JP2008180931A - プロジェクタ - Google Patents

Abstract

【課題】遮光部材によって遮蔽された光を有効に利用することが可能なプロジェクタを提供する。
【解決手段】被照明領域側に照明光束を射出する光源装置１１０を有する照明装置１００と、照明装置１００からの照明光束を画像情報に応じて変調する液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂと、液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂによって変調された光を投写する投写光学系６００と、第１レンズアレイ１２０と第２レンズアレイ１３０との間に配置され、照明光束を部分的に遮蔽する遮光部材７００と、遮光部材７００の遮蔽状態を制御することにより照明光束の通過光量を調整する制御部８００とを備えるプロジェクタ１０００。遮光部材７００は、太陽電池７０６を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、プロジェクタに関する。

従来、光源装置からの照明光束を部分的に遮蔽する遮光部材を備えるプロジェクタが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
従来のプロジェクタによれば、光源装置からの照明光束を遮光部材で部分的に遮蔽することにより照明光束の光量調整を行うことができるため、表示するコンテンツの内容やプロジェクタの使用環境にあわせて照明光束の光量を適切に調整することにより、投写画像のコントラスト特性及び階調特性を向上することが可能となる。

特開２００６−１０６６９１号公報

しかしながら、従来のプロジェクタにおいては、遮光部材によって遮蔽された光は利用されることなく捨てられており、そのような光の有効利用を図る工夫は何らなされていなかった。

そこで、本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、遮光部材によって遮蔽された光を有効に利用することが可能なプロジェクタを提供することを目的とする。

本発明のプロジェクタは、被照明領域側に照明光束を射出する光源装置を有する照明装置と、前記照明装置からの照明光束を画像情報に応じて変調する電気光学変調装置と、前記電気光学変調装置によって変調された光を投写する投写光学系と、前記光源装置から前記電気光学変調装置までの光路内又は前記投写光学系の内部に配置され、照明光束を部分的に遮蔽する遮光部材と、前記遮光部材の遮蔽状態を制御することにより照明光束の通過光量を調整する制御部とを備え、前記遮光部材は、太陽電池を有することを特徴とする。

このため、本発明のプロジェクタによれば、遮光部材は太陽電池を有するため、遮光部材によって遮蔽された光の光エネルギーを電気エネルギーに変換することが可能となる。すなわち、本発明のプロジェクタによれば、遮光部材によって遮蔽された光を電気エネルギーとして有効に利用することが可能となる。

本発明のプロジェクタにおいては、前記遮光部材を冷却するファンをさらに備え、前記制御部は、前記太陽電池で発電された電力を前記ファンに供給する機能をさらに有することが好ましい。

このように構成することにより、従来は利用されることのなかった光エネルギーをファン駆動用の電気エネルギーとして有効に利用することが可能となる。また、ファンを駆動することによって遮光部材の過度な温度上昇を抑制することが可能となる。

本発明のプロジェクタにおいては、前記制御部は、前記遮光部材で遮蔽される照明光束の光量に基づいて前記ファンの回転数を制御する機能をさらに有することが好ましい。

ところで、遮光部材で遮蔽される照明光束の光量が比較的大きい（遮光部材を通過する照明光束の通過光量が比較的小さい）にもかかわらずファンの回転数が小さい場合は、遮光部材が高温状態になり、結果として遮光部材が劣化する場合がある。反対に、遮光部材で遮蔽される照明光束の光量が比較的小さい（遮光部材を通過する照明光束の通過光量が比較的大きい）にもかかわらずファンの回転数が大きいことは、必要以上にファンを回転させることであるから、電気エネルギーを無駄に消費するため好ましくない。また、ファンの回転数が大きくなるのに比例してファンの騒音も大きくなるため、必要も無いのにファンの回転数を大きくすることは好ましいことではない。

これに対し、本発明のプロジェクタによれば、制御部は、遮光部材で遮蔽される照明光束の光量に基づいてファンの回転数を制御する機能を有するため、遮光部材が高温状態になるのを抑制することが可能となり、熱によって遮光部材が劣化するのを抑制することが可能となる。また、必要以上にファンを回転させることもないため、電気エネルギーの無駄な消費を抑制することができ、ファンの低騒音化を図ることが可能となる。

本発明のプロジェクタにおいては、前記遮光部材の温度を検出する温度検出部をさらに備え、前記制御部は、前記温度検出部で検出された前記遮光部材の温度情報に基づいて前記ファンの回転数を制御する機能をさらに有することが好ましい。

ところで、遮光部材の温度が比較的高いにもかかわらずファンの回転数が小さい場合は、遮光部材が高温状態になり、結果として遮光部材が劣化する場合がある。反対に、遮光部材の温度が比較的低いにもかかわらずファンの回転数が大きいことは、必要以上にファンを回転させることであるから、電気エネルギーを無駄に消費するため好ましくない。また、ファンの回転数が大きくなるのに比例してファンの騒音も大きくなるため、必要も無いのにファンの回転数を大きくすることは好ましいことではない。

これに対し、本発明のプロジェクタによれば、制御部は、温度検出部で検出された遮光部材の温度情報に基づいてファンの回転数を制御する機能を有するため、遮光部材の温度状態に応じてファンの回転数を制御することが可能となる。このため、遮光部材が高温状態になるのを抑制することが可能となり、熱によって遮光部材が劣化するのを抑制することが可能となる。また、必要以上にファンを回転させることもないため、電気エネルギーの無駄な消費を抑制することができ、ファンの低騒音化を図ることが可能となる。

本発明のプロジェクタにおいては、前記照明装置は、前記光源装置からの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、前記複数の第１小レンズに対応する複数の第２小レンズを有する第２レンズアレイと、前記第２レンズアレイからの各部分光束を被照明領域上で重畳する重畳レンズとをさらに有し、前記遮光部材は、前記第１レンズアレイと前記第２レンズアレイとの間に照明光束を挟んで対向配置され、それぞれ回動可能な複数の遮光板であり、前記制御部は、前記複数の遮光板の回動状態を制御する機能を有し、前記複数の遮光板は、太陽電池を有することが好ましい。

