JP5838850B2 - 調光装置およびプロジェクター - Google Patents

Description

本発明は、調光装置、および調光装置を備えるプロジェクターに関する。

従来、光源装置から射出された光束を画像信号に応じて光変調装置で変調し、スクリーン等に画像光として投写するプロジェクターが知られている。このプロジェクターには、投写される画像の明るさに対応させて、光変調装置に入射させる光束の光量を調整する調光装置を備えたものがある。この調光装置を備えるプロジェクターは、高いダイナミックコントラストを得ることができる。

特許文献１に開示される調光装置は、光源から射出された光束を減光する減光部と、減光部が取り付けられ、減光部の位置を変えるために回転する第２ギヤおよび第３ギヤと、第２ギヤおよび第３ギヤを回転可能に支持する支持軸を有すると共に、支持軸の軸心に対して略直交する方向において、光学部品用筐体とで第２ギヤおよび第３ギヤをそれぞれ挟装するベース部と、を備えていることが開示されている。この構成により、支持軸を回転部から飛び出させ、留め輪等を配置することなく、回転部は、支持軸からの脱落が防止され、減光部の位置を適正に変えるように安定して回転することができるとしている。

特開２０１０−１７５６７９号公報

特許文献１に開示される調光装置において、第２ギヤおよび第３ギヤは、ベース部に対して減光部（遮光板）が設置される側と同じ側に設置されている。言い換えると、第２ギヤおよび第３ギヤは、光束が通過する側に設置され、減光部の遮光した光束による熱が伝達され易くなっている。このため、第２ギヤおよび第３ギヤは、熱が伝達されることにより膨張し、ギヤ同士がかみ込み易くなる等の課題がある。なお、第２ギヤおよび第３ギヤは、耐熱性の高い合成樹脂等を使用している。また、特許文献１に開示される調光装置において、第２ギヤおよび第３ギヤは、平歯車を用いた構成となっている。そのため、調光装置は、駆動時において、ギヤ同士のかみ合いによる騒音が発生し易いという課題がある。そのため、駆動時の静音化を目的として、グリース等の潤滑剤を塗布する対策がとられているが、長期間使用する場合の騒音増加、また、グリースに異物が付着することによるギヤへのかみ込み、および低温環境下における不安定動作等の課題がある。
従って、ギヤへの熱伝達を抑制でき、駆動時の騒音の低減が可能な調光装置およびプロジェクターが要望されていた。

本発明は、上述した課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］本適用例に係る調光装置は、入射する光束の光軸を中心として配置され、光束を回動量に応じて遮光することにより通過させる光量を調整する一対の遮光板と、遮光板を間接的に保持して遮光板を回動させる回動伝達ギヤと、回動伝達ギヤを回動可能に支持する支持軸が設置される支持基板と、を備え、遮光板は、支持基板の一方の面側に設置され、回動伝達ギヤは、支持基板を介して一方の面側に対向する他方の面側に設置されていることを特徴とする。

このような調光装置によれば、遮光板は、支持基板の一方の面側に設置され、回動伝達ギヤは、支持基板を介して一方の面側に対向する他方の面側に設置されている。この構成により、回動伝達ギヤは、光束が通過する側とは逆側に設置されるため、遮光板の遮光した光束による熱が伝達され難くなる。これにより、回動伝達ギヤは膨張し難くなるため、回動伝達ギヤ同士のかみ込みを防止することができる。

［適用例２］上記適用例に係る調光装置において、回動伝達ギヤを回動させる駆動部を有し、駆動部は、駆動源となるモーターと、モーターの回動を回動伝達ギヤに伝達するギヤとを有して構成され、ギヤは、支持基板の他方の面側に設置されていることが好ましい。

このような調光装置によれば、モーターの回動を回動伝達ギヤに伝達するギヤは、回動伝達ギヤが設置される側と同じく、支持基板の他方の面側に設置される。これにより、ギヤも、熱膨張し難くなるため、ギヤと回動伝達ギヤとのかみ込みを防止することができる。

［適用例３］上記適用例に係る調光装置において、ギヤと回動伝達ギヤとは、はすば歯車で構成されていることが好ましい。

このような調光装置によれば、ギヤと回動伝達ギヤとは、はすば歯車で構成されることにより、駆動時の騒音を低減することができる。従って、駆動時の静音化を図ることができる。

［適用例４］上記適用例に係る調光装置において、支持軸は、支持基板に設置されるスリーブと、スリーブの内側に回動可能に保持されてスリーブの両側に延出するシャフトとを有し、支持基板の一方の面側に延出するシャフトには、遮光板を保持すると共にシャフトに回動可能に支持される回動伝達部材を備え、支持基板の他方の面側に延出するシャフトには、回動伝達ギヤを支持基板に押し付けて付勢する付勢部材を備えていることが好ましい。

