動に伴って図１１における上下方向に往復移動し、透過領域Ｂの面積を変更する。
【００７６】
回動部材６２１の回動に応じて、シャフト軸６２１３が接続孔６３１２を摺動しながら、遮光体６３を移動させる。すると、各遮光体６３は、スライドピン６１３をスライド溝６３１１に摺動させながら、図１１における上下方向に沿って互いに異なる向きへ移動する。これにより、透過領域Ｂの面積が遮光羽根６３２によって変更され、遮光体６３を通過する光束の光量が調節される。
【００７７】
カバー体６４は、遮光体６３の光束入射側に配置され、ベース体６１とともに、電磁アクチュエータ６２および遮光体６３を収容する。なお、カバー体６４は、合成樹脂材の射出成型により形成されている。カバー体６４は、基板６１０とほぼ同寸法の矩形状板であり、略中央に形成された開口部６４１と、図１１における平面視上端部の両縁にそれぞれ形成された２本のレール溝６４２と、光束入射側端面の開口部６４１周縁に設けられた光反射面６４３とを備える。
開口部６４１には、光源装置４１１から射出された光束が通過される。レール溝６４２は、カバー体６４の平面視中央部を中心とする円弧状に陥設されている。レール溝６４２には、光学絞り装置６が組み立てられた際に、接続孔６３１２を介したシャフト軸６２１３の先端が挿通される。光反射面６４３は、第１実施形態の光反射面５７３と同様に、光学絞り装置６に入射された光束のうち、光束照明領域の外側に漏れた迷光を反射する。
【００７８】
〔光学絞り装置６における遮光羽根６３２の作用〕
図１１〜図１３を参照して、光学絞り装置６における遮光羽根６３２の作用について説明する。図１１、図１２は、遮光羽根６３２および透過領域Ｂを光束入射側から見た模式平面図である。
遮光体６３Ａ，６３Ｂは、前述したように、電磁アクチュエータ６２の永久磁石の回動に応じて透過領域Ｂを図１１〜図１３における上下方向に開閉させ、透過領域Ｂの面積を所定の開閉可能範囲内において変更する。
【００７９】
図１２では、遮光羽根６３２によって透過領域Ｂが縮小され、透過領域Ｂの面積が開閉可能範囲における最小面積となっている。このとき、図１２に示すように、光束照明領域Ｌは遮光羽根６３２によって大部分が隠蔽され、光束照明領域Ｌと重畳される透過領域Ｂの面積は、遮光羽根６３２と比べて遥かに小さい。すなわち、光学絞り装置６へ入射された光束のうち大部分の光束は遮光羽根６３２によって遮光される。そして、光学絞り装置６を透過する光束の光量は、所定の光量調節範囲における最小光量となる。
【００８０】
一方、図１３では、遮光羽根６３２によって透過領域Ｂが拡大され、透過領域Ｂの面積が開閉可能範囲における最大面積となっている。このとき、第１実施形態の光学絞り装置５と同様に、光束照明領域Ｌは、大部分において透過領域Ｂと重畳されるものの、中心Ｍから外れた外周部ＬＯＵＴ（図６）は遮光羽根６３２によって隠蔽されている。すなわち、透過領域Ｂの面積が最大となるように遮光羽根６３２が制御されたときでも、光束の中心Ｍから外れた外周部ＬＯＵＴの光は、遮光羽根６３２によって遮光される。
【００８１】
また、本実施形態においても、第１実施形態と同様に、光束照明領域Ｌの外周部ＬＯＵＴが遮光されたことで、透過領域Ｂを透過する光束の光量は、光束照明領域Ｌにおける全光量の約９８％となる。
なお、図１３では、光束照明領域Ｌと重畳する透過領域Ｂの面積が最大であることから、光学絞り装置６を透過する光束の光量は、所定の光量調節範囲における最大光量となる。
【００８２】
さらに、光学絞り装置６の透過領域Ｂの開閉可能範囲は、図７に示された第１実施形態の光学絞り装置５の透過領域Ｂの開閉可能範囲ＢＯＰＥＮとほぼ同様となる。従って、本実施形態においても、第１実施形態と同様に、光束照明領域Ｌの中央領域において透過領域Ｂの開閉を行っている。従って、本実施形態においても、図１０に示すように、透過領域Ｂの開口比（％）に対して、光学絞り装置６を透過した光量の光束（ｌｍ）が略直線的に変化する。特に、開口比が１００％に近い状態、すなわち、透過領域Ｂの面積が最大面積に近い状態における透過領域Ｂの開閉に対しても、光学絞り装置６を透過する光量は略直線的に増減する。
【００８３】
本実施形態によれば、遮光羽根６３２の移動量に応じて開口部の隠蔽状態が決定され、さらに、透過光量が最大となる際に、遮光羽根６３２の一部が光束照明領域Ｌの外周部ＬＯＵＴを隠蔽する。すなわち、遮光羽根６３２の規制位置を制御することで、透過光量が最大となる際に隠蔽される光束照明領域Ｌの隠蔽部分を、適宜変更させることができる。従って、遮光羽根６３２の規制位置を制御することで、最大透過光量を適宜変更することができる。