本発明のプロジェクタにおいては、前記照明装置は、前記光源装置からの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、前記複数の第１小レンズに対応する複数の第２小レンズを有する第２レンズアレイと、前記第２レンズアレイからの各部分光束を被照明領域上で重畳する重畳レンズとをさらに有し、前記遮光部材は、前記第１レンズアレイと前記第２レンズアレイとの間に照明光束を挟んで対向配置され、照明光軸に垂直な仮想平面内でそれぞれ移動可能に構成された複数の遮光板であり、前記制御部は、前記複数の遮光板の移動状態を制御する機能を有し、前記複数の遮光板は、太陽電池を有することも好ましい。

本発明のプロジェクタにおいては、前記照明装置は、前記光源装置からの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、前記複数の第１小レンズに対応する複数の第２小レンズを有する第２レンズアレイと、前記第２レンズアレイからの各部分光束を被照明領域上で重畳する重畳レンズとをさらに有し、前記遮光部材は、前記光源装置と前記第１レンズアレイとの間に照明光束を挟んで対向配置され、照明光軸に垂直な仮想平面内でそれぞれ移動可能に構成された複数の遮光板であり、前記制御部は、前記複数の遮光板の移動状態を制御する機能を有し、前記複数の遮光板は、太陽電池を有することも好ましい。

遮光部材として上述の構成を有する複数の遮光板を用いたプロジェクタにおいて、複数の遮光板は太陽電池を有するため、複数の遮光板によって遮蔽された光の光エネルギーを電気エネルギーに変換することが可能となる。すなわち、上述の構成を有する複数の遮光板を用いたプロジェクタのいずれにおいても、複数の遮光板によって遮蔽された光を電気エネルギーとして有効に利用することが可能となる。

本発明のプロジェクタにおいては、前記プロジェクタは、バッテリー駆動型のプロジェクタであることが好ましい。

バッテリー駆動型のプロジェクタは、ＡＣ駆動型のプロジェクタと比較して、電源コンセントが不要であるという利点があるが、バッテリー容量の都合上、連続使用時間がそれほど長くないという欠点がある。しかしながら、本発明のプロジェクタによれば、遮光部材によって遮蔽された光を電気エネルギーとして有効に利用することが可能となるため、プロジェクタの連続使用時間を長くすることが可能となる。

本発明のプロジェクタにおいては、前記太陽電池で発電された電力を蓄える二次電池をさらに備えることが好ましい。

ところで、遮光部材によって遮蔽された光から変換された電力は電圧変動が大きいという欠点がある。しかしながら、上記のように構成することにより、遮光部材によって遮蔽された光から変換された電力を一旦二次電池に蓄えてから使用することが可能となるため、電圧変動の小さな電力を使用することが可能となる。
なお、プロジェクタがバッテリー駆動型のプロジェクタである場合には、上記のように構成することにより、バッテリー寿命の延命化を図ることができ、プロジェクタの連続使用時間をさらに長くすることが可能となる。

以下、本発明のプロジェクタについて、図に示す実施の形態に基づいて説明する。

［実施形態１］
図１及び図２は、実施形態１に係るプロジェクタ１０００を説明するために示す図である。図１（ａ）はプロジェクタ１０００の光学系を上面から見た図であり、図１（ｂ）はプロジェクタ１０００の光学系を側面から見た図であり、図１（ｃ）は遮光部材７００の斜視図である。

なお、以下の説明においては、互いに直交する３つの方向をそれぞれｚ軸方向（図１（ａ）における照明光軸ＯＣ方向）、ｘ軸方向（図１（ａ）における紙面に平行かつｚ軸に直交する方向）及びｙ軸方向（図１（ａ）における紙面に垂直かつｚ軸に直交する方向）とする。

実施形態１に係るプロジェクタ１０００は、図１及び図２に示すように、照明装置１００と、照明装置１００からの照明光束を赤色光、緑色光及び青色光の３つの色光に分離して被照明領域に導光する色分離導光光学系２００と、色分離導光光学系２００で分離された３つの色光のそれぞれを画像情報に応じて変調する電気光学変調装置としての３つの液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂと、３つの液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂによって変調された色光を合成するクロスダイクロイックプリズム５００と、クロスダイクロイックプリズム５００によって合成された光をスクリーンＳＣＲ等の投写面に投写する投写光学系６００と、照明装置１００の内部に配置される遮光部材７００と、遮光部材７００の遮蔽状態を制御することにより照明光束の通過光量を調整する制御部８００と、後述する遮光板７０２の回動角を検出する回動角検出部８１０と、遮光部材７００を冷却するファン８２０と、二次電池８３０とを備えるプロジェクタである。なお、実施形態１に係るプロジェクタ１０００は、ＡＣ駆動型のプロジェクタである。

照明装置１００は、被照明領域側に照明光束を射出する光源装置１１０と、光源装置１１０から射出される照明光束を複数の部分光束に分割するための複数の第１小レンズ１２２（図示せず。）を有する第１レンズアレイ１２０と、第１レンズアレイ１２０の複数の第１小レンズ１２２に対応する複数の第２小レンズ１３２（図示せず。）を有する第２レンズアレイ１３０と、第２レンズアレイ１３０からの各部分光束を偏光方向の揃った略１種類の直線偏光光に変換して射出する偏光変換素子１４０と、偏光変換素子１４０から射出される各部分光束を被照明領域で重畳させるための重畳レンズ１５０とを有する。

光源装置１１０は、楕円面リフレクタ１１４と、楕円面リフレクタ１１４の第１焦点近傍に発光中心を有する発光管１１２と、発光管１１２から被照明領域側に向けて射出される光を発光管１１２に向けて反射する副鏡１１６と、楕円面リフレクタ１１４からの集束光を略平行光として射出する凹レンズ１１８とを有する。光源装置１１０は、照明光軸ＯＣを中心軸とする光束を射出する。