このような調光装置によれば、付勢部材で回動伝達ギヤを支持基板に押し付けて付勢することにより、スリーブに対するシャフトの軸方向のガタツキや、径方向のガタツキを低減させることができる。これにより、回動伝達ギヤの回転のガタツキを抑制できる。そして、回動伝達ギヤが回動した場合、従動してシャフトが回動し、シャフトの回動に従動して回動伝達部材が回動する。そして、回動伝達部材が回動することにより、遮光板が回動する。従って、回動伝達ギヤの回転のガタツキを抑制でき、また、ギヤや回動伝達ギヤへの遮光板からの熱の伝達も抑えられること等により、遮光板のガタツキを抑制でき、遮光板を長期間安定して回転させることができる。

［適用例５］本適用例に係るプロジェクターは、上述したいずれかの調光装置と、光束を射出する光源装置と、調光装置により調光された光束を画像信号に応じて変調する光変調装置と、を備えていることを特徴とする。

このようなプロジェクターによれば、回動伝達ギヤや他のギヤの熱膨張を抑え、回動伝達ギヤの回転のガタツキを抑制できる調光装置により、通過させる光量の調光制御を精度良く実施できるため、投写される画像に対して高いダイナミックコントラストを実現することができ、しかも、高いダイナミックコントラストを長期間維持することができる。また、調光装置の静音化が図られたプロジェクターを実現できる。

実施形態に係るプロジェクターの概略構成を模式的に示す図。 調光装置の概略構成を示す斜視図。 調光装置の概略構成を示す斜視図。 調光装置の分解斜視図。 調光装置の概略断面図。

以下、実施形態を図面に基づいて説明する。
（実施形態）

図１は、実施形態に係るプロジェクター１の概略構成を模式的に示す図である。図１を参照して、本実施形態のプロジェクター１の概略構成を説明する。

なお、図１を含む以降の図面では、説明の便宜上、ＸＹＺ直交座標系で記載する。ＸＹＺ直交座標系は、照明光軸ＯＡに沿う光束の進行方向をＸ（＋Ｘ）方向とし、Ｘ方向に直交し、投写レンズ３５から画像光が射出される方向とは逆側の方向をＹ（＋Ｙ）方向とする。また、Ｘ方向およびＹ方向に直交し、かつ、机上設置姿勢での上方向（重力方向に逆らう方向）をＺ（＋Ｚ）方向とする。

本実施形態のプロジェクター１は、光源から射出される光束を画像信号に応じて変調してスクリーン等の投写面に拡大投写する電子機器である。プロジェクター１は、図１に示すように、光学ユニット３、制御部（図示省略）、制御部等に電力を供給する電源ユニット（図示省略）、およびプロジェクター１内部を冷却する冷却ユニット（図示省略）等を備え、これら各装置が外装筺体１Ａ内部に収容されている。

光学ユニット３は、制御部による制御に基づき、光源装置３０から射出された光束を光学的に処理して画像信号に応じた画像光を形成して投写するユニットである。光学ユニット３は、光源装置３０、照明光学装置３１、色分離光学装置３２、リレー光学装置３３、電気光学装置３４、およびこれら光学装置３０〜３４を内部に収容すると共に、投写レンズ３５を所定位置で支持固定する光学部品用筺体３６を備えて構成されている。

光源装置３０は、光源３０１およびリフレクター３０２を備える。光源装置３０は、光源３０１から射出された光束をリフレクター３０２によって射出方向を揃え、照明光軸ＯＡに対して平行化して照明光学装置３１に向けて射出する。照明光軸ＯＡは、光源装置３０から被照明領域側に射出される光束の中心軸である。本実施形態の光源装置３０は、超高圧水銀ランプを採用している。

照明光学装置３１は、第１レンズアレイ３１１と、第２レンズアレイ３１２と、偏光変換素子３１３と、重畳レンズ３１４と、平行化レンズ３１５と、を備えている。第１レンズアレイ３１１は、照明光軸ＯＡ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３０から射出された光束を部分光束に分割し、照明光軸ＯＡに沿った方向に射出する。第２レンズアレイ３１２は、第１レンズアレイ３１１の小レンズから射出された部分光束に対応して、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。第２レンズアレイ３１２は、第１レンズアレイ３１１から射出された部分光束をそれぞれ重畳レンズ３１４に向けて射出する。

偏光変換素子３１３は、第２レンズアレイ３１２から射出されたランダム偏光光となる各部分光束を液晶パネル３４１で利用可能な略１種類の偏光光に揃える機能を有する。なお、第２レンズアレイ３１２から射出され、偏光変換素子３１３によって略１種類の偏光光に変換された各部分光束は、重畳レンズ３１４によって、液晶パネル３４１の表面に略重畳される。なお、重畳レンズ３１４から射出された光束は、平行化レンズ３１５により平行化されて液晶パネル３４１に重畳される。平行化レンズ３１５は、詳細には、後述する３色の色光毎に設けられている。

