(57)【要約】【課題】光の利用効率に優れたプロジェクターを提供する。【解決手段】プロジェクターは、入射した光束を変調して画像を形成する光変調装置と、光変調装置を制御する制御装置とを備える。光変調装置は、画像を構成する画素毎に、入射した光束を通過させる第１の位置と、入射した光束を遮断する第２の位置との間を移動可能に構成されたシャッター８８がそれぞれ設けられ、制御装置は、シャッター８８を第１の位置と第２の位置との間の各位置に位置付けて遮光量を調整することで画素の階調を調整する。【選択図】図５
2012113274.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射した光束を変調して画像を形成する光変調装置と、前記光変調装置を制御する制御装置とを備えるプロジェクターであって、
前記光変調装置は、
前記画像を構成する画素毎に、入射した光束を通過させる第１の位置と、入射した光束を遮断する第２の位置との間を移動可能に構成されたシャッターがそれぞれ設けられ、
前記制御装置は、
前記シャッターを前記第１の位置と前記第２の位置との間の各位置に位置付けて遮光量を調整することで画素の階調を調整する
ことを特徴とするプロジェクター。
【請求項２】
請求項１に記載のプロジェクターにおいて、
前記シャッターは、
開口部を備え、前記開口部の開口方向に沿う回転軸を中心として回転可能に構成され、
前記制御装置は、
前記シャッターを回転させ、前記開口部を介して光束を通過させる前記第１の位置と前記開口部を除く部位にて光束を遮断する前記第２の位置との間の各位置に位置付ける
ことを特徴とするプロジェクター。
【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ーにおいて、
前記開口部は、
前記シャッターの回転方向に沿って延び、前記回転方向に直交する方向の幅が前記第１の位置から前記第２の位置への回転方向において次第に小さくなる形状を有する
ことを特徴とするプロジェクター。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載のプロジェクターにおいて、
前記シャッターは、
入射した光束を反射させるミラーを光入射側の端面に備える
ことを特徴とするプロジェクター。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載のプロジェクターにおいて、
前記シャッターに対して光路上流側に位置し、入射した光束を集光する集光レンズを備える
ことを特徴とするプロジェクター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクターに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プロジェクターにおいて、入射した光束を画像情報に応じて変調して画像を形成する光変調装置として、液晶を用いた光変調装置の他、ＭＥＭＳ(Micro Electro Mechanical System)技術により製造した光変調装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載の光変調装置は、画素毎に微小なミラーが配設され、当該微小なミラーの入射角度を制御することにより、光源から出射された光束を光変調して画像を形成するＤＭＤ（米国テキサスインスツルメンツ社の商標）で構成されている。
そして、このようなＭＥＭＳ技術により製造した光変調装置では、液晶の熱劣化等の問題が生じることがなく、長寿命化が図り易いという利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−７００９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、光変調装置としてＤＭＤを用いた場合には、光源から出射された光束を微小なミラーで反射させるため、その反射時に入射した光束の一部が微小なミラーによって吸収されてしまう。
すなわち、微小なミラーによって一部の光束が吸収された分、プロジェクターからの投影画像の輝度が低下することとなり、光源から出射された光束を効率的に利用することが難しい、という問題がある。
【０００５】
