JP4433930B2 - Optical device and projection display device - Google Patents
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Description
本発明は、たとえば液晶プロジェクタ等の表示装置の照明装置として用いられる光学装置および投射型表示装置に関するものである。 The present invention relates to an optical device and a projection display device used as an illumination device for a display device such as a liquid crystal projector.
液晶プロジェクタは、液晶材料を用いた空間光変調器(以下、液晶パネルという)を用いるプロジェクタ装置である。
液晶プロジェクタにおいては、液晶パネル自体は発光しない。そこで、液晶プロジェクタにおいては、液晶パネルと光源とを組み合わせ、液晶パネルに光を照射して照明する。
そして、液晶パネルに映像信号を印加し、液晶パネルにより形成された像を、投射レンズによりスクリーンに投射する。
このような構成を有する液晶プロジェクタにより、小型で効率の良いプロジェクタ装置を実現できる。
A liquid crystal projector is a projector device using a spatial light modulator (hereinafter referred to as a liquid crystal panel) using a liquid crystal material.
In a liquid crystal projector, the liquid crystal panel itself does not emit light. Therefore, in a liquid crystal projector, a liquid crystal panel and a light source are combined to illuminate the liquid crystal panel with light.
Then, a video signal is applied to the liquid crystal panel, and an image formed by the liquid crystal panel is projected onto the screen by the projection lens.
With the liquid crystal projector having such a configuration, a small and efficient projector device can be realized.
ところで、液晶材料の中には、印加電界に従い、入射光の偏光を変化させる性質(施光性)を持つものがある。
液晶パネル、この性質を利用して光変調を行うものが多い。
このために、液晶パネルに入射する光は、ある一方向の直線偏光(p偏光またはs偏光)とする必要がある。そして、液晶パネルを出射する光は、液晶パネルに印加される映像信号に従い偏光方向が回転する。
そこで、光変調を行うために液晶パネルの出射側に検光子として偏光子が配置される。
By the way, some liquid crystal materials have a property (light application property) that changes the polarization of incident light according to an applied electric field.
Many liquid crystal panels perform light modulation using this property.
For this reason, light incident on the liquid crystal panel needs to be linearly polarized light in one direction (p-polarized light or s-polarized light). Then, the polarization direction of the light emitted from the liquid crystal panel is rotated according to the video signal applied to the liquid crystal panel.
Therefore, a polarizer is disposed as an analyzer on the emission side of the liquid crystal panel in order to perform light modulation.
また、偏光変換光学装置を採用した液晶プロジェクタとしては、スクリーンが置かれた環境に応じてより見やすい表示画像が得られるように、絞りオン・オフモード切替を持つプロジェクタが提案されている(たとえば特許文献1参照)。
ところで、偏光変換光学系を用いて光源光の利用効率向上を図った液晶プロジェクタ光学系において、液晶パネルに入射する照明光は照明設計に応じた有限角度分布を持つため、液晶の配向による偏光特性が乱れコントラストが低下する。
照明光学系のFナンバを大きくすると、液晶パネルへの入射角が垂直に近くなるため偏光特性が有効に働きコントラストが上昇する。
一方、照明光学系のFナンバを大きくとった場合は光路長が長くなり照明装置の占有体積が増加する。その結果、セット外形サイズの増大、材料コストの上昇といった短所を併せ持つ。
By the way, in a liquid crystal projector optical system that uses a polarization conversion optical system to improve the light source light utilization efficiency, the illumination light incident on the liquid crystal panel has a finite angular distribution according to the illumination design. Disturbs the contrast.
When the F number of the illumination optical system is increased, the incident angle to the liquid crystal panel becomes nearly vertical, so that the polarization characteristics work effectively and the contrast increases.
On the other hand, when the F number of the illumination optical system is increased, the optical path length becomes longer and the occupied volume of the illumination device increases. As a result, it has the disadvantages of increasing the set outer size and increasing the material cost.
また、絞りオン/オフモード切替を持つプロジェクタにおいては、性能向上に限界がある。
絞りオン/オフの2モード切替により、映画などの暗いシーンが多いプログラム再生の際にランプ駆動電圧をLoモードに切り替え、さらに絞りオン(例:遮光率20%)状態にすることにより、黒レベルを下げコントラスト向上を図っている(シネマブラックProなどのモード)。
鑑賞中は常に絞りオンで一部遮光状態であり同時に白レベルも下がるため、明るいシーンでの輝度もそれに応じて低下する。違和感のない遮光率設定とした結果、コントラスト向上も約20%アップに止まり大幅な向上は望めない。
Further, there is a limit to improving the performance of the projector having the aperture on / off mode switching.
Switch the lamp drive voltage to Lo mode during program playback with many dark scenes, such as movies, by switching the aperture on / off mode, and then turn the aperture on (eg, 20% shading rate) to achieve a black level. To improve contrast (modes such as Cinema Black Pro).
During viewing, the aperture is always on and part of the light is blocked. At the same time, the white level also decreases, so the brightness in bright scenes decreases accordingly. As a result of setting the shading ratio so that there is no sense of incongruity, the contrast is only improved by about 20% and no significant improvement can be expected.
また、一般的に虹彩型絞りでは、制御方法が簡単なことからステッピングモータが多く用いられるが、投影する画面の照度に応じて連続的に、かつ高速で動作させると、作動中に耳障りな励磁騒音を発するので静音性を求められるホーム用プロジェクタではノイズ源となり使用上不適切である。 In general, an iris diaphragm uses a stepping motor because of its simple control method. However, if it is operated continuously and at a high speed according to the illuminance of the screen to be projected, it can be irritating during operation. Since it emits noise, it is unsuitable for use as a noise source in home projectors that require quietness.
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、セット外形サイズの増大、材料コストの上昇を抑止でき、しかもコントラスト向上を図れ、また、絞り動作時に騒音が小さく静音性に優れた光学装置およびそれを用いた投射型表示装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and its purpose is to suppress an increase in the set external size and an increase in material cost, and to improve the contrast. Further, the noise is small and quiet during the diaphragm operation. An object of the present invention is to provide an excellent optical device and a projection display device using the same.