照明光学装置３１には、光束の通過光量を調整する調光装置１０が設置される。詳細には、本実施形態の調光装置１０は、回動する一対の遮光板７（図２参照）を備えており、この遮光板７が、第１レンズアレイ３１１と第２レンズアレイ３１２との間に位置するように配置される。

調光装置１０は、制御部による制御に基づき、本実施形態では、一対の遮光板７が照明光軸ＯＡを通る水平面（ＸＹ平面）に対して略対称となる位置関係で回動することにより、光源装置３０（第１レンズアレイ３１１）から射出される光束の一部を遮光して、通過させる光量を調整する。なお、遮光板７を通過した光束は、第２レンズアレイ３１２に入射する。調光装置１０の詳細な構成と動作に関しては後述する。

色分離光学装置３２は、第１ダイクロイックミラー３２１と、第２ダイクロイックミラー３２２と、反射ミラー３２３と、を備えている。色分離光学装置３２は、照明光学装置３１から射出された光束を、赤色（Ｒ）光、緑色（Ｇ）光、青色（Ｂ）光の３色の色光に分離する。

リレー光学装置３３は、入射側レンズ３３１と、リレーレンズ３３３と、反射ミラー３３２，３３４と、を備えている。リレー光学装置３３は、色分離光学装置３２で分離されたＲ光をＲ光用の液晶パネル３４１Ｒまで導く。なお、本実施形態では、リレー光学装置３３がＲ光を導く構成としているが、これに限定されず、例えば、Ｂ光を導く構成としてもよい。

電気光学装置３４は、入射側偏光板３４２と、光変調装置としての液晶パネル３４１（Ｒ光用の液晶パネルを３４１Ｒ、Ｇ光用の液晶パネルを３４１Ｇ、Ｂ光用の液晶パネルを３４１Ｂとする）と、射出側偏光板３４３と、クロスダイクロイックプリズム３４４と、を備えている。入射側偏光板３４２および射出側偏光板３４３は、液晶パネル３４１Ｒ，３４１Ｇ，３４１Ｂ毎に設けられている。

液晶パネル３４１（３４１Ｒ，３４１Ｇ，３４１Ｂ）は、色分離光学装置３２で色光毎に分離された光束を画像信号に応じて変調する。クロスダイクロイックプリズム３４４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有し、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。クロスダイクロイックプリズム３４４は、液晶パネル３４１Ｒ，３４１Ｇ，３４１Ｂで変調された各色光を合成し、投写レンズ３５に射出する。

投写レンズ３５は、複数のレンズを組み合わせた組レンズで構成され、電気光学装置３４で変調され合成された光束をスクリーン等の投写面上に拡大投写する。

プロジェクター１は、調光装置１０により電気光学装置３４に入射する光束の光量を調整できるため、例えば、場面に応じて光束の光量を調整することにより、投写される画像のダイナミックコントラストを向上させることができる。

図２は、調光装置１０の概略構成を示す斜視図であり、図２（ａ）は調光装置１０の遮光板７を閉じた状態（全閉状態）を示す斜視図であり、図２（ｂ）は調光装置１０の遮光板７を開いた状態（全開状態）を示す斜視図である。図３は、調光装置１０の概略構成を示す斜視図である。詳細には、図３は、遮光板７を閉じた状態を支持基板２の面２０Ｂ側から見た斜視図である。図４は、調光装置１０の分解斜視図である。図５は、調光装置１０の概略断面図である。なお、図２、図４は、調光装置１０の光束射出側（＋Ｘ方向）から見た図としている。図２〜図５を参照して、調光装置１０の構成および動作に関して説明する。

なお、以下の図では、一対備えられた各構成部材において、構成部材の符号に追加して、一方の部材にａを付記し、他方の部材にｂを付記して識別する。また、説明の便宜上、一対備えられた各構成部材において、互いの構成部に共通の場合には、ａ，ｂの符号は適宜省略して説明する。

図２（ａ）に示すように、調光装置１０が一対の遮光板７により、光束を最大限に遮光する状態（通過光量が最も少なくなる状態）を全閉状態（遮光板７を閉じた状態）と称し、以降、適宜使用する。また、図２（ｂ）に示すように、調光装置１０が一対の遮光板７により、光束を最小限に遮光する状態（通過光量が最大の状態（本実施形態では光束を遮らない状態））を全開状態（遮光板７を開いた状態）と称し、以降、適宜使用する。