発光管１１２は、管球部と、管球部の両側に延びる一対の封止部とを有する。管球部は、球状に形成された石英ガラス製であって、この管球部内に配置された一対の電極と、管球部内に封入された水銀、希ガス及び少量のハロゲンとを有する。発光管１１２としては、種々の発光管を採用でき、例えば、メタルハライドランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ等を採用できる。

楕円面リフレクタ１１４は、発光管１１２の一方の封止部に挿通・固着される筒状の首状部と、発光管１１２から放射された光を第２焦点位置に向けて反射する反射凹面とを有する。

副鏡１１６は、発光管１１２の管球部の略半分を覆い、楕円面リフレクタ１１４の反射凹面と対向して配置される反射手段である。副鏡１１６は、発光管１１２の他方の封止部に挿通・固着されている。副鏡１１６は、発光管１１２から放射された光のうち楕円面リフレクタ１１４に向かわない光を発光管１１２に戻し楕円面リフレクタ１１４に入射させる。

凹レンズ１１８は、楕円面リフレクタ１１４の被照明領域側に配置されている。そして、楕円面リフレクタ１１４からの光を第１レンズアレイ１２０に向けて射出するように構成されている。

第１レンズアレイ１２０は、凹レンズ１１８からの光を複数の部分光束に分割する光束分割光学素子としての機能を有し、複数の第１小レンズ１２２が照明光軸ＯＣと直交する面内に複数行・複数列のマトリクス状に配列された構成を有する。図示による説明は省略するが、第１小レンズ１２２の外形形状は、液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域の外形形状に関して相似形である。

第２レンズアレイ１３０は、重畳レンズ１５０とともに、第１レンズアレイ１２０の各第１小レンズ１２２の像を液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域近傍に結像させる機能を有する。第２レンズアレイ１３０は、第１レンズアレイ１２０と略同様な構成を有し、複数の第２小レンズ１３２が照明光軸ＯＣに直交する面内に複数行・複数列のマトリクス状に配列された構成を有する。

偏光変換素子１４０は、第１レンズアレイ１２０により分割された各部分光束の偏光方向を、偏光方向の揃った略１種類の直線偏光として射出する偏光変換素子である。
偏光変換素子１４０は、光源装置１１０からの照明光束のうち一方の偏光成分（例えばＰ偏光成分）を有する光を透過し他方の偏光成分（例えばＳ偏光成分）を有する光を照明光軸ＯＣに垂直な方向に反射する偏光分離層と、偏光分離層で反射された他方の偏光成分を有する光を照明光軸ＯＣに平行な方向に反射する反射層と、偏光分離層を透過した一方の偏光成分を有する光を他方の偏光成分を有する光に変換する位相差板とを有する。

重畳レンズ１５０は、第１レンズアレイ１２０、第２レンズアレイ１３０及び偏光変換素子１４０を経た複数の部分光束を集光して液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域近傍に重畳させるための光学素子である。重畳レンズ１５０の光軸と照明装置１００の照明光軸ＯＣとが略一致するように、重畳レンズ１５０が配置されている。なお、重畳レンズ１５０は、複数のレンズを組み合わせた複合レンズで構成されていてもよい。

色分離導光光学系２００は、ダイクロイックミラー２１０，２２０と、反射ミラー２３０，２４０，２５０と、入射側レンズ２６０と、リレーレンズ２７０とを有する。色分離導光光学系２００は、重畳レンズ１５０から射出される照明光束を、赤色光、緑色光及び青色光の３つの色光に分離して、それぞれの色光を照明対象となる３つの液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂに導く機能を有する。

液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂは、画像情報に応じて照明光束を変調するものであり、照明装置１００の照明対象となる。
液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂは、一対の透明なガラス基板に電気光学物質である液晶を密閉封入したものであり、例えば、ポリシリコンＴＦＴをスイッチング素子として、与えられた画像情報に従って、後述する入射側偏光板から射出された１種類の直線偏光の偏光方向を変調する。

液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの光路前段には、集光レンズ３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂが配置されている。

また、ここでは図示を省略したが、集光レンズ３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂと各液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂとの間には、それぞれ入射側偏光板が介在配置され、各液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂとクロスダイクロイックプリズム５００との間には、それぞれ射出側偏光板が介在配置されている。これら入射側偏光板、液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂ及び射出側偏光板によって入射する各色光の光変調が行われる。

クロスダイクロイックプリズム５００は、射出側偏光板から射出された各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５００は、４つの直角プリズムを貼り合わせた平面視略正方形状をなし、直角プリズム同士を貼り合わせた略Ｘ字状の界面には、誘電体多層膜が形成されている。略Ｘ字状の一方の界面に形成された誘電体多層膜は、赤色光を反射するものであり、他方の界面に形成された誘電体多層膜は、青色光を反射するものである。これらの誘電体多層膜によって赤色光及び青色光は曲折され、緑色光の進行方向と揃えられることにより、３つの色光が合成される。

クロスダイクロイックプリズム５００から射出されたカラー画像は、投写光学系６００によって拡大投写され、スクリーンＳＣＲ上で大画面画像を形成する。

遮光部材７００は、図１に示すように、第１レンズアレイ１２０と第２レンズアレイ１３０との間に照明光束を挟んで対向配置され、それぞれ回動可能な２つの遮光板７０２，７０２と、２つの遮光板７０２，７０２をそれぞれ回動する２つの回動装置７０４，７０４と、遮光板７０２の片面にそれぞれ配置される太陽電池７０６，７０６とを有する。

遮光板７０２は、図１（ｃ）に示すように、板状の部材であり、照明光束を部分的に遮蔽する機能を有する。遮光板７０２は、例えば、アルミニウム合金からなる金属板である。遮光板７０２は、回動端部が第１レンズアレイ１２０側に位置し、かつ、回動中心が第２レンズアレイ１３０側に位置している。なお、遮光板７０２が、最も光を遮蔽する際に第１レンズアレイ１２０よりも第２レンズアレイ１３０に近い所に位置するように、遮光板７０２の回動機構を構成するのが好ましい。