上記目的を達成するため、本発明の第1の観点の光学装置は、照明光を出射する光源と、上記光源から発せられた照明光を均一化する、上記光源の光軸上に当該光源の光軸中心と自らの中心とを一致させて所定間隔をあけて配置された一対の第1のマルチレンズアレイおよび第2のマルチレンズアレイと、上記光軸に対して同心円状に開閉する絞り開口部を備えて上記第1のマルチレンズアレイと上記第2のマルチレンズアレイとの間に配置される可変開口絞り装置とを有し、上記可変開口絞り装置は、上記第1のマルチレンズアレイならびに上記第2のレンズアレイに隣接せず、上記第1のマルチレンズアレイおよび上記第2のマルチレンズアレイの各々に対して等距離をもって、かつ、上記第1のマルチレンズアレイおよび上記第2のマルチレンズアレイの各中心軸と上記絞り開口部の開口中心とが一致するように配置され、上記絞り開口部が全閉状態とされたとき開口率が0%とならない構造を有する。 In order to achieve the above object, an optical device according to a first aspect of the present invention includes a light source that emits illumination light, and an optical axis of the light source that equalizes illumination light emitted from the light source. A pair of first multi-lens array and second multi-lens array arranged with a predetermined interval so that the center of the optical axis coincides with its own center, and an aperture opening that opens and closes concentrically with respect to the optical axis includes a section have a variable aperture stop device that is disposed between the first multi-lens array and the second multi-lens array, the variable aperture stop device, the first multi-lens array and The first multi-lens array and the second multi-lens array are not adjacent to the second lens array, are equidistant from each of the first multi-lens array and the second multi-lens array, and the first multi-lens array and the second multi-lens array. Are arranged such that the opening centers of the central shaft and the throttle opening of the switch the lens array are matched, having the structure in which the opening ratio is not 0% when the throttle opening is fully closed.
本発明の第2の観点の投射型表示装置は、入力される画像情報に基づいて入射される照明光を変調して出射する光変調手段と、上記光源からの照明光を上記光変調手段に入射させる照明光学装置と、上記光変調手段から出射される照明光を投射する投射光学系と、を有し、上記照明光学装置は、照明光を出射する光源と、上記光源から発せられた照明光を均一化する、上記光源の光軸上に当該光源の光軸中心と自らの中心とを一致させて所定間隔をあけて配置された一対の第1のマルチレンズアレイおよび第2のマルチレンズアレイと、上記光軸に対して同心円状に開閉する絞り開口部を備えて上記第1のマルチレンズアレイと上記第2のマルチレンズアレイとの間に配置される可変開口絞り装置とを有し、上記可変開口絞り装置は、上記第1のマルチレンズアレイならびに上記第2のレンズアレイに隣接せず、上記第1のマルチレンズアレイおよび上記第2のマルチレンズアレイの各々に対して等距離をもって、かつ、上記第1のマルチレンズアレイおよび上記第2のマルチレンズアレイの各中心軸と上記絞り開口部の開口中心とが一致するように配置され、上記絞り開口部が全閉状態とされたとき開口率が0%とならない構造を有する。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a projection type display apparatus comprising: a light modulating unit that modulates and emits incident illumination light based on input image information; and the illumination light from the light source to the light modulating unit. An illumination optical device to be incident and a projection optical system for projecting illumination light emitted from the light modulation means, and the illumination optical device includes a light source that emits illumination light, and illumination emitted from the light source equalizing the optical, optical axis center and its center first and a by matching the pair arranged at predetermined intervals in the multi-lens array and the second multi-lens of the light source on the optical axis of the light source an array, includes a throttle opening for opening and closing concentrically possess a variable aperture stop device that is disposed between the first multi-lens array and the second multi-lens array with respect to the optical axis The variable aperture stop device includes the first The multi-lens array and the second multi-lens array are not adjacent to the multi-lens array and are equidistant from each of the first multi-lens array and the second multi-lens array. Each central axis of the second multi-lens array and the aperture center of the aperture opening are arranged so as to coincide with each other, and the aperture ratio does not become 0% when the aperture aperture is fully closed. .
好適には、上記可変開口絞り装置は、上記絞り開口部の開口動作を連接リンク機構により駆動するアクチュエータを有する。 Preferably, the variable aperture stop device includes an actuator that drives the opening operation of the stop opening portion by an articulated link mechanism.
好適には、上記アクチュエータは、ガルバノメータを含み、当該ガルバノメータは上記光源に対して出射面側に配置されている。 Preferably, the actuator includes a galvanometer, and the galvanometer is disposed on the emission surface side with respect to the light source.
好適には、上記可変開口絞り装置は、上記絞り開口部に同一形状の複数の絞り羽根を含み、当該複数の絞り羽根が同期的に開閉される。 Preferably, the variable aperture stop device comprises a multiple aperture blades of the same shape in the iris opening, the plurality of diaphragm blades are synchronously opened and closed.
好適には、上記絞り羽根の表面は光沢メッキ仕上げされ、羽根の隣接する羽根との重なり領域に点接触する突起が形成されている。 Preferably, the surface of the diaphragm blade is gloss-plated, and a protrusion is formed in point contact with an overlapping region of the blade with an adjacent blade.
好適には、上記可変開口絞り装置の少なくとも上記アクチュエータを強制冷却する冷却構造を有する。
また、好適には、上記可変開口絞り装置の少なくとも上記アクチュエータおよび上記絞り羽根を強制冷却する冷却構造を有する。
Preferably, it has a cooling structure for forcibly cooling at least the actuator of the variable aperture stop device.
Preferably, the apparatus has a cooling structure for forcibly cooling at least the actuator and the diaphragm blades of the variable aperture diaphragm apparatus.
好適には、上記アクチュエータは、作動ストローク限界を除くように作動制御される。 Preferably, the actuator is controlled to remove the operating stroke limit.
本発明によれば、第1のマルチレンズアレイと第2のマルチレンズアレイとの間で、略等距離の位置に絞り装置が配置される。
そして、絞り装置は、たとえば映像信号の平均輝度レベルに応じてレベルが高いときは絞り開口率を大きく低いときは小さく、常に最適な絞り口径となるよう連続可変動作さ、黒側で照明Fナンバが最大となるように制御される。
また、たとえば白側で照明Fナンバが最小かつ絞り開口率100%となるように制御される。
開口率0%とならないような構造を有し、絞り羽根の表面を光沢めっき仕上げとし、羽根表面に羽根同士が重なる領域において、点接触可能なように突起を設けてあり、アクチュエータ(たとえばガルバノメータ)が光源に対して出射面側に配置されていることから、駆動用アクチュエータを強制冷却する。したがって、スムースが開閉動作が実現され、駆動アクチュエータ等の各部が高熱の影響で誤動作することが防止される。
According to the present invention, the diaphragm device is disposed at a substantially equidistant position between the first multi-lens array and the second multi-lens array.
For example, when the level is high in accordance with the average luminance level of the video signal, the aperture device is continuously variable so that the aperture aperture ratio is large when the level is low and small so that the optimum aperture diameter is always obtained, and the illumination F number on the black side. Is controlled to be maximum.
Further, for example, the illumination F number is controlled to be minimum and the aperture ratio is 100% on the white side.
The structure is such that the aperture ratio does not become 0%, the surface of the diaphragm blades is brightly plated, and projections are provided on the blade surfaces so that point contact is possible in the region where the blades overlap each other. Actuators (for example, galvanometers) Is disposed on the exit surface side with respect to the light source, and thus the driving actuator is forcibly cooled. Therefore, the smooth opening / closing operation is realized, and malfunction of each part such as the drive actuator due to the influence of high heat is prevented.