本発明の目的は、光の利用効率に優れたプロジェクターを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のプロジェクターは、入射した光束を変調して画像を形成する光変調装置と、前記光変調装置を制御する制御装置とを備えるプロジェクターであって、前記光変調装置は、前記画像を構成する画素毎に、入射した光束を通過させる第１の位置と、入射した光束を遮断する第２の位置との間を移動可能に構成されたシャッターがそれぞれ設けられ、前記制御装置は、前記シャッターを前記第１の位置と前記第２の位置との間の各位置に位置付けて遮光量を調整することで画素の階調を調整することを特徴とする。
【０００７】
ここで、遮光量とは、入射した光束におけるシャッターで遮られる光の量、すなわち、シャッターを通過しない光の量のことをいう。
本発明では、光変調装置は、シャッターを画素毎に設けた構成を有する。そして、この光変調装置は、各シャッターを第１の位置と第２の位置との間の各位置に位置付けて入射した光束の遮光量を調整することで光変調を実施し、画像を形成する。このように、光束の遮光量を調整するシャッターを用いて光変調を行うため、従来のＤＭＤを用いて光変調を行う場合と比較して、画像を構成する光がミラー等で吸収されることがなく、光の利用効率を向上できる。
また、シャッターの位置に応じて入射した光束の遮光量を調整することで、画素の階調を制御できるので、パルス幅変調により階調を制御する場合のように、時分割でシャッターの位置を第１の位置または第２の位置に切り替える制御を行う必要がないことから、階調を制御するための構成を簡素化できる。
【０００８】
本発明のプロジェクターでは、前記シャッターは、開口部を備え、前記開口部の開口方向に沿う回転軸を中心として回転可能に構成され、前記制御装置は、前記シャッターを回転させ、前記開口部を介して光束を通過させる前記第１の位置と前記開口部を除く部位にて光束を遮断する前記第２の位置との間の各位置に位置付けることが好ましい。
本発明では、制御装置は、回転軸を中心として回転可能なシャッターを第１の位置と第２の位置との間の各位置に位置付ける構成であるため、単にスライド移動させるシャッター等と比較して、弱い力で容易にシャッターを移動させることができる。
【０００９】
本発明のプロジェクターでは、前記開口部は、前記シャッターの回転方向に沿って延び、前記回転方向に直交する方向の幅が前記第１の位置から前記第２の位置への回転方向において次第に小さくなる形状を有することが好ましい。
本発明では、開口部を、シャッターの回転方向に沿って延び、当該回転方向に直交する方向の幅が第１の位置から第２の位置への回転方向において次第に小さくなる形状としている。このため、シャッターを回転させることで開口部の幅に応じて遮光量を調整できるので、開口部の形状を適宜設定することで、遮光量の変化の程度、すなわち、画素の階調の変化の程度を適宜、設定できる。
【００１０】
本発明のプロジェクターでは、前記シャッターは、入射した光束を反射させるミラーを光入射側の端面に備えることが好ましい。
本発明では、シャッターを通過しなかった光束をミラーによって反射させるため、シャッターへの光の吸収を防止でき、ミラーを有していないシャッターによって単に光束を遮断した場合と比較して、シャッターの温度上昇を防止できる。
【００１１】
本発明のプロジェクターでは、前記シャッターに対して光路上流側に位置し、入射した光束を集光する集光レンズを備えることが好ましい。
本発明では、シャッターに対して光路上流側に集光レンズが位置していることで、シャッターは、入射した光束を遮断する際、集光レンズで集光された光束を遮断すればよいため、集光レンズを用いない構成と比較して、シャッター自体を小型化できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】一実施形態におけるプロジェクターの概略構成を模式的に示す図。
【図２】本実施形態における光変調装置を模式的に示す正面図。
【図３】本実施形態における光変調装置を模式的に示す側面図。
【図４】本実施形態における回路部の構成を示す回路図。
【図５】本実施形態における変調部の動作を説明するための正面図。
【図６】本実施形態における光変調装置での階調制御を説明するための図。