なお、ここでは図示を省略したが、遮光板７０２における太陽電池７０６が配置されていない側の面（遮光板７０２における照明光束が照射される面とは反対の面）には、互いに平行に形成された複数の凹凸の溝からなる放熱部が形成されている。これにより、照明光束を遮蔽した際に生じた熱を速やかに放出することができる。また、放熱部は、互いに平行とされた複数の凹凸の溝から形成されているため、放熱部の構造を簡易なものとすることができる。

遮光板７０２は、回動装置７０４のモータ軸に連結されており、回動装置７０４の駆動によって照明光束の光量を調整するための回動動作が行われるように構成されている。

回動装置７０４は、ステッピングモータを有する。ステッピングモータは、パルス信号が入力されるごとに一定角度ずつ回転するように構成されている。なお、ステッピングモータ以外のモータを用いてもよく、例えば、超音波モータを用いることにより、遮光板７０２の回動動作を高速に行うことが可能となる。

太陽電池７０６は、遮光板７０２における照明光束が照射される面に配置されている。太陽電池７０６としては、シリコン系の太陽電池（単結晶シリコン型、多結晶シリコン型、アモルファスシリコン型など）、化合物系の太陽電池（ＧａＡｓ系、ＣＩＳ系（カルコパイライト系）など）、有機系の太陽電池などを好適に用いることができる。

制御部８００（図２参照。）は、遮光板７０２の回動状態を制御することにより照明光束の通過光量を調整する機能（遮蔽状態制御機能）と、遮光板７０２で遮蔽される照明光束の光量に基づいてファン８２０の回転数を制御する機能（ファン制御機能）と、太陽電池７０６で発電された電力をファン８２０に供給する機能（電力供給機能）とを有する。

回動角検出部８１０は、遮光板７０２の回動角を検出する機能を有する。回動角検出部８１０で検出された遮光板７０２の回動角に関する情報は、制御部８００に出力される。制御部８００は、回動角検出部８１０からの当該出力情報に基づいてファン８２０の回転数を制御する。

ファン８２０は、例えばシロッコファンである。プロジェクタ１０００の外部から取り込まれた空気は、ファン８２０及び冷却風流路によって遮光部材７００（遮光板７０２や回動装置７０４など）内を通過した後、外部へと排出される。なお、ファン８２０について、遮光部材７００のみを冷却するファン（専用ファン）としてもよいし、遮光部材７００に加えて他の装置も冷却するファン（兼用ファン）としてもよい。

二次電池８３０は、太陽電池７０６で発電された電力を蓄える機能を有する。二次電池８３０としては、公知である種々の二次電池を用いることができ、例えば、ニッケル・カドミウム電池を好適に用いることができる。

以上のように構成された実施形態１に係るプロジェクタ１０００によれば、遮光部材７００は太陽電池７０６を有するため、遮光板７０２によって遮蔽された光の光エネルギーを電気エネルギーに変換することが可能となる。すなわち、実施形態１に係るプロジェクタ１０００によれば、遮光板７０２によって遮蔽された光を電気エネルギーとして有効に利用することが可能となる。

実施形態１に係るプロジェクタ１０００においては、遮光部材７００を冷却するファン８２０をさらに備え、制御部８００は、太陽電池７０６で発電された電力をファン８２０に供給する機能を有するため、従来は利用されることのなかった光エネルギーをファン駆動用の電気エネルギーとして有効に利用することが可能となる。また、ファン８２０を駆動することによって遮光部材７００の過度な温度上昇を抑制することが可能となる。

ところで、遮光板７０２で遮蔽される照明光束の光量が比較的大きい（遮光部材７００を通過する照明光束の通過光量が比較的小さい）にもかかわらずファン８２０の回転数が小さい場合は、遮光部材７００が高温状態になり、結果として遮光部材７００が劣化する場合がある。反対に、遮光板７０２で遮蔽される照明光束の光量が比較的小さい（遮光部材７００を通過する照明光束の通過光量が比較的大きい）にもかかわらずファン８２０の回転数が大きいことは、必要以上にファン８２０を回転させることであるから、電気エネルギーを無駄に消費するため好ましくない。また、ファン８２０の回転数が大きくなるのに比例してファン８２０の騒音も大きくなるため、必要も無いのにファン８２０の回転数を大きくすることは好ましいことではない。

これに対し、実施形態１に係るプロジェクタ１０００によれば、制御部８００は、遮光板７０２で遮蔽される照明光束の光量に基づいてファン８２０の回転数を制御する機能を有するため、遮光部材７００が高温状態になるのを抑制することが可能となり、熱によって遮光部材７００が劣化するのを抑制することが可能となる。また、必要以上にファン８２０を回転させることもないため、電気エネルギーの無駄な消費を抑制することができ、ファン８２０の低騒音化を図ることが可能となる。

［実施形態２］
図３は、実施形態２に係るプロジェクタ１００２を説明するために示す図である。なお、図３において、図２と同一の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

実施形態２に係るプロジェクタ１００２は、基本的には実施形態１に係るプロジェクタ１０００とよく似た構成を有するが、実施形態１で説明した回動角検出部に代えて温度検出部を備える点で、実施形態１に係るプロジェクタ１０００とは異なる。

すなわち、実施形態２に係るプロジェクタ１００２においては、図３に示すように、遮光部材７００の温度を検出する温度検出部８１２を備える。

また、実施形態２に係るプロジェクタ１００２においては、回動角検出部８１０に代えて温度検出部８１２を備えることにともない、実施形態１で説明した制御部８００に代えて制御部８０２を備える。

制御部８０２は、基本的には実施形態１で説明した制御部８００が有する機能と同様の機能を有するが、ファン制御機能として、温度検出部８１２で検出された遮光部材７００の温度情報に基づいてファン８２０の回転数を制御する機能を有する。