本発明によれば、絞り装置を所定の場所に設置すると従来の照明光学系の光学設計を変えることなく偏光効率を向上できるので、スクリーン上に投写される映像コントラストを大幅に向上させることができる。
本絞り装置を設置することによる照明光学系の占有体積の増加は絞り装置取り付け部周辺のみであり、商品性を損なうことなく大幅に性能向上を達成できる。
According to the present invention, if the aperture device is installed at a predetermined location, the polarization efficiency can be improved without changing the optical design of the conventional illumination optical system, so that the image contrast projected on the screen can be greatly improved. .
The increase in the occupied volume of the illumination optical system by installing this diaphragm device is only in the vicinity of the diaphragm device mounting portion, and a significant improvement in performance can be achieved without impairing the merchantability.
以下、本発明の実施形態を、添付図面に関連付けて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明に係る光学装置を採用した液晶プロジェクタ(投射型表示装置)の一実施形態を原理的に示す図である。
図2は、本発明に係る光学装置を採用した液晶プロジェクタ(投射型表示装置)の実装形態を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing in principle a preferred embodiment of a liquid crystal projector (projection type display device) employing an optical device according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a mounting form of a liquid crystal projector (projection display device) employing the optical device according to the present invention.
本液晶プロジェクタ100は、図1および図2に示すように、光源部101、コリメータレンズ102、光学フィルタ103、第1のマルチレンズアレイ(MLA)104、絞り装置105、第2のMLA106、偏光変換素子107、集光レンズ108、ダイクロイックミラー110R、110G、反射ミラー111,112,113、集光レンズ120R,120G,120B、偏光板121R,121G,121B、液晶パネル122R,122G,122B、偏光板123R,123G,123B、ダイクロイックプリズム124、投射光学系125、リレーレンズ130,131等から構成される。
そして、光源部101、コリメータレンズ102、光学フィルタ103、第1MLA104、絞り装置105、第2MLA106、偏光変換素子107、および集光レンズ108により照明光学装置109が構成される。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
The
本発明の特徴部分である絞り装置105は、第1のMLA105と第2のMLA106との間の光路途中、具体的には、第1MLA105と第2MLA106の配置位置間の略中央部に配置されており、光軸(照明光Lとして示した実線)に対して同心円状に開閉する可変開口照明絞り装置である。
また、絞り装置105は、駆動装置としてステッピングモータではなくガルバノメータを採用している。
以下、液晶プロジェクタ100の各構成要素の構成および機能について説明し、続いてび絞り装置105の具体的な構成および機能について説明し、さらに液晶プロジェクタの冷却構造について説明する。
The
Further, the
Hereinafter, the configuration and function of each component of the
光源部101は、放電ランプ101aおよび反射集光鏡101bから構成されており、この放電ランプ101aから出射された光を反射集光鏡101bが集光してコリメータレンズ102に向けて出射する。
The
コリメータレンズ102は、光源部101から出射された照明光Lを平行束として光学フィルタ103に向けて出射する。
The
光学フィルタ103は、光源部101から出射され、コリメータレンズ102を介した照明光Lに含まれる赤外線領域および紫外線領域の不要な光を除去する。
The
第1のMLA104は、光源部101からの照明光Lを複数に分割し、それらの光学像を第2のMLA106の光入射面近傍に配置させる。
より具体的には、第1のMLA104は、複数のレンズがアレイ状に配置され、照明光Lを複数の像に分割し、分割像を集光して、各分割像の光スポットを所定の位置(第2のMLA106の光入射面近傍)にレイアウトさせる。
The
More specifically, in the
絞り装置105は、照明光学装置109の第1のMLA104と第2MLA106の間でかつ略両者の中間位置に略等距離をもって配置され、光軸に対して同心円状に開閉する。
絞り装置105は、映像信号の平均輝度レベルに応じてレベルが高いときは絞り開口率を大きく低いときは小さく、常に最適な絞り口径となるよう連続可変動作させる。
絞り装置105は、黒側で照明Fナンバが最大となるように制御される。
また、絞り装置105は、白側で照明Fナンバが最小かつ絞り開口率100%となるように制御される。
そして、絞り装置105は、開口率0%とならないような構造を有する。
絞り装置105は、同一形状を持つ絞り羽根の枚数が6枚以上であり、これらの絞り羽は同期的に開閉される。絞り羽根の表面を光沢めっき仕上げとし、羽根表面に羽根同士が重なる領域において、点接触可能なように突起を設けてある。
また、絞り装置105は、駆動用アクチュエータおよび羽根の開口位置検出用センサを断熱マウントする構造を有し、駆動用アクチュエータが光源部101に対して出射面側に配置されている。
さらに、絞り装置105は、駆動用アクチュエータを強制冷却する構造を有し、照明絞り装置の羽根およびその周辺部を強制冷却する構造を有する。
また、絞り装置105は、アクチュエータ作動ストローク限界(メカ終端位置)を使用しないように構成される。
以上の特徴を有する絞り装置105の具体的な構成および機能については、後で詳述する。
The
The
The
The
The
The
The
Further, the
Further, the
A specific configuration and function of the
第2のMLA106は、第1のMLA104による分割光源像を、液晶パネル122R,122G,122Bの照明光として入射可能となるように偏光変換素子107に入射させる。
第2のMLA106は、第1のMLA104により集光される複数の光スポットに対応する複数のレベルが配置され、各レンズにより第1のMLA104により分割像を重畳結合して出射する。
The second MLA 106 causes the split light source image obtained by the
In the second MLA 106, a plurality of levels corresponding to a plurality of light spots collected by the
偏光変換素子107は、たとえば、短冊状に配列された偏光ビームスプリッタと、これに対応して間欠的に設けられた位相差板から構成され入射した照明光Lのp偏光成分をs偏光成分に変換し、全体としてs偏光成分を多く含む偏光方向の揃えられた照明光を出力する。
The
集光レンズ108は、偏光変換素子107を通過した照明光Lが液晶パネル122R,122G,122Bにおいて重ね合わされるように集光する。
The condensing
ダイクロイックミラー110Rは、集光レンズ108を通過した偏光方向の揃えられた照明光Lの光軸に対して45度傾斜しており、照明光Lのうち、赤色の波長領域の光LR
のみ反射ミラー111に向けて反射し、その他の波長域の光LGBを透過する。
The
Only reflects toward the reflecting
反射ミラー111は、ダイクロイックミラー110Rで反射された光LR の光軸に対して45度傾斜しており、光LR を集光レンズ120Rに向けて反射する。
The