【図７】本実施形態における変調部の変形例を説明するための図。
【図８】本実施形態におけるプロジェクターの変形例を説明するための図。
【図９】変形例におけるカラーホイールの構造を表す正面図。
【図１０】変形例の光変調装置での階調制御を説明するための図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
〔プロジェクターの構成〕
図１は、プロジェクター１の概略構成を模式的に示す図である。
プロジェクター１は、光源から出射された光束を変調して画像を形成し、該画像をスクリーン等の投射面上に投射する。このプロジェクター１は、図１に示すように、略直方体状の外装筺体２と、この外装筺体２内部に収納配置される光学ユニット３と、制御装置１１とで概略構成される。
なお、具体的な図示は省略するが、外装筺体２内部には、光学ユニット３及び制御装置１１の他、プロジェクター１の構成部材に外部からの電力を供給する電源ユニット、プロジェクター１内部を冷却する冷却ユニット等が配置されるものとする。
【００１４】
光学ユニット３は、外装筺体２内部に配置され、画像を形成して投射する。この光学ユニット３は、図１に示すように、光源ランプ４Ａ及びリフレクター４Ｂを有する光源装置４と、レンズアレイ５Ａ，５Ｂ、及び重畳レンズ５Ｃを有する照明光学装置５と、ダイクロイックミラー６Ａ，６Ｂ、及び反射ミラー６Ｃを有する色分離光学装置６と、入射側レンズ７Ａ、リレーレンズ７Ｃ、及び反射ミラー７Ｂ，７Ｄを有するリレー光学装置７と、３つのフィールドレンズ８Ａと、３つの光変調装置８Ｒ，８Ｇ，８Ｂ（赤色光側の光変調装置を８Ｒ、緑色光側の光変調装置を８Ｇ、青色光側の光変調装置を８Ｂとする）、及び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８Ｃを有する光学装置８と、投射光学装置としての投射レンズ９と、各光学部品４〜８を収納するとともに投射レンズ９を支持する光学部品用筐体１０とを備える。
そして、光学ユニット３では、上述した構成により、光源装置４から出射され照明光学装置５を介した光束は、色分離光学装置６にてＲ，Ｇ，Ｂの３つの色光に分離される。また、分離された各色光は、フィールドレンズ８Ａで各々略平行光とされ、各光変調装置８Ｒ，８Ｇ，８Ｂにてそれぞれ変調される。変調された各色光は、プリズム８Ｃにて合成されてカラー画像となり、投射レンズ９にてスクリーンに投射される。
制御装置１１は、外装筺体２内部に配置され、プロジェクター１全体を制御する。具体的に、制御装置１１は、光学ユニット３が備える光変調装置８Ｒ，８Ｇ，８Ｂを制御して、画像情報（画像信号）に基づく画像を光変調装置８Ｒ，８Ｇ，８Ｂに形成させる。
【００１５】
〔光変調装置の構成〕
図２及び図３は、光変調装置８Ｒを模式的に示す図である。具体的に、図２は、光変調装置８Ｒの光入射側を部分的に平面視した正面図であり、図３は、図２に示す光変調装置８Ｒの側面図である。なお、以下、代表して光変調装置８Ｒについて説明するが、光変調装置８Ｇ，８Ｂについても同様の構成である。また、図２では、便宜上、図３に示すマイクロレンズ８４，８５は図示を省略している（以下の図５及び図７についても同様である）。
【００１６】
光変調装置８Ｒは、図２及び図３に示すように、複数の変調部８０Ａ、支持部材８１、複数の走査（ゲート）線８２、及び複数の信号線８３を備えている。なお、図３においては、便宜上、走査線８２及び信号線８３を省略している。
支持部材８１は、光を透過させるガラス等の透光性材料で板状に構成されている。
この支持部材８１には、複数の走査線８２と、複数の信号線８３とが形成されている。
【００１７】
複数の走査線８２は、支持部材８１において、行方向（図２中、左右方向）に延びるようにそれぞれ形成され、列方向（図２中、上下方向）に並設されている。そして、複数の走査線８２は、図１に示す制御装置１１から出力される制御信号を、後述する回路部８６に供給する。
複数の信号線８３は、支持部材８１において、列方向に延びるようにそれぞれ形成され、行方向に並設されている。そして、複数の信号線８３は、制御装置１１から出力される駆動信号を回路部８６に供給する。
【００１８】