このように、実施形態２に係るプロジェクタ１００２は、実施形態１に係るプロジェクタ１０００とは、回動角検出部に代えて温度検出部を備える点で異なるが、実施形態１に係るプロジェクタ１０００の場合と同様に、遮光部材７００は太陽電池７０６を有するため、遮光板７０２によって遮蔽された光の光エネルギーを電気エネルギーに変換することが可能となる。すなわち、実施形態２に係るプロジェクタ１００２によれば、遮光板７０２によって遮蔽された光を電気エネルギーとして有効に利用することが可能となる。

実施形態２に係るプロジェクタ１００２は、回動角検出部に代えて温度検出部を備える点以外の点では、実施形態１に係るプロジェクタ１０００と同様の構成を有するため、実施形態１に係るプロジェクタ１０００が有する効果のうち該当する効果をそのまま有する。

［実施形態３］
図４は、実施形態３に係るプロジェクタ１００４を説明するために示す図である。図４（ａ）はプロジェクタ１００４の光学系を上面から見た図であり、図４（ｂ）はプロジェクタ１００４の光学系を側面から見た図であり、図４（ｃ）は遮光部材７１０の正面図であり、図４（ｄ）は遮光部材７１０の背面図である。
なお、図４において、図１と同一の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

実施形態３に係るプロジェクタ１００４は、基本的には実施形態１に係るプロジェクタ１０００とよく似た構成を有するが、遮光部材の構成が、実施形態１に係るプロジェクタ１０００とは異なる。

すなわち、実施形態３に係るプロジェクタ１００４においては、図４に示すように、遮光部材として、第１レンズアレイ１２０と第２レンズアレイ１３０との間に照明光束を挟んで対向配置され、照明光軸ＯＣに垂直な仮想平面内でそれぞれ移動可能に構成された２つの遮光板７１４，７１４を有する遮光部材７１０を用いている。

遮光部材７１０は、図４に示すように、中央部に開口部が形成された板状部材７１２と、照明光束を挟んで対向配置され照明光軸ＯＣに垂直な仮想平面内でそれぞれ移動可能に構成された一対の遮光板７１４，７１４と、一対の遮光板７１４，７１４を上下動させるための遮光板駆動機構７１６と、一対の遮光板７１４，７１４における照明光束が照射される面にそれぞれ配置される太陽電池７１８，７１８とを有する。遮光部材７１０は、第１レンズアレイ１２０と第２レンズアレイ１３０との間に配置されている。

板状部材７１２は、例えばアルミニウム合金からなる金属を好適に用いることができる。板状部材７１２の開口部の平面形状は、第１レンズアレイ１２０及び第２レンズアレイ１３０の平面形状と略同一である。

遮光部材駆動機構７１６は、一対の遮光板７１４，７１４を同期して上下動させる機能を有する。遮光板駆動機構７１６には、図示しないモータが配設されている。

実施形態３に係るプロジェクタ１００４においては、遮光部材の構成が異なることにともない、実施形態１で説明した制御部８００に代えて制御部８０４（図示せず。）を備える。

制御部８０４は、基本的には実施形態１で説明した制御部８００が有する機能と同様の機能を有するが、遮蔽状態制御機能として、一対の遮光板７１４，７１４の移動状態を制御する機能を有する。

このように、実施形態３に係るプロジェクタ１００４は、実施形態１に係るプロジェクタ１０００とは、遮光部材の構成が異なるが、実施形態１に係るプロジェクタ１０００の場合と同様に、遮光部材７１０は太陽電池７１８を有するため、遮光板７１４によって遮蔽された光の光エネルギーを電気エネルギーに変換することが可能となる。すなわち、実施形態３に係るプロジェクタ１００４によれば、遮光板７１４によって遮蔽された光を電気エネルギーとして有効に利用することが可能となる。

実施形態３に係るプロジェクタ１００４は、遮光部材の構成が異なる点以外の点では、実施形態１に係るプロジェクタ１０００と同様の構成を有するため、実施形態１に係るプロジェクタ１０００が有する効果のうち該当する効果をそのまま有する。

［実施形態４］
図５は、実施形態４に係るプロジェクタ１００６を説明するために示す図である。図５（ａ）はプロジェクタ１００６の光学系を上面から見た図であり、図５（ｂ）はプロジェクタ１００６の光学系を側面から見た図であり、図５（ｃ）は遮光部材７２０の正面図であり、図５（ｄ）は遮光部材７２０の背面図である。
なお、図５において、図１及び図４と同一の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

実施形態４に係るプロジェクタ１００６は、基本的には実施形態３に係るプロジェクタ１００４とよく似た構成を有するが、遮光部材の配置位置が、実施形態３に係るプロジェクタ１００４とは異なる。

すなわち、実施形態４に係るプロジェクタ１００６においては、図５に示すように、遮光部材７２０が、光源装置１１０と第１レンズアレイ１２０との間に配置されている。
なお、実施形態４に係るプロジェクタ１００６における遮光部材７２０は、図５（ｃ）及び図５（ｄ）に示すように、実施形態３に係るプロジェクタ１００４における遮光部材７１０と同様の構成を有するため、詳細な説明は省略する。

このように、実施形態４に係るプロジェクタ１００６は、実施形態３に係るプロジェクタ１００４とは、遮光部材の配置位置が異なるが、実施形態１及び３に係るプロジェクタ１０００，１００４の場合と同様に、遮光部材７２０は太陽電池７２８を有するため、遮光板７２４によって遮蔽された光の光エネルギーを電気エネルギーに変換することが可能となる。すなわち、実施形態４に係るプロジェクタ１００６によれば、遮光板７２４によって遮蔽された光を電気エネルギーとして有効に利用することが可能となる。

実施形態４に係るプロジェクタ１００６は、遮光部材の配置位置が異なる点以外の点では、実施形態３に係るプロジェクタ１００４と同様の構成を有するため、実施形態１及び３に係るプロジェクタ１０００，１００４が有する効果のうち該当する効果をそのまま有する。