図２〜図４に示すように、調光装置１０は、概略、支持基板２と、一対の支持軸４（４ａ，４ｂ）と、モーター５０と、一対の回動伝達ギヤ５１（５１ａ，５１ｂ）と、一対の回動伝達部材５２（５２ａ，５２ｂ）と、回動伝達部材５２に保持される一対の遮光板７（７ａ，７ｂ）とを備えている。また、調光装置１０は、回動伝達ギヤ５１を支持基板２に押し付ける付勢部材としての一対のコイルばね６（６ａ，６ｂ）を備えている。なお、モーター５０、回動伝達ギヤ５１等により駆動部５を構成している。

支持基板２は、図２、図３に示すように、略矩形状に形成される基板本体２０、および基板本体２０に取り付けられる一対の支持軸４を有している。支持基板２は、基板本体２０の一方の面２０Ａ側に、回動伝達部材５２および遮光板７を支持し、基板本体２０を介して一方の面２０Ａ側に対向する他方の面２０Ｂ側に、モーター５０および回動伝達ギヤ５１を支持して構成されている。
なお、以降の説明において、基板本体２０の一方の面２０Ａと他方の面２０Ｂとを、適宜、面２０Ａ、面２０Ｂとして使用する。

基板本体２０は、板金加工により形成され、図４に示すように、略中央部に面２０Ｂ側に切り起こされた起立部２１と、起立部２１による孔部２２が形成される。また、起立部２１には、モーター５０を固定する孔部（図示省略）が形成される。基板本体２０は、支持軸４（４ａ，４ｂ）を挿通する孔部２３（２３ａ，２３ｂ）が形成される。

調光装置１０は、光学部品用筺体３６の＋Ｙ側の側面（図１参照）に支持基板２を固定することにより、光学部品用筺体３６に固定される。光学部品用筺体３６に調光装置１０を固定した場合、一対の遮光板７（７ａ，７ｂ）は、第１レンズアレイ３１１と第２レンズアレイ３１２との間に配置される。

支持軸４は、回動伝達ギヤ５１、回動伝達部材５２をそれぞれ回動可能に支持する部材である。支持軸４は、図４、図５に示すように、円筒状で支持基板２に設置されるスリーブ４１と、スリーブ４１の内側に回動可能に保持されてスリーブ４１の両側に延出する円柱状のシャフト４２を備えている。なお、スリーブ４１とシャフト４２は、軸受け４３を介して互いに回動可能に構成されている。軸受け４３は、１列のボールベアリングで構成されている。

支持軸４は、図４、図５に示すように、スリーブ４１を基板本体２０の孔部２３に圧入して支持基板２に固定される。このとき、スリーブ４１の端部に有するツバ部４１１は、基板本体２０の面２０Ｂに当接する。なお、シャフト４２において、一方の面２０Ａ側に延出する部分を表面側シャフト４２１、他方の面２０Ｂ側に延出する部分を裏面側シャフト４２２とする。なお、一対の支持軸４（４ａ，４ｂ）はそれぞれ同様に構成され、同様に支持基板２に固定される。

モーター５０は、回動伝達ギヤ５１を回動させる駆動力を発生させる駆動源であり、制御部により回転を制御される。モーター５０は、本実施形態では、ステッピングモーターを使用している。モーター５０は、図３、図４に示すように、支持軸であるスピンドル５０２を有するモーター本体５０１と、スピンドル５０２に設置されたギヤとしてのピニオン５０３とを備えている。本実施形態では、ピニオン５０３は、はすば歯車として構成されるウォームを用いている。

モーター５０は、図３、図４に示すように、基板本体２０の孔部２２にモーター本体５０１の一部を挿入する状態で、起立部２１に固定される。起立部２１からはスピンドル５０２が延出し、そのスピンドル５０２にはピニオン５０３が圧入される。なお、１つのピニオン５０３は、後述する２つの回動伝達ギヤ５１（５１ａ，５１ｂ）とかみ合う。

回動伝達ギヤ５１は、はすば歯車として構成されている。言い換えると、回動伝達ギヤ５１は、ピニオン５０３（ウォーム）とかみ合うウォームホイールとして構成されている。回動伝達ギヤ５１は、ピニオン５０３の回転（モーター５０の駆動力）が伝達されて、シャフト４２を回転させるギヤである。なお、一対の回動伝達ギヤ５１（５１ａ，５１ｂ）は、ピニオン５０３の回転により、互いに逆方向に回転する。

回動伝達ギヤ５１は、図４、図５に示すように、回転中心軸を中心とする中心孔５１１を有して筒状に形成される筒状部５１２を備えている。中心孔５１１は、支持軸４（裏面側シャフト４２２）の外径より僅かに大きな内径に設定されている。回動伝達ギヤ５１は、図５に示すように、筒状部５１２の基部５１２１の外周に、溝状に形成される溝部５１３を備えている。また、回動伝達ギヤ５１は、端面にリング状に突出する突起部５１４を備えている。なお、一対の回動伝達ギヤ５１（５１ａ，５１ｂ）はそれぞれ同様に構成される。