変調部８０Ａは、画像を構成する画素毎にそれぞれ設けられている。変調部８０Ａは、走査線８２及び信号線８３の各交差部に対応してマトリクス状に配されている。例えば、光変調装置８Ｒによって１０２４×７６８画素の画像を生成する場合には、光変調装置８Ｒは、１０２４×７６８個の変調部８０Ａを備える。
【００１９】
変調部８０Ａは、図２及び図３に示すように、マイクロレンズ８４，８５（図３）と、回路部８６と、駆動手段としての圧電素子８７と、シャッター８８とを備える。
集光レンズとしての第１のマイクロレンズ８４は、支持部材８１の光入射側（後述するシャッター８８に対して光路上流側）に配設され、フィールドレンズ８Ａから出射された光束を焦点位置Ｐ（図３）に集光する。
第２のマイクロレンズ８５は、支持部材８１の光出射側に配設されている。より具体的に、第２のマイクロレンズ８５は、焦点位置が第１のマイクロレンズ８４の焦点位置Ｐに一致するように配設されている。そして、第２のマイクロレンズ８５は、第１のマイクロレンズ８４が集光した光束を略平行光として出射する。
【００２０】
図４は、回路部８６の構成を示す回路図である。
回路部８６は、各変調部８０Ａ、すなわち一画素毎に支持部材８１に設けられ、圧電素子８７に印加する電圧を保持する電圧保持機構として機能する。この回路部８６は、図４に示すように、コンデンサーＣ１と、トランジスターＴ１とを有している。具体的に、トランジスターＴ１は、ＮＰＮ型トランジスターで構成されている。
【００２１】
前述した走査線８２がトランジスターＴ１のベースに接続されている。また、前述した信号線８３がコンデンサーＣ１の一端に接続されている。コンデンサーＣ１の他端は、トランジスターＴ１のコレクターに接続されており、トランジスターＴ１のエミッターは、ＧＮＤに接続（接地）されている。
これにより、回路部８６は、前述した制御信号に応じてトランジスターＴ１の導通状態と非導通状態とを切り替え可能に構成され、前述した駆動信号に基づいて圧電素子８７に電圧を印加可能に構成される。詳述すると、制御装置１１によって走査線８２に制御信号としてパルス状の電圧が印加されたときに、信号線８３における制御装置１１からの駆動信号の電圧によってコンデンサーＣ１が充電される。そして、このコンデンサーＣ１の電圧が圧電素子８７に印加される。
このように、圧電素子８７の駆動（圧電素子８７への駆動電圧の印加）は、制御装置１１により制御される。
駆動手段としての圧電素子８７は、回路部８６による電圧の印加状態、すなわち、コンデンサーＣ１の電圧に応じて伸縮する。この圧電素子８７は、図２に示すように、伸縮方向の一端が回路部８６に支持される。
【００２２】
シャッター８８は、図２及び図３に示すように、円盤状に構成されており、中心位置から外れた位置に開口部８８Ａを有する。そして、シャッター８８は、その略中心位置が、図３に示すように、支持部材８１の光入射側の端面から開口部８８Ａの開口方向に沿って突出した回転軸８１Ａに接続し、回転軸８１Ａを中心として回転可能に軸支されている。
【００２３】
ここで、開口部８８Ａは、図２に示すように、円孔部８８Ｂと、シャッター８８の回転方向に沿って延びる延出部８８Ｃとを結合した形状を有し、径方向の開口幅（回転方向に直交する方向の幅）が次第に小さくなるように構成されている。具体的に、延出部８８Ｃは、外周側の端縁が円孔部８８Ｂの外側（シャッター８８の周縁側）からシャッター８８の周縁に沿うように形成され、円孔部８８Ｂから離れた先端部に向かうに連れて開口幅が次第に小さくなるように内周側の端縁が曲線状に形成されている。
【００２４】
また、シャッター８８は、図３に示すように、光入射側の端面にミラー８８Ｄを有する。つまり、シャッター８８は、光入射側の端面が反射面となっている。例えば、このミラー８８Ｄは、シャッター８８にアルミニウム等の光反射率の高い部材を成膜することで形成できる。
そして、前述した圧電素子８７の伸縮方向の他端は、図２に示すように、シャッター８８の周端部８８Ｅに接続されている。すなわち、シャッター８８は、圧電素子８７の伸縮により周端部８８Ｅに力が加えられることで、回転軸８１Ａを中心として回転することとなる。
【００２５】
〔光変調装置の動作〕