［実施形態５］
図６は、実施形態５に係るプロジェクタ１００８を説明するために示す図である。図６（ａ）はプロジェクタ１００８の光学系を上面から見た図であり、図６（ｂ）はプロジェクタ１００８の光学系を側面から見た図であり、図６（ｃ）は遮光部材７３０を含む光学要素を上から見た図であり、図６（ｄ）は遮光部材７３０の正面図である。
なお、図６において、図１と同一の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

実施形態５に係るプロジェクタ１００８は、基本的には実施形態１に係るプロジェクタ１０００とよく似た構成を有するが、遮光部材の構成及び配置位置が、実施形態１に係るプロジェクタ１０００とは異なる。

すなわち、実施形態５に係るプロジェクタ１００８においては、図６に示すように、遮光部材として、偏光変換素子１４０の光入射側に配置され、照明光軸ＯＣに垂直な仮想平面内でそれぞれ移動可能に構成された２つの遮光板７３２，７３２を有する遮光部材７３０を用いている。

遮光部材７３０は、図６に示すように、照明光軸ＯＣに垂直な仮想平面内で移動可能に構成された２つの遮光板７３２，７３２と、２つの遮光板７３２，７３２を保持する保持部材７３８と、２つの遮光板７３２，７３２をそれぞれ移動させるための２つのモータ７４２，７４２と、２つの遮光板７３２，７３２における照明光束が照射される面にそれぞれ配置される太陽電池７４６，７４６とを有する。遮光部材７３０は、偏光変換素子１４０の光入射側に配置されている。

遮光板７３２は、平面視略矩形状の板状部材であり、偏光変換素子１４０の偏光分離層１４２に対応する位置に開口部７３４が形成されている（図６（ｃ）及び図６（ｄ）参照。）。遮光板７３２は、例えば、アルミニウム合金からなる金属板である。

遮光板７３２の下端部には、モータ７４２のモータ軸に形成されたギア部７４４と係合する係合部７３６が形成されている。これにより、モータ７４２の駆動を係合部７３６を介して遮光板７３２に伝達することができる。

保持部材７３８の上部には図示しないスライド部が設けられており、このスライド部に遮光板７３２の上端部が係合している。これにより、遮光板７３２は、保持部材７３８のスライド部に沿って、すなわちｘ軸方向に沿って移動することが可能となる。

モータ７４２としては、例えば、ガルバノモータ（ガルバノミラーやガルバノスキャナに用いられるモータ）を用いることができる。なお、ガルバノモータ以外のモータを用いてもよく、例えば、超音波モータを用いることにより、遮光板７３２の移動時における加速及び減速を高速に行うことが可能となる。また、モータを２つ用いる必要はなく、１つのモータを用いて２つの遮光板７３２，７３２を移動させることも可能である。この場合には、モータ７４２の駆動を２つの遮光板７３２，７３２に伝達するための公知の駆動伝達手段を用いることが好ましい。

なお、遮光板７３２をｘ軸方向に沿って移動させるための手段としては、上述の構成によるものに限られず、他の公知の手段を用いてもよい。

実施形態５に係るプロジェクタ１００８においては、遮光部材の構成及び配置位置が異なることにともない、実施形態１で説明した制御部８００に代えて制御部８０６（図示せず。）を備える。

制御部８０６は、基本的には実施形態１で説明した制御部８００が有する機能と同様の機能を有するが、遮蔽状態制御機能として、２つの遮光板７３２４，７３２の移動状態を制御する機能を有する。

このように、実施形態５に係るプロジェクタ１００８は、実施形態１に係るプロジェクタ１０００とは、遮光部材の構成及び配置位置が異なるが、実施形態１に係るプロジェクタ１０００の場合と同様に、遮光部材７３０は太陽電池７４６を有するため、遮光板７３２によって遮蔽された光の光エネルギーを電気エネルギーに変換することが可能となる。すなわち、実施形態５に係るプロジェクタ１００８によれば、遮光板７３２によって遮蔽された光を電気エネルギーとして有効に利用することが可能となる。

実施形態５に係るプロジェクタ１００８は、遮光部材の構成及び配置位置が異なる点以外の点では、実施形態１に係るプロジェクタ１０００と同様の構成を有するため、実施形態１に係るプロジェクタ１０００が有する効果のうち該当する効果をそのまま有する。

［実施形態６］
図７は、実施形態６に係るプロジェクタ１０１０を説明するために示す図である。図７（ａ）はプロジェクタ１０１０の光学系を上面から見た図であり、図７（ｂ）は遮光部材７５０及び投写光学系６００を上から見た図であり、図７（ｃ）は遮光部材７５０の正面図である。
なお、図７（ａ）において、図１（ａ）と同一の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

実施形態６に係るプロジェクタ１０１０は、基本的には実施形態１に係るプロジェクタ１０００とよく似た構成を有するが、遮光部材の構成及び配置位置が、実施形態１に係るプロジェクタ１０００とは異なる。

すなわち、実施形態６に係るプロジェクタ１０１０においては、図７に示すように、遮光部材として、投写光学系６００の内部に配置され、照明光束の光量を絞るように構成された遮光部材７５０を用いている。

遮光部材７５０は、図７に示すように、複数の絞り羽根７５２と、複数の絞り羽根７５２を保持する保持枠７５４と、複数の絞り羽根７５２における照明光束が照射される面にそれぞれ配置される太陽電池７５６とを有する。遮光部材７５０は、投写光学系６００を構成するレンズ６０６とレンズ６０８との間に配置されている。

投写光学系６００は、図７（ｂ）に示すように、５枚のレンズ６０２〜６１０と、鏡筒６１２とを有する。５枚のレンズ６０２〜６１０は、光軸方向に並列し、鏡筒６１２内にレンズ枠（図示せず。）を介して配置されている。鏡筒６１２は、プロジェクタ１０１０の筐体前面部に取り付けられている。