ダイクロイックミラー110Gは、ダイクロイックミラー110Rを透過した光LGBの光軸に対して45度傾斜しており、ダイクロイックミラー110Rを透過した光LGBのうち緑色の波長域の光LG のみを集光レンズ120Gに向けて反射し、その他の波長域(青色の波長域)の光LB を透過する。
The
リレーレンズ130および131は、青色の波長域の光LB のダイクロイックミラー110Gから液晶パネル122Bまでの光路長が比較的長いため、光路途中で青色光LB を結像しなおすために設けられている。
ダイクロイックミラー110Gを通過した青色光LB は、リレーレンズ130および131を通過し、反射ミラー113によって集光レンズ120Gに向けて反射される。
The
The blue light LB that has passed through the
各集光レンズ120R,120G,120Bおよび液晶パネル122R,122G,122Bは、立方体形状のダイクロイックプリズム124の3つの側面に対して所定の位置にそれぞれ配置されている。
また、液晶パネル122R,122G,122Bの入射側と出射側には、偏光子としての偏光板121R,121G,121Bと、検光子としての偏光板123R,123G,123Bがそれぞれ平行に配置されている。
偏光板121R,121G,121Bは、集光レンズ120R,120G,120Bの出射側にそれぞれ固定されており、偏光板123R,123G,123Bはダイクロイックプリズム124の入射側の3面にそれぞれ固定されている。
Each of the condensing
Further,
The
液晶パネル122R,122G,122Bは、印加される赤色、緑色、青色の三原色に対応する映像信号によって、集光レンズ120R,120G,120Bを通じて入射する各色光LR ,LG ,LB の強度を変調する。
すなわち、偏光板121R,121G,121Bを透過した所定の偏光方向の色光LR
,LG ,LB は、液晶パネル122R,122G,122Bに印加された映像信号に基づき、偏光面が回転する。
偏光面の回転を受けた光の所定の偏光成分が、偏光板123R,123G,123Bを透過し、ダイクロイックプリズム124に入射される。
The
That is, the color light LR having a predetermined polarization direction transmitted through the
, LG, LB rotate the planes of polarization based on the video signals applied to the
A predetermined polarization component of the light subjected to the rotation of the polarization plane is transmitted through the
ダイクロイックプリズム124は、たとえば、複数のガラスプリズムを接合することによって構成されており、各ガラスプリズムの接合面には、所定の光学特性を有する干渉フィルタ124a,124bが形成されている。
干渉フィルタ124aは、青色光LB を反射し、赤色光LR および緑色光LG ,を透過する。干渉フィルタ124bは、赤色光LR を反射し、緑色光LG および青色光LB を透過する。
したがって、液晶パネル122R,122G,122Bによって変調された各色光LR
,LG ,LB は、合成されて投射光学系125に入射する。
The
The
Therefore, each color light LR modulated by the
, LG and LB are combined and enter the projection
投射光学系125は、たとえば、ダイクロイックプリズム124から入射された映像光をスクリーン等の投影面に、向けて投射する。スクリーンには、カラー映像が映し出される。
For example, the projection
以下に、絞り装置105の具体的な構成および機能について、図面に関連付けて説明する。
Hereinafter, a specific configuration and function of the
図3は、本実施形態に係る絞り装置の構成例を示す正面図である。また、図4は、本実施形態に係る絞り装置の構成例を示す斜視図である。 FIG. 3 is a front view illustrating a configuration example of the diaphragm device according to the present embodiment. FIG. 4 is a perspective view showing a configuration example of the diaphragm device according to the present embodiment.
絞り装置105は、中央部に円形状に開口する開口部201が形成され、PPS等の耐熱性樹脂により形成される本体部200と、本体部200の一面(図の手前で照明光Lの入射面)側の外周縁部に一端部が回転可能に取り付けられた複数(本実施形態では6)毎の絞り羽301〜306と、本体部200の図中の右側略中央部に延設された取付部202に対して本体部200の照明光の出射面側に取り付けられ、回転軸に第1揺動アーム401が取り付けられた駆動アクチュエータとしてのガルバノメータ400と、本体部200の取付部202の円弧状に形成され孔であって、第1揺動アーム401の移動範囲を規制する規制部203を通して本体部200の照明光Lの入射面側に一端が第1揺動アーム401に取り付けられた第2揺動アーム500を有する。
また、本体部200の図中の略中央部に手前側(照明光Lの入射側)にネジ止め取付片204,205が延設されている。このネジ止め取付片204,205は、絞り装置105を所定の設定位置に挿入すると、図2の示すように取付筐体に当接し、その位置でねじ止め可能となっている。また、この取付片204,205は、単に取付筐体に当接させるだけで、絞り装置105の光軸と光学装置109の光軸とが略一致するようになっている。
The
Also,
絞り羽根301〜306の他端部(開口部201内に位置可能な端部)に近傍は、互いに重なり合う領域を有しており、この領域部には隣接する絞り羽根と点接触するように形成された突起部301a〜306aが形成されている。これにより、開閉時の摩擦抵抗を減らし、スムースな開閉動作を実現している。
また、絞り羽根301〜306の一端部(回転軸近傍側)には、被案内軸301b〜306bが形成されている。
Near the other end of the
In addition, guided shafts 301b to 306b are formed at one end portions of the
第2揺動アーム500は、直線状をなし一端部が第1揺動アーム401に取り付けられる被取付部501と、被取付部501に他端側から円形状に形成された円形状部502を有する。第2揺動アーム500は、たとえば板金により形成される。
第2揺動アーム500の円形状部502は、本体部200の開口部201より若干径が大きい円形の開口部503が形成され、この開口部503と本体部200の開口部201とを略合わせるようにして、かつ、所定範囲で図3中左右に移動可能に本体部200に対して取り付けられる。この場合、第2揺動アーム500が左右に移動しても、本体部200の開口部201を遮らないように開口部503の径が設定されている。
円形状部502には、周方向にそって複数(本実施形態では6)の長孔504〜509が形成されている。これら長孔504〜509には、絞り羽根301〜306の所定位置、具体的には本体部200に取り付けた状態で長孔504〜509の形成位置に対応する位置に形成された被案内軸301b〜306bが係止される。
これにより、ガルバノメータ400の駆動に伴って所定範囲で回転する第1揺動アーム401の移動に応じて、第2揺動アーム500が図中左右に所定範囲で移動し、これに伴い、絞り羽根301〜306の被案内軸301b〜306bがそれぞれ第2揺動アーム500の長孔504〜509を案合されて、絞り羽根301〜306が開閉する。
The
The
A plurality of (six in this embodiment)
Accordingly, the
このような構成を有する絞り装置105は、以下の特徴を有する。
The
照明光学装置109の第1のMLA104と第2MLA106の間であるかつ略両者の中間位置に配置している。
絞り開口形状は円形に近似させるため、絞り羽根は同一形状であり、最小絞り口径時に最も真円に近似させた開口部形状をなす。
本実施形態においては、絞り羽根301〜306の最適な枚数として6枚を選定している。
The illumination
Since the aperture opening shape is approximated to a circle, the aperture blades have the same shape, and have an aperture shape that approximates the most perfect circle at the minimum aperture diameter.