光変調装置８Ｒは、以下に説明するように、制御装置１１によって各変調部８０Ａの動作を制御することで画像の赤色光の階調を制御する。なお、制御装置１１は、具体的に、シフトレジスター（図示略）に記憶させた電圧をライン走査することで、二次元の画面内の各変調部８０Ａ（各画素）にそれぞれ異なった電圧を伝達可能に構成されている。すなわち、各圧電素子８７にそれぞれ異なった電圧を印加可能となっている。
【００２６】
図５は、変調部８０Ａの動作を説明するための正面図である。
シャッター８８は、圧電素子８７が縮んだ状態では、図５（Ａ）に示すように、第１のマイクロレンズ８４で集光された光束（図５中の一点鎖線）が、全て開口部８８Ａと重なり、第１のマイクロレンズ８４によって集光された光束を、開口部８８Ａを介して全て通過させる第１の位置に位置付けられる。そして、開口部８８Ａを介して通過させた光束は、第２のマイクロレンズ８５に入射し、第２のマイクロレンズ８５で平行化されてプリズム８Ｃに出射される。
【００２７】
また、シャッター８８は、圧電素子８７が少し伸びた状態では、図５（Ｂ）に示すように、第１のマイクロレンズ８４で集光された光束の一部分が、開口部８８Ａと重なり、他の部分が開口部８８Ａと重ならないことで、第１のマイクロレンズ８４によって集光された光束の一部を、開口部８８Ａを介して通過させ、残りを遮断する。そして、シャッター８８（開口部８８Ａを除く部位）によって遮断された光束は、ミラー８８Ｄで反射され、フィールドレンズ８Ａ側に戻される。
【００２８】
また、シャッター８８は、圧電素子８７がさらに伸びた状態では、図５（Ｃ）に示すように、第１のマイクロレンズ８４で集光された光束が、全く開口部８８Ａと重ならず、第１のマイクロレンズ８４によって集光された光束を全て遮断する第２の位置に位置付けられる。そして、シャッター８８（開口部８８Ａを除く部位）によって遮断された光束は、ミラー８８Ｄで反射され、フィールドレンズ８Ａ側に戻される。
【００２９】
このシャッター８８による光束の遮光量は、開口部８８Ａの周方向の幅が第１の位置から第２の位置への回転方向において次第に小さくなっているため、シャッター８８が第１の位置から第２の位置に近づくにつれて大きくなり、第２の位置から第１の位置に近づくにつれて小さくなる。このように、光変調装置８Ｒは、各変調部８０Ａにおけるシャッター８８の回転角を制御すること、すなわち、圧電素子８７に印加する電圧を制御し、圧電素子８７の変位量を調整することで画像の階調を制御する。
【００３０】
図６は、光変調装置８Ｒでの階調制御を説明するための図である。具体的に、図６は、圧電素子８７に印加する電圧〔Ｖ〕と、シャッター８８による遮光率〔％〕（変調部８０Ａにおける入射光に対する遮光量の比率）の関係を示す。
圧電素子８７に電圧を印加しない場合（電圧が０の場合）には、圧電素子８７は、図５（Ａ）に示す縮んだ状態を維持する。これにより、図６に示すように、遮光率が０％となり、この赤色光の階調は１００％となる。
圧電素子８７に電圧を印加することで圧電素子８７が伸びる。印加する電圧を高くするにつれて圧電素子８７が伸び、シャッター８８が第１の位置から第２の位置に向かう方向に回転していき、遮光率が徐々に高くなる。さらに電圧を高くすると、圧電素子８７がさらに伸び、シャッター８８が第２の位置に移動すると、遮光率が１００％となる。つまり、この赤色光の階調は０％となる。
この圧電素子８７に印加する電圧と遮光率との関係は、圧電素子８７の特性に応じて開口部８８Ａの形状を変更することで自由に設定可能であり、線形であってもよいし、非線形であってもよい。例えば、この制御装置１１による電圧の制御は、予め記憶装置（図示略）に記憶しておいた変換テーブルを参照して行うことができる。
【００３１】
上述した一実施形態では、以下の効果がある。
光変調装置８Ｒ，８Ｇ，８Ｂは、シャッター８８を画素毎に設けた構成を有する。そして、この光変調装置８Ｒ，８Ｇ，８Ｂは、各シャッター８８を第１の位置と第２の位置との間の各位置に位置付けて入射した光束の遮光量を調整することで光変調を実施し、画像を形成する。
このように、光変調装置８Ｒ、８Ｇ，８Ｂは、光変調にシャッター８８を用いるため、従来のＤＭＤを用いた場合と比較して、画像を構成する光がミラー等で吸収されることはなく、光の利用効率を向上できる。
また、従来のＤＭＤを用いた場合と同様に、液晶の熱劣化等の問題が生じることがなく、長寿命化が図りやすい。