付勢部材としてのコイルばね６は、圧縮コイルばねとして構成されている。コイルばね６は、回動伝達ギヤ５１を支持基板２に押し付ける部材である。後述するが、コイルばね６は、回動伝達ギヤ５１を支持基板２に押し付けることにより、スリーブ４１に対するシャフト４２の軸方向のガタツキと、径方向のガタツキを抑制する。

回動伝達ギヤ５１（５１ａ，５１ｂ）は、図３〜図５に示すように、中心孔５１１に支持軸４（４ａ，４ｂ）の裏面側シャフト４２２がそれぞれ挿入され、基板本体２０の面２０Ｂに設置される。この時、回動伝達ギヤ５１（５１ａ，５１ｂ）は、ピニオン５０３にかみ合わせて設置する。

また、回動伝達ギヤ５１（５１ａ，５１ｂ）は、図４、図５に示すように、裏面側シャフト４２２に挿入された後、筒状部５１２に沿ってコイルばね６（６ａ，６ｂ）をそれぞれ挿入する。次に、コイルばね６が抜け出さないためのバネ用保持板６５を、コイルばね６を押圧しながら裏面側シャフト４２２に挿入する。その後、裏面側シャフト４２２の端部に備える溝部４２２１に固定リングＥ２を係止する。これにより、回動伝達ギヤ５１（５１ａ，５１ｂ）は、裏面側シャフト４２２に設置される。

回動伝達部材５２（５２ａ，５２ｂ）は、シャフト４２の回転が伝達されることにより、保持する遮光板７（７ａ，７ｂ）をそれぞれ回動する部材である。回動伝達部材５２は、図２、図４、図５に示すように、回転中心軸を中心とする中心孔５２１を有して筒状に形成される筒状部５２２を備えている。筒状部５２２の基部５２２１（図４、図５参照）には、円板状のベース部５２３を備えている。ベース部５２３の端面には、リング状に突出する突起部５２４（図５参照）を備えている。

回動伝達部材５２は、ベース部５２３の外周近傍に突出して設置され、遮光板７を取り付けて保持する遮光板取付部５２５を備えている。遮光板取付部５２５は、それぞれの回動伝達部材５２ａ，５２ｂを支持軸４に設置した場合、略対称な位置となるように構成されている。それ以外は、回動伝達部材５２（５２ａ，５２ｂ）は、それぞれ同様に構成される。なお、遮光板取付部５２５は、外周側に開口するネジ孔５２５２（図５参照）が設けられており、遮光板７は、図４、図５に示すように、このネジ孔５２５２にネジＳ１が螺合されて回動伝達部材５２に取り付けられる。

なお、回動伝達部材５２（５２ａ，５２ｂ）は、図４、図５に示すように、中心孔５２１に支持軸４（４ａ，４ｂ）の表面側シャフト４２１がそれぞれ挿入され、基板本体２０の面２０Ａに設置される。なお、回動伝達部材５２（５２ａ，５２ｂ）は、図４、図５に示すように、表面側シャフト４２１に挿入された後、表面側シャフト４２１の端部に設置される溝部４２１１に固定リングＥ１を係止する。これにより、回動伝達部材５２（５２ａ，５２ｂ）は、表面側シャフト４２１に設置される。

遮光板７は、回動伝達部材５２ａに保持される遮光板７ａと、回動伝達部材５２ｂに保持される遮光板７ｂとにより一対形成されている。そして、遮光板７（７ａ，７ｂ）は、本実施形態では、入射する光束の照明光軸ＯＡを中心として、照明光軸ＯＡを通る水平面（ＸＹ平面）に対して略対称となるように配置される。

遮光板７（７ａ，７ｂ）は、図２（ａ）に示す全閉状態と、図２（ｂ）に示す全開状態との間で、ステップ数で制御されるモーター５０の駆動に応じて回動量を変化させる。この回動動作により、遮光板７（７ａ，７ｂ）は、入射する光束を回動量に応じて遮光し、通過させる光量を調整する。以降では、一方の遮光板７ｂを例にして遮光板７の構成に関して説明する。

遮光板７ｂは、金属板を曲折して形成されている。遮光板７ｂは、図２〜図４に示すように、矩形状の遮光板本体７０ｂと、遮光板本体７０ｂの照明光軸ＯＡ側の長手側端部から光束入射側に傾斜する第１傾斜部７１ｂと、第１傾斜部７１ｂの照明光軸ＯＡ側の長手側端部から光束射出側に傾斜する第２傾斜部７２ｂとを備えて形成される。