In the present embodiment, six are selected as the optimum number of
<最適な絞り羽根枚数:6枚>
羽根枚数を減らすと絞り形状が円形ではなくなるため液晶パネル上の照明光量分布の均一性が損なわれる。
絞りの開口径変化に対して最も真円に近似させることができる羽根枚数を選択する。6枚を超える枚数ではコスト高、駆動摩擦抵抗の増大を補うためシステムの複雑性が増大する。
液晶パネルに集光する光線のFナンバを増加させる効果がある。液晶パネルの各セルへの入射光線の角度成分が減少するため偏光効率が向上し、コントラスト向上に効果的に働く。
<Optimal number of aperture blades: 6>
If the number of blades is reduced, the aperture shape is not circular, and the uniformity of the illumination light quantity distribution on the liquid crystal panel is impaired.
The number of blades that can be approximated to a perfect circle with respect to the aperture diameter change of the diaphragm is selected. If the number exceeds six, the cost increases and the complexity of the system increases to compensate for the increased driving frictional resistance.
There is an effect of increasing the F number of the light beam condensed on the liquid crystal panel. Since the angle component of the incident light beam to each cell of the liquid crystal panel is reduced, the polarization efficiency is improved and it works effectively for improving the contrast.
そして、絞り装置105は、第1のMLA104面に隣接して設置しない。
第1のMLA104は液晶パネルと略共役の関係にあり、絞り羽根301〜306の開口エッヂ境界付近のセルを通過した光源光の面内照度の不均一性が液晶パネルに結像する際にユニフォミティを低下させるからである。
The
The
また、絞り装置105は、第2のMLA106面に隣接して設置しない。
第1のMLA104の各セルレンズを通過した光源光は、対応する各第2のMLA面のセルレンズ上に集光するため、第2のMLA106面上では照度分布が離散的になっている。ランプ光源部101の光軸を中心とした単一開口の絞り装置では開口径と絞り光量の関係が鋸状の分布となり直線性が悪化するからである。
以上より、絞り装置105の設置位置について実験を行ったところ、第1のMLA104と第2のMLA106から略等距離とすると最適なユニフォミティと光量変化の直線性を得ることができた。
Further, the
Since the light source light that has passed through each cell lens of the
As described above, when an experiment was performed on the installation position of the
絞り装置105は外形と絞り羽根301〜306の開口中心が一致するように設計製作する。
絞り装置105は、第1のMLA104と第2のMLA106の間に光軸と絞り装置の中心軸が一致するように設置固定される。
照明光学ユニット側の絞り装置収納部には、絞り装置105の外形をガイドとして収納すると、特別な位置決めの必要なく照明光源部101の光軸中心と絞り装置105の開口中心が一致する構造となっている。
ガルバノメータ400の出力軸には第1揺動アーム401が固定されガルバノメータ軸の揺動回転に伴い揺動する。
第1揺動アーム401の先端部には駆動ピンが固定され、第2揺動アーム500の摺動ガイド溝(規制部203)に係合している。
第2揺動アーム500は、第1揺動アーム401を介して、絞り本体部200に形成した回転方向ガイド(長孔504〜509)に沿って照明光軸を中心として回転可能となるようにガイドされる。
第2揺動アーム500には、絞り装置の各羽根に対して、同期開閉するための係合ピンが円周上に配置固定される。
ガルバノメータ400の出力軸と絞り羽根は機械的に連接しており、ガルバノメータ400に対して所定の絞り開口を得るためのコントロール電圧を印加すると、ガルバノメータ出力軸→第1揺動アーム→第2揺動アーム→絞り羽根の順で変位が伝達され、外部(この場合プロジェクタのコントロール側)からのコントロール電圧値により任意の絞り開口を得ることができる。
The
The
When the outer shape of the
A first swing arm 401 is fixed to the output shaft of the
A driving pin is fixed to the distal end portion of the first swing arm 401 and is engaged with the sliding guide groove (the restricting portion 203) of the
The
On the
The output shaft of the
図5は、本実施形態に係るガルバノメータの一例を示す回路図である。また、図6は、本本実施形態に係るガルバノメータの制御特性をす図である。
このガルバノメータ400は、図5に示すように、ホール素子410、制動コイル411、駆動コイル412、オペアンプ413〜415、抵抗素子R1〜R19、キャパシタC1〜C5を有する。抵抗素子R9、R14は可変抵抗素子である。
FIG. 5 is a circuit diagram showing an example of a galvanometer according to the present embodiment. FIG. 6 is a diagram showing control characteristics of the galvanometer according to the present embodiment.
As shown in FIG. 5, the
ガルバノメータ400のコントロール信号として目標となる絞り口径の位置信号が入力されると、駆動コイル412に電流が流れガルバノメータの出力軸が回転する。
軸回転に伴い、ガルバノメータ400内部に設置されたホール素子410から回転位置信号が出力され、入力コントロール信号と平衡状態になったところで出力軸が停止する。
制動コイル411は駆動コイル412のピックアップセンサとして働き、急激な変化にはブレーキとして働くように常にフィードバックをかけ平衡状態を保つ。
ガルバノメータ400を構成する主にホール素子410の個体差によるコントロール電圧と揺動角の個体差(ばらつき)をなくすため、電源オン時にプロジェクタ側に設けた図示しない制御用マイクロコンピュータ(マイコン)によりイニシャライズ動作を行う。
ホール素子410の出力電圧により、オープン端とクローズ端での電圧をサンプリングし、絞り装置105のオープン端とクローズ端までの出力電圧の絶対量を制御側に用意したメモリに記憶する。
ガルバノメータ400の最大揺動角と上記出力電圧の絶対量から、揺動角と出力電圧の関係が分かり出力軸の絶対回転角を任意の角度に位置決めすることができる。
When a target aperture diameter position signal is input as a control signal for the
Along with the rotation of the shaft, a rotation position signal is output from the
The
In order to eliminate individual differences (variations) in control voltage and swing angle mainly due to individual differences of the
The voltage at the open end and the closed end is sampled according to the output voltage of the
From the maximum swing angle of the
次に、駆動源としてガルバノメータ400を用いる理由について説明する。
ガルバノメータ400は、動作時の騒音が非常に小さく無音に近い高速動作(全開から全閉まで約50〜70ms)が可能である。
絞り装置105は、羽根301〜306を所定の速度と精度で目標位置に位置決めする必要がある。
一般的に虹彩型絞りでは制御方法が簡単なことからステッピングモータが多く用いられるが、投影する画面の照度に応じて連続的に、かつ高速で動作させると、作動中に耳障りな励磁騒音を発するので静音性を求められるホーム用プロジェクタではノイズ源となり使用上不適切である。
これに対して、ガルバノメータ400は、騒音源となるギヤを介さず連接リンクのみにより駆動することで機械騒音を抑制できる。駆動コイル412と制動コイル411に流す電流値を最適化し、始動と停止時の加速度カーブを最適化し、加減速時の機構部慣性とバックラッシュによる衝撃音を出さないように制御する。
ガルバノメータ400の出力軸は機械的な終端位置ではメカ衝突音が発生する。実際の制御においては揺動限界である終端位置より内側での使用とし、終端位置での衝突音を出さないように制御する。
Next, the reason why the
The
The
In general, an iris diaphragm uses a simple stepping motor because of its simple control method. However, when it is operated continuously and at a high speed according to the illuminance of the projected screen, an irritating excitation noise is generated during operation. Therefore, a home projector that requires quietness becomes a noise source and is unsuitable for use.