さらに、シャッター８８の位置に応じて入射した光束の遮光量を調整することで、画素の階調を制御できるので、パルス幅変調により階調を制御する場合のように、時分割でシャッターの位置を第１の位置または第２の位置に切り替える制御を行う必要がないことから、階調を制御するための構成を簡素化できる。
【００３２】
また、制御装置１１は、回転軸８１Ａを中心として回転可能なシャッター８８を第１の位置と第２の位置との間の各位置に位置付ける構成であるため、単にスライド移動させるシャッター等と比較して、弱い力で容易にシャッター８８を移動させることができる。
さらに、開口部８８Ａを、シャッター８８の回転方向に沿って延び、径方向の幅が第１の位置から第２の位置への回転方向において次第に小さくなる形状としている。このため、シャッター８８を回転させることで開口部８８Ａの幅に応じて遮光量を調整できるので、開口部８８Ａの形状を適宜設定することで、遮光量の変化の程度、すなわち、画素の階調の変化の程度を適宜、設定できる。
また、シャッター８８を通過しなかった光束をミラー８８Ｄによって反射させるため、シャッター８８への光の吸収を防止でき、ミラー８８Ｄを有していないシャッターによって単に光束を遮断した場合と比較して、シャッター８８の温度上昇を防止できる。
さらに、ミラー８８Ｄで反射された光を光束の光路に戻している。これにより、シャッター８８で遮断された光束を、リフレクター４Ｂまで戻して再度リフレクター４Ｂで反射させ、画像を形成する光として再利用できるので、光の利用効率をより向上できる。
【００３３】
また、シャッター８８に対して光路上流側にマイクロレンズ８４が位置していることで、シャッター８８は、入射した光束を遮断する際、マイクロレンズ８４で集光された光束を遮断すればよいため、マイクロレンズ８４を用いない構成と比較して、シャッター８８自体を小型化できる。
また、変調部８０Ａは、入射した光束をマイクロレンズ８４で集光し、集光された光束の通過または遮断をシャッター８８によって切り替えるので、マイクロレンズ８４により集光しない場合と比較して、光の利用効率をさらに向上させることができる。シャッター８８が第１の位置に移動されている場合に、フィールドレンズ８Ａから出射される光束を、マイクロレンズ８４で無駄なく集光して開口部８８Ａを通過させることができるため、開口率略１００％を実現することができる。
【００３４】
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。
例えば、前記実施形態における光変調装置８Ｒ，８Ｇ，８Ｂを構成する各部材の形状、位置等は、図示したものに限定されず、種々の変形が可能である。
【００３５】
図７は、変調部の変形例を説明するための図である。
図７に示す変形例における変調部８０Ｂ，８０Ｃは、前記実施形態における変調部８０Ａとシャッター８８における開口部の形状が相違する。他の部分は、前記実施形態と同様である。
【００３６】
図７（Ａ）に示す変調部８０Ｂのシャッター８９は、前記実施形態の開口部８８Ａよりも、円孔部８９Ｂと延出部８９Ｃとで構成される開口部８９Ａが延出部８９Ｃ側で絞られており、延出部８９Ｃの先端部の幅が細く形成されている。これにより、黒側の階調性を高めることができる。
一方、図７（Ｂ）に示す変調部８０Ｃのシャッター９０は、前記実施形態の開口部８８Ａほど、円孔部９０Ｂと延出部９０Ｃとで構成される開口部９０Ａが延出部９０Ｃ側で絞られておらず、延出部９０Ｃの先端部の幅が太く形成されている。これにより、白側の階調性を高めることができる。
このように、開口部の形状は、第１の位置から第２の位置に近づくにつれて入射した光束の遮光量が多くなる構成であればよく、前記実施形態で例示したものに限定されるものではない。なお、マイクロレンズ８４で集光された光束の光密度は、均一ではない（中心部の密度が外周部の密度よりも高い）ため、開口部の形状は、この光密度に応じた形状とすることが好ましい。
また、前記実施形態では、シャッター８８に開口部８８Ａを設けることで光束の遮光量を調整したが、開口部８８Ａに換えてシャッター８８に一部を切り欠いた切欠部を設けることで、光束の遮光量を調整する構成であってもよい。
【００３７】
図８は、プロジェクターの変形例を説明するための図である。