なお、遮光板７ｂは、第２傾斜部７２ｂの照明光軸ＯＡ側の端部中央に、遮光板７ｂを設置した際に、照明光軸ＯＡを囲む形態となる円弧状の切欠部７２１ｂが形成されている。また、遮光板７ｂは、遮光板本体７０ｂの短手側端部に延出する接続部７０１ｂ（図４、図５参照）が形成される。

また、遮光板７ｂは、図２、図４、図５に示すように、回動伝達部材５２ｂの遮光板取付部５２５に取り付ける（接続する）ための接続部材７５ｂを備えている。接続部材７５ｂは、矩形状の金属板で形成されている。接続部材７５ｂと遮光板本体７０ｂとは、接続部材７５ｂと接続部７０１ｂとをカシメ加工することにより一体化している。

接続部材７５ｂには、案内孔７５１ｂ（図５参照）と挿通孔７５２ｂ（図４、図５参照）とが形成されている。接続部材７５ｂは、遮光板取付部５２５に形成される案内突起５２５１に案内孔７５１ｂを挿入させる。そして、挿通孔７５２ｂにネジＳ１を挿通して遮光板取付部５２５のネジ孔５２５２に螺合させることにより、遮光板取付部５２５に接続部材７５ｂが取り付けられる。これにより、遮光板７ｂが、回動伝達部材５２ｂに取り付けられる。

他方の遮光板７ａも、上述した遮光板７ｂと同様に構成される。異なるのは、遮光板７ａと遮光板７ｂとは、設置された場合、照明光軸ＯＡを通る水平面（ＸＹ平面）に対して、本実施形態では、略対称となるように構成されていることである。

なお、遮光板７は、全閉状態での遮光板７ａ，７ｂ間の隙間Ｓ（図２（ａ）参照）を小さく設定することにより、全閉状態での遮光板７ａ，７ｂを通過する光束の光量を少なくさせるため、投写画像のコントラストを向上させる。また、第２傾斜部７２ａ，７２ｂに切欠部７２１ａ，７２１ｂを形成することにより、減光率（全閉状態での液晶パネル３４１に入射する光束の光量を１とした場合の、液晶パネル３４１に入射する光束の光量の比率）の変化をなだらかにすることができ、調光による投写画像の明るさの変化を視認し難いものとしている。

本実施形態の調光装置１０において、回動伝達ギヤ５１は、図５に示すように、コイルばね６により、回動伝達ギヤ５１の溝部５１３の底面５１３１を支持基板２の面２０Ｂに押し付けられる（突起部５１４を面２０Ｂに押し付けられる）。また、バネ用保持板６５は、コイルばね６により、支持基板２の面２０Ｂ側とは逆方向（＋Ｙ方向）に押し付けられる。

なお、スリーブ４１は、支持基板２に圧入により固定されているため、このコイルばね６の動作により、シャフト４２は＋Ｙ方向に押され、軸受け４３の有する軸方向（Ｙ軸方向）の隙間分が、＋Ｙ方向に移動する。シャフト４２の＋Ｙ方向への移動により、回動伝達部材５２は、＋Ｙ方向へ移動し、支持基板２の面２０Ａに押し付けられる。

このように、回動伝達ギヤ５１と回動伝達部材５２は、コイルばね６により、支持基板２の面２０Ｂと面２０Ａとに押え付けられる。この構成により、回動伝達ギヤ５１および回動伝達部材５２は、スリーブ４１に対するシャフト４２の軸方向のガタツキと、径方向のガタツキを抑制されて回動する。従って、回動伝達ギヤ５１に間接的に保持される遮光板７は、ガタツキを抑制されて回動することができる。

なお、調光装置１０は、モーター５０のピニオン５０３が回動すると、ピニオン５０３とかみ合う回動伝達ギヤ５１（５１ａ，５１ｂ）がそれぞれ逆方向に回動する。回動伝達ギヤ５１（５１ａ，５１ｂ）の回動により、シャフト４２が軸受け４３によりスリーブ４１に対してそれぞれ逆方向に回動する。そして、シャフト４２の回動により、回動伝達部材５２（５２ａ，５２ｂ）がそれぞれ逆方向に回動する。回動伝達部材５２（５２ａ，５２ｂ）が回動することにより、接続する遮光板７（７ａ，７ｂ）がそれぞれ逆方向に回動する。なお、遮光板７の回動は、照明光軸ＯＡを通るＸＹ平面に対して、本実施形態では、略対称となる回動を行う。

上述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
本実施形態の調光装置１０によれば、遮光板７は、支持基板２の一方の面２０Ａ側に設置され、回動伝達ギヤ５１は、支持基板２を介して一方の面２０Ａ側に対向する他方の面２０Ｂ側に設置されている。この構成により、回動伝達ギヤ５１は、光束が通過する側とは逆側に設置されるため、遮光板７の遮光した光束による熱が伝達され難くなる。これにより、回動伝達ギヤ５１は膨張し難くなるため、回動伝達ギヤ５１（５１ａ，５１ｂ）同士のかみ込みを防止することができる。