さらに、遮光羽根６３２は、開口部周縁部分において対向方向に進退することで透過光量を調節する。このように、各遮光羽根６３２の移動方向が直線状であることから、光学絞り装置６の構成を簡素化させることができる。
【００８４】
〔前記実施形態の変形〕
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、前記実施形態は、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。
【００８５】
前記第１実施形態では光束照明領域Ｌの外周全周、前記第２実施形態では光束照明領域Ｌの外周の一部が隠蔽されたが、隠蔽領域は、照度の低い外周領域を隠蔽し、透過光量が、全光束照明領域Ｌの全光量の９８％程度になるように隠蔽すればよい。
本発明では、遮光羽根５２，６３２の移動の規制は、プロジェクタ１に搭載された制御基板の制御によるものでもよく、また、遮光羽根５２，６３２を係止することによって回動を物理的に規制する係止部等によるものであってもよい。
前記第１実施形態の光学絞り装置５は、４枚の遮光羽根５２により透過領域Ｂを形成していたが、本発明では、透過領域Ｂを形成する遮光羽根５２の個数は限定されるものではない。
【００８６】
前記実施形態では、光学絞り装置５，６は、集光装置である第２レンズアレイ４１３の光束前段側に配置された。このように、光学絞り装置５，６は、少なくとも集光装置の光束前段側に配置されていればよく、例えば、光源装置４１１の構成によっては、第１レンズアレイ４１２の光束前段側に配置させてもよい。
また、集光装置として、筒内に入射した光束を筒内面で屈折させて光束照明領域Ｌの照度を一様とするロッド等が挙げられる。
【００８７】
前記実施形態では、光学絞り装置５，６を、光源ランプ４１６および液晶パネル４４１を備えたプロジェクタ１に搭載した構成を採用したが、これに限らず、光学絞り装置５，６を、例えば、液晶パネル４４１の代わりにＤＬＰ（Digital Light Processingを用いたプロジェクタ、光源ランプ４１６の代わりにＬＥＤ（Light Emitting Diode）を用いたプロジェクタ、リアプロジェクタ、および、その他の光学機器に搭載した構成を採用しても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
本発明は、光学絞り装置、および、プロジェクタに利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明の第１実施形態に係るプロジェクタの光学ユニットを示す模式図。
【図２】前記実施形態に係る光学絞り装置を光束射出側から見た斜視図
【図３】前記実施形態に係る光学絞り装置を示す分解斜視図。
【図４】前記実施形態に係るベース板本体を光束入射側から見た斜視図。
【図５】前記実施形態に係る光学絞り装置の羽根押え部材を光束入射側から見た模式平面図。
【図６】前記実施形態に係る光束照明領域の照度分布を説明するための模式図。
【図７】図６の光束照明領域のＶＩＩ−ＶＩＩ線上における照度分布を表すグラフ。
【図８】前記実施形態に係る遮光羽根の作用を説明するための模式平面図。
【図９】前記実施形態に係る遮光羽根の作用を説明するための模式平面図。
【図１０】前記実施形態に係る開口部の開口比と光学絞り装置を透過する光量との関係を表すグラフ。
【図１１】本発明の第２実施形態に係る光学絞り装置を示す分解斜視図。
【図１２】前記実施形態に係る遮光羽根の作用を説明するための模式平面図。
【図１３】前記実施形態に係る遮光羽根の作用を説明するための模式平面図。
【符号の説明】
【００９０】
１…プロジェクタ、３…投射レンズ（投射光学装置）、４１１…光源装置（光源）、４１３…第２レンズアレイ（集光装置）、４１５…重畳レンズ（集光装置）、４４１,４４１Ｒ，４４１Ｂ, ４４１Ｇ…液晶パネル（光変調装置）、５…光学絞り装置、５１…ベース板（本体部）、５１１１…開口部、５２…遮光羽根（遮光部）、５４…羽根押え部材（本体部）、５４１…開口部、５７…リング押え部材（本体部）、５７１…開口部、５７３…光反射面（光反射領域）、６…光学絞り装置、６１…ベース体（本体部）、６１１…開口部、６３２…遮光羽根（遮光部）、６４…カバー体（本体部）、６４１…開口部、６４３…光反射面（光反射領域）、Ｂ…透過領域、Ｌ…光束照明領域、ＬＯＵＴ…外周部。
【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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