実施形態６に係るプロジェクタ１０１０においては、遮光部材の構成及び配置位置が異なることにともない、実施形態１で説明した制御部８００に代えて制御部８０８（図示せず。）を備える。

制御部８０８は、基本的には実施形態１で説明した制御部８００が有する機能と同様の機能を有するが、遮蔽状態制御機能として、遮光部材７５０の絞り状態を制御する機能を有する。

このように、実施形態６に係るプロジェクタ１０１０は、実施形態１に係るプロジェクタ１０００とは、遮光部材の構成及び配置位置が異なるが、実施形態１に係るプロジェクタ１０００の場合と同様に、遮光部材７５０は太陽電池７５６を有するため、遮光部材７５０によって遮蔽された光の光エネルギーを電気エネルギーに変換することが可能となる。すなわち、実施形態６に係るプロジェクタ１０１０によれば、遮光部材７５０によって遮蔽された光を電気エネルギーとして有効に利用することが可能となる。

実施形態６に係るプロジェクタ１０１０は、遮光部材の構成及び配置位置が異なる点以外の点では、実施形態１に係るプロジェクタ１０００と同様の構成を有するため、実施形態１に係るプロジェクタ１０００が有する効果のうち該当する効果をそのまま有する。

実施形態６に係るプロジェクタ１０１０においては、遮光部材７５０は、投写光学系６００における第２次光源像が形成される位置の近傍に配置されているため、結像面であるスクリーンＳＣＲ面において投写画像の全面にわたって均質に光量を絞ることができる開口絞りとして作用するようになる。このため、投写画像におけるフレアの発生及び輝度むらの発生を抑制しながら照明光束の光量を調整することができるという効果もある。

なお、投写光学系６００にズームレンズを採用することも可能であり、その場合には、投写光学系における第２次光源像が形成される位置は動いてしまうこととなるが、投写画像におけるフレアの発生及び輝度むらの発生を抑制しながら照明光束の光量を調整できる範囲内で第２次光源像が形成される位置の近傍に遮光部材７５０を配置すればよい。

以上、本発明のプロジェクタを上記の各実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。

（１）上記各実施形態に係るプロジェクタ１０００〜１０１０は、ＡＣ駆動型のプロジェクタであるが、本発明はこれに限定されるものではなく、バッテリー駆動型のプロジェクタに本発明を適用することも可能である。バッテリー駆動型のプロジェクタは、ＡＣ駆動型のプロジェクタと比較して、電源コンセントが不要であるという利点があるが、バッテリー容量の都合上、連続使用時間がそれほど長くないという欠点がある。しかしながら、バッテリー駆動型のプロジェクタに本発明を適用することにより、遮光板によって遮蔽された光を電気エネルギーとして有効に利用することが可能となるため、プロジェクタの連続使用時間を長くすることが可能となる。また、プロジェクタがバッテリー駆動型のプロジェクタである場合には、二次電池を備えることにより、バッテリー寿命の延命化を図ることができ、プロジェクタの連続使用時間をさらに長くすることが可能となる。

（２）上記各実施形態に係るプロジェクタ１０００〜１０１０においては、制御部８００〜８０８は、ファン制御機能として、遮光部材で遮蔽される照明光束の光量に基づいてファン８２０の回転数を制御する機能又は温度検出部８１２で検出された遮光部材の温度情報に基づいてファン８２０の回転数を制御する機能を有していたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、太陽電池とファン８２０とを直接接続してファン８２０を駆動制御してもよい。この場合、遮光部材で遮蔽される照明光束の光量が多い時には、太陽電池における発電量が多くなることからファン８２０の回転数が大きくなり、また、遮光部材で遮蔽される照明光束の光量が少ないときには、太陽電池における発電量が少なくなることからファン８２０の回転数が小さくなるため、遮光部材を効率よく冷却することが可能となる。

（３）上記各実施形態に係るプロジェクタ１０００〜１０１０においては、二次電池を備えるプロジェクタを例示して説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、二次電池を備えないプロジェクタに本発明を適用することも可能である。

（４）上記各実施形態に係るプロジェクタ１０００〜１０１０においては、遮光板又は絞り羽根と太陽電池とが別体として構成されている場合を例示して説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、遮光板又は絞り羽根と太陽電池とが一体として構成されていてもよい。

（５）上記各実施形態に係るプロジェクタ１０００〜１０１０においては、発光管に配設される反射手段として副鏡を用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、反射手段として反射膜を用いることも好ましい。また、上記各実施形態に係るプロジェクタ１０００〜１０１０においては、発光管に反射手段としての副鏡が配設されたプロジェクタを例示して説明しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、副鏡が配設されていないプロジェクタに本発明を適用することも可能である。

（６）上記各実施形態に係るプロジェクタ１０００〜１０１０においては、光源装置として、楕円面リフレクタ及び凹レンズからなる光源装置を用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、放物面リフレクタからなる光源装置を用いることも好ましい。

（７）上記各実施形態に係るプロジェクタ１０００〜１０１０は透過型のプロジェクタであるが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は反射型のプロジェクタにも適用することが可能である。ここで、「透過型」とは、透過型の液晶装置等のように光変調手段としての電気光学変調装置が光を透過するタイプであることを意味しており、「反射型」とは、反射型の液晶装置等のように光変調手段としての電気光学変調装置が光を反射するタイプであることを意味している。反射型のプロジェクタにこの発明を適用した場合にも、透過型のプロジェクタと同様の効果を得ることができる。

（８）上記各実施形態に係るプロジェクタ１０００〜１０１０においては、３つの液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂを用いたプロジェクタを例示して説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、１つ、２つ又は４つ以上の液晶装置を用いたプロジェクタにも適用可能である。

（９）上記各実施形態に係るプロジェクタ１０００〜１０１０においては、電気光学変調装置として液晶装置を用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。電気光学変調装置としては、一般に、画像情報に応じて入射光を変調するものであればよく、マイクロミラー型光変調装置などを利用してもよい。マイクロミラー型光変調装置としては、例えば、ＤＭＤ（デジタルマイクロミラーデバイス）（ＴＩ社の商標）を用いることができる。