本実施形態の調光装置１０によれば、モーター５０の回動を回動伝達ギヤ５１に伝達するギヤとしてのピニオン５０３は、回動伝達ギヤ５１が設置される側と同じく、支持基板２の他方の面２０Ｂ側に設置される。これにより、ピニオン５０３も、熱膨張し難くなるため、ピニオン５０３と回動伝達ギヤ５１（５１ａ，５１ｂ）とのかみ込みを防止することができる。

本実施形態の調光装置１０によれば、ピニオン５０３と回動伝達ギヤ５１とは、はすば歯車で構成されることにより、駆動時の騒音を低減することができる。従って、調光装置１０は、駆動時の静音化を図ることができる。

本実施形態の調光装置１０によれば、コイルばね６により、回動伝達ギヤ５１を支持基板２に押し付けて付勢することにより、スリーブ４１に対するシャフト４２の軸方向のガタツキや、径方向のガタツキを低減させることができる。これにより、回動伝達ギヤ５１の回転のガタツキを抑制できる。そして、回動伝達ギヤ５１が回動した場合、従動してシャフト４２が回動し、シャフト４２の回動に従動して回動伝達部材５２が回動する。そして、回動伝達部材５２が回動することにより、遮光板７が回動する。従って、回動伝達ギヤ５１の回転のガタツキを抑制でき、また、ピニオン５０３や回動伝達ギヤ５１への遮光板７からの熱の伝達も抑えられること等により、遮光板７のガタツキを抑制でき、遮光板７を長期間安定して回転させることができる。

本実施形態の調光装置１０によれば、回動伝達ギヤ５１（５１ａ，５１ｂ）とピニオン５０３を、はすば歯車で構成される構成としたため、ギヤ同士のかみ合いによる騒音を抑制することができ、従来、駆動時の静音化を目的に使用されていたグリース等の潤滑剤の塗布が不必要となる。これにより、グリースに異物が付着することによるギヤへのかみ込み、および低温環境下における不安定動作等の課題が解決される。

モーター５０が回動する際に、回転し過ぎる動作と戻る動作とを繰り返し行う性能のモーターを用いた場合、ピニオン５０３は、振動する状態となり、騒音（高周波ノイズ）の原因となる。しかし、本実施形態の調光装置１０によれば、このようなモーターを使用した場合にも、コイルばね６により、回動伝達ギヤ５１を支持基板２に押し付けて付勢することにより、ピニオン５０３に従動する回動伝達ギヤ５１の回動動作に付加を加えることで、静音化を図ることができる。

本実施形態のプロジェクター１によれば、回動伝達ギヤ５１やピニオン５０３の熱膨張を抑え、回動伝達ギヤ５１の回転のガタツキを抑制できる調光装置１０により、通過させる光量の調光制御を精度良く実施できるため、投写される画像に対して高いダイナミックコントラストを実現することができ、しかも、高いダイナミックコントラストを長期間維持することができる。また、調光装置１０の静音化が図られたプロジェクターを実現できる。

なお、上述した実施形態は、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変更や改良等を加えて実施することが可能である。変形例を以下に述べる。

前記実施形態の調光装置１０は、コイルばね６を設置しない状態においては、回動伝達ギヤ５１と回動伝達部材５２は、それぞれ支持軸４（シャフト４２）に対して回動可能に支持されている。しかし、これに限られず、支持軸４（シャフト４２）に対して回動伝達ギヤ５１を回動可能とし、回動伝達部材５２は、シャフト４２に固定する構成としてもよい。

前記実施形態の調光装置１０は、コイルばね６により、回動伝達ギヤ５１を支持基板２に押し付けることにより、回動伝達部材５２を支持基板２に押し付ける構造としている。しかし、これに限られず、コイルばね６により、回動伝達部材５２を支持基板２に押し付けることにより、回動伝達ギヤ５１を支持基板２に押し付ける構造としてもよい。

前記実施形態の調光装置１０は、ピニオン５０３（ウォーム）とウォームホイールとしての回動伝達ギヤ５１を用いた構成となっている。しかし、これに限られず、平歯車として構成されるピニオンや回動伝達ギヤの構成としてもよい。この場合、平歯車で構成されるギヤを、本実施形態と同様に、遮光板７が設置される面２０Ａとは逆側の面２０Ｂへ設置することにより、ギヤを構成する合成樹脂材料の耐熱温度を、面２０Ａ側に設置する場合のギヤの耐熱温度より低くすることができる。これにより、ギヤ（平歯車）を構成する合成樹脂材料として、潤滑性を有する樹脂材料を使用できるため、面２０Ａ側にギヤ（平歯車）を設置する従来の場合に比べて、低騒音化を図ることができる。