On the other hand, the
A mechanical collision noise is generated at the mechanical end position of the output shaft of the
次に、絞り開口径について説明する。
図7は、本実施形態に係る絞り装置の絞りオフ(全開:0%遮光)時の様子を示す図である。
図8は、本実施形態に係る絞り装置の絞りオン(50%遮光:固定モード)時の様子を示す図である。
図9は、本実施形態に係る絞り装置の絞りオン(全閉:80%遮光)時の様子を示す図である。
Next, the aperture diameter will be described.
FIG. 7 is a diagram illustrating a state in which the aperture stop according to the present embodiment is turned off (fully opened: 0% light shielding).
FIG. 8 is a diagram illustrating a state in which the aperture stop according to the present embodiment is on (50% light shielding: fixed mode).
FIG. 9 is a diagram illustrating a state in which the diaphragm device according to the present embodiment is turned on (fully closed: 80% light shielding).
本実施形態の絞り装置105は、APL(average picture level )変動に応じて、図7〜図8に示すように、絞りの開口径をダイナミックに変化させる。
プロジェクタ側の制御系は、絞りオン(ON)/オフ(OFF)/自動(AUTO)の3種類の設定モードを有する。
絞りOFFモードでは絞り全開状態で遮光率0%、絞りONでは遮光率50%、絞りAUTOでは遮光率0〜80%の間で最適な絞り開口となるように可変制御される。
The
The control system on the projector side has three kinds of setting modes of aperture on (ON) / off (OFF) / automatic (AUTO).
In the aperture-off mode, the light-shielding rate is 0% when the aperture is fully opened, the light-shielding rate is 50% when the aperture is ON, and the aperture is variably controlled so that the optimum aperture aperture is between 0 and 80% when the aperture is AUTO.
ここで、AUTOモードでの絞り開口率の制御方法について説明する。
液晶パネルドライブ回路では入力信号フォーマットを出力フォーマットに見合った画面サイズ、映像信号タイミング、解像度などに変換するために、最低1フレーム分はいったんフレームバッファに蓄積した後パネルドライバより出力される。
絞り装置制御用のマイコンは、出力前の1フレームに含まれるAPL情報を取り込み、その値を認識する。
認識したAPL情報に基づいて最適な絞り開口を得るためのコントロール信号にデジタル・アナログ(DA)変換される。
液晶パネルへの画像信号出力と同期して、APL情報より最適化されたこのコントロール信号を絞り装置駆動回路に印加し、最適な絞り開口を得る。
絞り装置制御用のマイコンは、前後フレームのAPL変動を比較しその差分を認識する。
フレーム間でのAPL変動が予め設定されたしきい値を超える場合は、コントロール信号に対して1以下の係数を乗じて絞り装置を駆動することで絞り開口の急激な変化を抑制する。
鑑賞者である人間の眼は急激な明るさ変化に対してはその明るさの絶対値において鈍感である。たとえば、一般的に急に暗いところから明るいところに移動した際に、周囲の明るさに眼が慣れるまでには約40秒の時間を要する。
こうした眼の特性を踏まえて鑑賞者が不快感を覚えないような係数を求め、絞り装置駆動に関連した諸パラメータを決定する。
Here, a method for controlling the aperture ratio in the AUTO mode will be described.
In the liquid crystal panel drive circuit, in order to convert the input signal format into a screen size, video signal timing, resolution and the like corresponding to the output format, at least one frame is temporarily stored in the frame buffer and then output from the panel driver.
The microcomputer for controlling the diaphragm device takes in APL information included in one frame before output and recognizes the value.
Digital-to-analog (DA) conversion into a control signal for obtaining an optimum aperture opening based on the recognized APL information.
In synchronization with the image signal output to the liquid crystal panel, this control signal optimized from the APL information is applied to the diaphragm drive circuit to obtain an optimum diaphragm aperture.
The microcomputer for controlling the diaphragm device compares the APL fluctuations of the front and rear frames and recognizes the difference.
When the APL fluctuation between frames exceeds a preset threshold value, a rapid change of the aperture opening is suppressed by driving the aperture device by multiplying the control signal by a coefficient of 1 or less.
The human eye as a viewer is insensitive to the absolute value of the brightness against a sudden change in brightness. For example, generally when a sudden movement from a dark place to a bright place takes about 40 seconds for the eyes to get used to the surrounding brightness.
Based on these eye characteristics, a coefficient is calculated so that the viewer does not feel uncomfortable, and various parameters related to driving of the diaphragm device are determined.
本実施形態の絞り装置105は、全閉状態でも遮光率100%ではなく約80%までに留めている。
最小絞り開口径は、ユニフォミティが目標規格内であり、かつ、羽根表面の異常温度上昇による発煙・発火などのシステムトラブルを想定して決定される。
絞り開口径の減少に伴い、いわゆるインテグレータ光学系の重ね合わせ効果が薄れ、各セルレンズの光量分布の不均一性が液晶パネル上に現れやすくなる。
光源ランプは常時点灯しているので100%遮光状態では第1のMLA104を透過したランプ光源からの光エネルギーがすべて絞り羽根301〜306に到達し、羽根表面への熱吸収に伴う温度上昇が著しい。何らかのシステム異常により、絞り装置の強制冷却が停止した場合でも光源光(照明光L)の一部が透過するので、著しく高温になる危険性から回避される。
The
The minimum aperture diameter is determined on the assumption that the uniformity is within the target standard and that system troubles such as smoke and ignition due to abnormal temperature rise on the blade surface are assumed.
As the aperture diameter decreases, the superposition effect of the so-called integrator optical system is reduced, and the non-uniformity of the light quantity distribution of each cell lens tends to appear on the liquid crystal panel.