（１０）本発明は、投写画像を観察する側から投写するフロント投写型プロジェクタに適用する場合にも、投写画像を観察する側とは反対の側から投写するリア投写型プロジェクタに適用する場合にも可能である。

実施形態１に係るプロジェクタ１０００を説明するために示す図。 実施形態１に係るプロジェクタ１０００を説明するために示す図。 実施形態２に係るプロジェクタ１００２を説明するために示す図。 実施形態３に係るプロジェクタ１００４を説明するために示す図。 実施形態４に係るプロジェクタ１００６を説明するために示す図。 実施形態５に係るプロジェクタ１００８を説明するために示す図。 実施形態６に係るプロジェクタ１０１０を説明するために示す図。

符号の説明

１００…照明装置、１１０…光源装置、１１２…発光管、１１４…楕円面リフレクタ、１１６…副鏡、１１８…凹レンズ、１２０…第１レンズアレイ、１３０…第２レンズアレイ、１４０…偏光変換素子、１４２…偏光分離層、１４４…反射層、１４６…位相差板、１５０…重畳レンズ、２００…色分離導光光学系、２１０，２２０…ダイクロイックミラー、２３０，２４０，２５０…反射ミラー、２６０…入射側レンズ、２７０…リレーレンズ、３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂ…集光レンズ、４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂ…液晶装置、５００…クロスダイクロイックプリズム、６００…投写光学系、６０２，６０４，６０６，６０８，６１０…レンズ、６１２…鏡筒、７００，７１０，７２０，７３０，７５０…遮光部材、７０２，７１４，７２４，７３２…遮光板、７０４…回動装置、７０６，７１８，７２８，７４６，７５６…太陽電池、７１２，７２２…板状部材、７１６，７２６…遮光板駆動機構、７３４…開口部、７３６…係合部、７３８…保持部材、７４２…モータ、７４４…ギア部、７５２…絞り羽根、７５４…保持枠、８００，８０２…制御部、８１０…回動角検出部、８１２…温度検出部、８２０…ファン、８３０…二次電池、１０００，１００２，１００４，１００６，１００８，１０１０…プロジェクタ、ＯＣ…照明光軸、ＳＣＲ…スクリーン

Claims (9)

1. 被照明領域側に照明光束を射出する光源装置を有する照明装置と、
   前記照明装置からの照明光束を画像情報に応じて変調する電気光学変調装置と、
   前記電気光学変調装置によって変調された光を投写する投写光学系と、
   前記光源装置から前記電気光学変調装置までの光路内又は前記投写光学系の内部に配置され、照明光束を部分的に遮蔽する遮光部材と、
   前記遮光部材の遮蔽状態を制御することにより照明光束の通過光量を調整する制御部とを備え、
   前記遮光部材は、太陽電池を有することを特徴とするプロジェクタ。
2. 請求項１に記載のプロジェクタにおいて、
   前記遮光部材を冷却するファンをさらに備え、
   前記制御部は、前記太陽電池で発電された電力を前記ファンに供給する機能をさらに有することを特徴とするプロジェクタ。
3. 請求項２に記載のプロジェクタにおいて、
   前記制御部は、前記遮光部材で遮蔽される照明光束の光量に基づいて前記ファンの回転数を制御する機能をさらに有することを特徴とするプロジェクタ。
4. 請求項２に記載のプロジェクタにおいて、
   前記遮光部材の温度を検出する温度検出部をさらに備え、
   前記制御部は、前記温度検出部で検出された前記遮光部材の温度情報に基づいて前記ファンの回転数を制御する機能をさらに有することを特徴とするプロジェクタ。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
   前記照明装置は、前記光源装置からの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、前記複数の第１小レンズに対応する複数の第２小レンズを有する第２レンズアレイと、前記第２レンズアレイからの各部分光束を被照明領域上で重畳する重畳レンズとをさらに有し、
   前記遮光部材は、前記第１レンズアレイと前記第２レンズアレイとの間に照明光束を挟んで対向配置され、それぞれ回動可能な複数の遮光板であり、
   前記制御部は、前記複数の遮光板の回動状態を制御する機能を有し、
   前記複数の遮光板は、太陽電池を有することを特徴とするプロジェクタ。
6. 請求項１〜４のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
   前記照明装置は、前記光源装置からの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、前記複数の第１小レンズに対応する複数の第２小レンズを有する第２レンズアレイと、前記第２レンズアレイからの各部分光束を被照明領域上で重畳する重畳レンズとをさらに有し、
   前記遮光部材は、前記第１レンズアレイと前記第２レンズアレイとの間に照明光束を挟んで対向配置され、照明光軸に垂直な仮想平面内でそれぞれ移動可能に構成された複数の遮光板であり、
   前記制御部は、前記複数の遮光板の移動状態を制御する機能を有し、
   前記複数の遮光板は、太陽電池を有することを特徴とするプロジェクタ。
7. 請求項１〜４のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
   前記照明装置は、前記光源装置からの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、前記複数の第１小レンズに対応する複数の第２小レンズを有する第２レンズアレイと、前記第２レンズアレイからの各部分光束を被照明領域上で重畳する重畳レンズとをさらに有し、
   前記遮光部材は、前記光源装置と前記第１レンズアレイとの間に照明光束を挟んで対向配置され、照明光軸に垂直な仮想平面内でそれぞれ移動可能に構成された複数の遮光板であり、
   前記制御部は、前記複数の遮光板の移動状態を制御する機能を有し、
   前記複数の遮光板は、太陽電池を有することを特徴とするプロジェクタ。
8. 請求項１〜７のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
   前記プロジェクタは、バッテリー駆動型のプロジェクタであることを特徴とするプロジェクタ。
9. 請求項１〜８のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
   前記太陽電池で発電された電力を蓄える二次電池をさらに備えることを特徴とするプロジェクタ。