前記実施形態の調光装置１０は、ピニオン５０３（ウォーム）の回転をウォームホイールとしての回動伝達ギヤ５１で所定の回転数となるように減速しているが、平歯車を用いる構成の場合には、中間ギヤを追加することで減速させることでもよい。

前記実施形態の調光装置１０は、支持軸４の軸受け４３として、１列のベアリング（ボールベアリング）で構成されている。しかし、これに限られず、２列のベアリングで構成されていてもよい。

前記実施形態の調光装置１０は、付勢部材として、コイルばね６を使用している。しかし、付勢部材はコイルばね６に限られず、板バネなどを使用してもよい。

前記実施形態の調光装置１０は、遮光板７（７ａ，７ｂ）において、遮光板本体７０ａ，７０ｂ、第１傾斜部７１ａ，７１ｂ、第２傾斜部７２ａ，７２ｂを有し、第２傾斜部７２ａ，７２ｂには切欠部７２１ａ，７２１ｂを有している。しかし、第１傾斜部７１ａ，７１ｂや第２傾斜部７２ａ，７２ｂおよび切欠部７２１ａ，７２１ｂの形状等は、適宜変更することができる。

前記実施形態の遮光板７（７ａ，７ｂ）は、照明光軸ＯＡを通る水平面（ＸＹ平面）に対して略対称となるように配置されている。しかし、遮光板は対称に配置されなくてもよい。

前記実施形態の調光装置１０は、遮光板７が、Ｚ方向に開閉する機構となっているが、Ｙ方向に開閉する機構としてもよい。

前記実施形態の光源３０１は、超高圧水銀ランプを採用している。しかし、これに限定されず、高輝度発光する種々の放電型のランプを採用することができ、例えば、メタルハライドランプや高圧水銀ランプ等を採用することができる。

前記実施形態の光学ユニット３は、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光に対応する３つの光変調装置（液晶パネル３４１）を用いる、いわゆる３板方式を採用している。しかし、これに限られず、単板方式の光変調装置を採用してもよい。また、コントラストを向上させるための光変調装置を追加して採用してもよい。

前記実施形態の光学ユニット３は、透過型の光変調装置（透過型の液晶パネル３４１）を採用している。しかし、これに限られず、反射型の光変調装置を採用してもよい。

１…プロジェクター、２…支持基板、４…支持軸、５…駆動部、６…コイルばね、７…遮光板、１０…調光装置、３０…光源装置、４１…スリーブ、４２…シャフト、５０…モーター、５１…回動伝達ギヤ、５２…回動伝達部材、３４１…液晶パネル、５０３…ピニオン、２０Ａ…一方の面、２０Ｂ…他方の面、ＯＡ…照明光軸。

Claims (4)

1. 入射する光束の光軸を中心として配置され、前記光束を回動量に応じて遮光する一対の遮光板と、
   当該一対の遮光板をそれぞれ回動させる一対の回動伝達ギヤと、
   駆動源となるモーターと、前記モーターの回動を前記一対の回動伝達ギヤに伝達するウォームとを有し、前記一対の回動伝達ギヤを回動させる駆動部と、
   前記一対の回動伝達ギヤを回動可能にそれぞれ支持する一対の支持軸と、
   前記一対の支持軸が設置される支持基板と、を備え、
   前記遮光板は、前記支持基板の一方の面側に設置され、
   前記一対の回動伝達ギヤと前記ウォームとは、前記支持基板を介して前記一方の面側に対向する他方の面側に設置され、
   前記ウォームは、前記一対の回動伝達ギヤの間に位置するとともに、前記一対の回動伝達ギヤとかみ合い、
   前記一対の回動伝達ギヤは、はすば歯車で構成されていることを特徴とする調光装置。
2. 請求項１に記載の調光装置であって、
   前記モーターは、前記モーターのスピンドルが前記入射する光束の光軸に沿うように、前記支持基板に設置されることを特徴とする調光装置。
3. 請求項１または請求項２記載の調光装置であって、
   前記支持軸は、前記支持基板に設置されるスリーブと、当該スリーブの内側に回動可能に保持されて前記スリーブの両側に延出するシャフトとを有し、
   前記支持基板の前記一方の面側に延出する前記シャフトには、前記遮光板を保持すると共に前記シャフトに回動可能に支持される回動伝達部材を備え、
   前記支持基板の前記他方の面側に延出する前記シャフトには、前記回動伝達ギヤを前記支持基板に押し付けて付勢する付勢部材を備えていることを特徴とする調光装置。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の調光装置と、
   前記光束を射出する光源装置と、
   前記調光装置により調光された光束を画像信号に応じて変調する光変調装置と、を備えていることを特徴とするプロジェクター。

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