前記実施形態では、ＲＧＢ毎に３つの光変調装置８Ｒ，８Ｇ，８Ｂを用いる三板式のプロジェクター１に適用したが、これに限らず、図８に示すような単板式のプロジェクターに適用してもよい。
この変形例によるプロジェクターでは、照明光学装置５の後段に色切替光学装置１２を設ける。色切替光学装置１２は、円盤状に形成され、回転することにより照明光学装置５から出射された光束をＲ，Ｇ，Ｂの３つの色光に切り替えるカラーホイール１３と、照明光学装置５から出射された光束をカラーホイール１３近傍に集光する第１コンデンサーレンズ１４と、カラーホイール１３を透過した発散光を略平行光にする第２コンデンサーレンズ１５とを備えて構成される。
【００３８】
カラーホイール１３は、図９（カラーホイール１３正面図）に示すように、回転方向に沿って区切られた４つの扇形の領域に３つの透過型色フィルター１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂと１つの透光領域１６Ｗを備えている。色フィルター１６Ｒ、１６Ｇ，１６Ｂは、各々赤色、緑色、青色の光のみを透過させ、透光領域１６Ｗは、照明光学装置５から出射された光束をそのまま通過させる。
このような構成を設けることで、図８に示すように、１つの光変調装置８Ｄによってプロジェクターを構成することができる。
【００３９】
図１０は、光変調装置８Ｄでの階調の制御を説明するための図である。横軸の「Ｗ」は透光領域１６Ｗでの光束の光路上の時間を示し、「Ｒ」，「Ｇ」，「Ｂ」は、各々、色フィルター１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂが光束の光路上を占める時間（各色光の単位時間）を示す。図示するように、カラーホイール１３の回転と同期させ、各色光の単位時間においてシャッターの位置を調整することで、各色光の遮光率を所望に調整して、画像の階調を制御することができる。
【００４０】
前記実施形態では、駆動手段として、圧電素子８７を用いて説明したが、シャッター８８を移動させることができるのであれば、これに限らない。例えば、駆動手段として、静電力を利用した静電アクチュエーターを採用してもよい。
前記実施形態では、マイクロレンズ８４，８５間の光束の出射側に支持部材８１を配置し、入射側にシャッター８８等を配置する構成としたが、これら位置関係は逆であってもよい。
前記実施形態では、支持部材８１上に回路部８６及びシャッター８８を設けたが、これに限らない。例えば、マイクロレンズ８４，８５を板状のマイクロレンズアレイのマイクロレンズで構成し、そのマイクロレンズアレイを支持部材８１として代用することも可能である。
前記実施形態では、マイクロレンズ８４，８５を用いたが、これに限らず、マイクロレンズ８４，８５を省略してもよい。マイクロレンズ８４，８５を省略した場合には、光変調装置８Ｒ，８Ｇ，８Ｂを構成する部材を減らすことができ、製造コストを抑えることができる。
前記各実施形態では、ミラー８８Ｄを成膜により形成するとしたが、シャッター自体をアルミニウム等の光反射部材で構成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明の光変調装置は、光の利用効率を向上できるため、プロジェクター等の表示装置の光変調装置に利用できる。
【符号の説明】
【００４２】
１・・・プロジェクター、８Ｄ，８Ｒ，８Ｇ，８Ｂ・・・光変調装置、１１・・・制御装置、８０Ａ,８０Ｂ，８０Ｃ・・・変調部、８１Ａ・・・回転軸、８４・・・マイクロレンズ（集光レンズ）、８８，８９，９０・・・シャッター、８８Ａ，８９Ａ，９０Ａ・・・開口部、８８Ｄ・・・ミラー。
【図１】
2012113274.tif 000003
【図２】
2012113274.tif 000004
【図３】
2012113274.tif 000005
【図４】
2012113274.tif 000006
【図５】
2012113274.tif 000007
【図６】
2012113274.tif 000008
【図７】
2012113274.tif 000009
【図８】
2012113274.tif 000010
【図９】
2012113274.tif 000011
【図１０】
2012113274.tif 000012