Since the light source lamp is always lit, all of the light energy from the lamp light source transmitted through the
次に、本実施形態における絞り装置105の耐熱対策について述べる。
Next, heat resistance measures for the
図10は、本実施形態に係る液晶プロジェクタ100の冷却構造を示す図である。
この冷却構造600は、図10に示すように、ランプバラストおよび絞り装置冷却専用シロッコファン601、プリズムおよび絞り装置冷却専用シロッコファン602、ランプバラスト603、絞り装置冷却用ダクト604、プリズム冷却用送風口605、ガルバノメータ冷却送風口606、絞り羽根冷却送風口607、第2のMLA冷却送風口608、および偏光変換素子冷却送風口609を有している。
FIG. 10 is a diagram showing a cooling structure of the
As shown in FIG. 10, the
ガルバノメータ400の本体内部には、図5に示すように、ホール素子410と周辺回路基板が内蔵される。ホール素子の温度ドリフトによる検出精度の劣化防止のためガルバノメータ400の内部が60°Cを超えない温度に管理する必要がある。
絞り装置105本体は照明光源光エネルギー吸収により高温になる(約95°C)。
ガルバノメータ400と絞り装置105本体を断熱するため、前述したように、絞り装置本体部200はPPSなどの耐熱樹脂で製作する。
高温になる絞り装置本体部200との断熱のため、ガルバノメータ400は最小径の2本の樹脂製ボスで絞り装置本体部200の取付部202に固定され、それ以外の部分は空気を断熱層として空間的な距離を保つ構造をとっている。
ガルバノメータ400の第1揺動アーム401と第2揺動アーム500との接触は駆動ピンのみとし、両者の熱伝導を最小限としている。
ガルバノメータ400の温度上昇を防止するためガルバノメータ冷却送風口606により強制空冷する。この空冷は、図10に示すように、ランプ駆動用バラスト冷却を兼ねているのでコスト上昇にはつながらない。
上記冷却対策により、ガルバノメータ400およびホール素子410表面温度は確実に60℃以内に管理される。
As shown in FIG. 5, a
The main body of the
In order to insulate the
The
Contact between the first oscillating arm 401 and the second
In order to prevent the temperature of the
By the above cooling measures, the surface temperatures of the
絞り羽根301〜306表面温度は無冷却の場合300〜400°Cまで上昇する。
羽根材質はステンレス、SK材などの金属で、光沢クロムめっきを施し反射率を高めて熱吸収を抑制する。
羽根表裏の温度差により羽根が変形すると、摺動抵抗が増大し動作が不安定になる恐れがある。
羽根表面に点状突起を形成している。羽根同士を点接触とし摺動抵抗の増大を抑制する。
照明光学ユニットの絞り装置を収納する部分に羽根の強制空冷用の絞り羽根冷却送風口607を設けている。
冷却用の絞り羽根冷却送風口607より羽根に沿って冷却風が流れるように送風ダクトを配置し、強制冷却する。羽根は厚みが約0.1mm程度であり、熱容量はごく小さく空冷効果が顕著に現れる。
羽根冷却用のダクトは偏光変化素子冷却用と兼ねているため、コスト上昇はダクト形成時の金型加工費用分のみである。
The surface temperature of the
The blade material is a metal such as stainless steel or SK material, which is subjected to bright chrome plating to increase reflectivity and suppress heat absorption.
If the blade is deformed due to the temperature difference between the front and back of the blade, the sliding resistance may increase and the operation may become unstable.
Dots are formed on the blade surface. The blades are point-contacted to suppress an increase in sliding resistance.
A diaphragm blade cooling air blowing port 607 for forced air cooling of the blades is provided in a portion of the illumination optical unit that houses the diaphragm device.
An air duct is arranged so that cooling air flows along the blades from the cooling blade cooling air outlet 607 for cooling, and forced cooling is performed. The blade has a thickness of about 0.1 mm, has a very small heat capacity, and a remarkable air cooling effect appears.
Since the duct for cooling the blades is also used for cooling the polarization changing element, the cost rise is only the cost of die processing at the time of forming the duct.
また、図11は、本実施形態に係る照明光学装置109の絞り装置周辺の温度を示す図である。
図中、UTは照明光学ユニット(筐体)であることを示している。
図11において、横軸が時間、縦軸が温度を表している。
図11において、Aで示す曲線はガルバノメータ400の外側の温度、Bで示す曲線はUT表面で出射側/内部の温度を、Cで示す曲線はUT表面で出射側/外部の温度を、Dで示す曲線はUT表面で入射側/外部の温度を、Eで示す曲線は羽根表面で出射面の温度、Fで示す曲線は雰囲気の出射側の温度を、Gで示す曲線は雰囲気の入射側の温度を、Hで示す曲線はUT表面で入射側の温度を、Iで示す曲線はUT表面で出射側の温度を、それぞれ示している。
FIG. 11 is a view showing the temperature around the diaphragm device of the illumination
In the figure, UT indicates an illumination optical unit (housing).
In FIG. 11, the horizontal axis represents time and the vertical axis represents temperature.
In FIG. 11, the curve indicated by A is the temperature outside the
図11からわかるように、本実施形態の液晶プロジェクタ100の照明光学装置109は、冷却装置600により冷却効果により、各部の温度を60°以下に保持することが可能である。
As can be seen from FIG. 11, the illumination
以上説明したように、本実施形態によれば、照明光学装置109の第1のMLA104と第2MLA106の間でかつ略両者の中間位置に光軸に対して同心円状に開閉する絞り装置105を配置し、絞り装置105は、映像信号の平均輝度レベルに応じてレベルが高いときは絞り開口率を大きく低いときは小さく、常に最適な絞り口径となるよう連続可変動作さ、黒側で照明Fナンバが最大となるように制御され、白側で照明Fナンバが最小かつ絞り開口率100%となるように制御され、開口率0%とならないような構造を有し、絞り羽根の表面を光沢めっき仕上げとし、羽根表面に羽根同士が重なる領域において、点接触可能なように突起を設けてあり、ガルバノメータ400および羽根の開口位置検出用センサを断熱マウントする構造を有し、ガルバノメータ400が光源部101に対して出射面側に配置されていることから、以下の効果を得ることができる。
As described above, according to the present embodiment, the
本実施形態による照明絞り装置105を所定の場所に設置すると従来の照明光学系の光学設計を変えることなく偏光効率を向上できるので、スクリーン上に投写される映像コントラストを大幅に向上させることができる。
本絞り装置105を設置することによる照明光学系の占有体積の増加は絞り装置取り付け部周辺のみであり、商品性を損なうことなく大幅に性能向上を達成できる。
黒側で照明Fナンバ最大とするように制御することで、更なるコントラスト上昇が見込める。
さらに、絞り装置105は、駆動用アクチュエータを強制冷却する構造を有し、照明絞り装置の羽根およびその周辺部を強制冷却する構造を有することから、駆動アクチュエータ等の各部が高熱の影響で誤動作することを防止できる。
If the
The increase in the occupied volume of the illumination optical system by installing this
By controlling so that the illumination F number is maximized on the black side, a further increase in contrast can be expected.
Further, since the
100…液晶プロジェクタ、101…光源部、102…コリメータレンズ、103…光学フィルタ、104…第1のマルチレンズアレイ(MLA)、105…絞り装置、106…第2のMLA、107…偏光変換素子、108…集光レンズ、109…照明光学装置、110R、110G…ダイクロイックミラー、111,112,113…反射ミラー、120R,120G,120B…集光レンズ、121R,121G,121B…偏光板、122R,122G,122B…液晶パネル、123R,123G,123B…偏光板、124…ダイクロイックプリズム、125…投射光学系、130,131…リレーレンズ、200…絞り本体部、201…開口部、202…取付部、301〜306…絞り羽根、40…ガルバノメータ、401…第1揺動アーム、500…第2揺動アーム、長孔504〜509。
DESCRIPTION OF
Claims (16)
上記光源から発せられた照明光を均一化する、上記光源の光軸上に当該光源の光軸中心と自らの中心とを一致させて所定間隔をあけて配置された一対の第1のマルチレンズアレイおよび第2のマルチレンズアレイと、
上記光軸に対して同心円状に開閉する絞り開口部を備えて上記第1のマルチレンズアレイと上記第2のマルチレンズアレイとの間に配置される可変開口絞り装置と
を有し、
上記可変開口絞り装置は、
上記第1のマルチレンズアレイならびに上記第2のレンズアレイに隣接せず、上記第1のマルチレンズアレイおよび上記第2のマルチレンズアレイの各々に対して等距離をもって、かつ、上記第1のマルチレンズアレイおよび上記第2のマルチレンズアレイの各中心軸と上記絞り開口部の開口中心とが一致するように配置され、
上記絞り開口部が全閉状態とされたとき開口率が0%とならない構造を有する
光学装置。 A light source that emits illumination light;
A pair of first multi-lenses that uniformize the illumination light emitted from the light source and are arranged on the optical axis of the light source so that the optical axis center of the light source coincides with the center of the light source at a predetermined interval. An array and a second multi-lens array;
Includes a throttle opening for opening and closing concentrically possess a variable aperture stop device that is disposed between the first multi-lens array and the second multi-lens array with respect to the optical axis,
The variable aperture stop device is
The first multi-lens array and the second multi-lens array are not adjacent to the first multi-lens array and the second lens array, and are equidistant from each of the first multi-lens array and the second multi-lens array. The lens array and the second multi-lens array are arranged so that the central axes of the lens array and the second multi-lens array coincide with the aperture center of the aperture opening,
An optical device having a structure in which the aperture ratio does not become 0% when the aperture opening is fully closed .
請求項1記載の光学装置。 The variable aperture stop device, optical device according to claim 1, further comprising an actuator which is driven by the diaphragm articulated linkage the opening operation of the opening.
請求項2記載の光学装置。 The optical device according to claim 2 , wherein the actuator includes a galvanometer, and the galvanometer is disposed on an emission surface side with respect to the light source.
請求項1〜3のいずれか一に記載の光学装置。 The variable aperture stop device, the iris opening comprises multiple aperture blades of the same shape, optical device according to any one of claims 1 to 3 in which the plurality of diaphragm blades are synchronously opened and closed.
請求項4記載の光学装置。 The optical device according to claim 4 , wherein the surface of the diaphragm blade is gloss-plated, and a protrusion that makes point contact with an overlapping region of the blade with an adjacent blade is formed.
請求項2記載の光学装置。 The optical apparatus according to claim 2, further comprising a cooling structure that forcibly cools at least the actuator of the variable aperture stop device.
請求項6記載の光学装置。 The optical apparatus according to claim 6, further comprising a cooling structure that forcibly cools at least the actuator and the diaphragm blades of the variable aperture diaphragm apparatus.
請求項2記載の光学装置。 The actuator is an optical device according to claim 2, wherein you operate to exclude working stroke limit.
上記光源からの照明光を上記光変調手段に入射させる照明光学装置と、
上記光変調手段から出射される照明光を投射する投射光学系と、を有し、
上記照明光学装置は、
照明光を出射する光源と、
上記光源から発せられた照明光を均一化する、上記光源の光軸上に当該光源の光軸中心と自らの中心とを一致させて所定間隔をあけて配置された一対の第1のマルチレンズアレイおよび第2のマルチレンズアレイと、
上記光軸に対して同心円状に開閉する絞り開口部を備えて上記第1のマルチレンズアレイと上記第2のマルチレンズアレイとの間に配置される可変開口絞り装置と
を有し、
上記可変開口絞り装置は、
上記第1のマルチレンズアレイならびに上記第2のレンズアレイに隣接せず、上記第1のマルチレンズアレイおよび上記第2のマルチレンズアレイの各々に対して等距離をもって、かつ、上記第1のマルチレンズアレイおよび上記第2のマルチレンズアレイの各中心軸と上記絞り開口部の開口中心とが一致するように配置され、
上記絞り開口部が全閉状態とされたとき開口率が0%とならない構造を有する
投射型表示装置。 Light modulating means for modulating and emitting incident illumination light based on input image information;
An illumination optical device that causes illumination light from the light source to enter the light modulation unit;
A projection optical system for projecting illumination light emitted from the light modulation means,
The illumination optical device includes:
A light source that emits illumination light;
A pair of first multi-lenses that uniformize the illumination light emitted from the light source and are arranged on the optical axis of the light source so that the optical axis center of the light source coincides with the center of the light source at a predetermined interval. An array and a second multi-lens array;
Includes a throttle opening for opening and closing concentrically possess a variable aperture stop device that is disposed between the first multi-lens array and the second multi-lens array with respect to the optical axis,
The variable aperture stop device is
The first multi-lens array and the second multi-lens array are not adjacent to the first multi-lens array and the second lens array, and are equidistant from each of the first multi-lens array and the second multi-lens array. The lens array and the second multi-lens array are arranged so that the central axes of the lens array and the second multi-lens array coincide with the aperture center of the aperture opening,
A projection display device having a structure in which the aperture ratio does not become 0% when the aperture opening is fully closed .
請求項9記載の投射型表示装置。 The projection display device according to claim 9 , wherein the variable aperture stop device includes an actuator that drives an opening operation of the stop opening portion by a connecting link mechanism.
請求項10記載の投射型表示装置。 The projection display device according to claim 10 , wherein the actuator includes a galvanometer, and the galvanometer is disposed on an emission surface side with respect to the light source.
請求項9〜11のいずれか一に記載の投射型表示装置。 The variable aperture stop device, the iris opening comprises multiple aperture blades of the same shape, projection display according to any one of claims 9 to 11 in which the plurality of diaphragm blades are synchronously opened and closed apparatus.
請求項12記載の投射型表示装置。 The projection display device according to claim 12, wherein a surface of the diaphragm blade is gloss-plated, and a protrusion that makes point contact is formed in an overlapping region of the blade with an adjacent blade.
請求項10記載の投射型表示装置。 The projection display device according to claim 10, further comprising a cooling structure that forcibly cools at least the actuator of the variable aperture stop device.
請求項14記載の投射型表示装置。 The projection display device according to claim 14, further comprising a cooling structure that forcibly cools at least the actuator and the diaphragm blades of the variable aperture diaphragm device.
請求項10記載の投射型表示装置。 The actuator is a projection type display apparatus according to claim 10, wherein you operate to exclude working stroke limit.
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