説明

プロジェクタ用絞り装置

【課題】回転子の回転軸が互いに平行になるようにして配置された二つの電磁アクチュエータにより、二つの絞り部材が観音開き式に好適に回転させられるようにした、耐久性に優れたプロジェクタ用絞り装置を提供すること。
【解決手段】絞り部材16は、一体の仲介部材20,21を介して、軸部材8,12に回転可能に取り付けられており、絞り部材17は、一体の仲介部材18,19を介して、軸部材9,13に回転可能に取り付けられている。電磁アクチュエータAC1,AC2は、板状部1aに取り付けられ、回転子と一体の出力ピン33b,25cを、板状部1aの内面側に貫通させ、仲介部材20,18に形成されている長孔と、絞り部材16,17の取付片16e,17eに形成されている長孔とに挿入していて、回転子が同時に相反する方向へ回転することにより、絞り部材16,17を回転させるようになっている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、透過型又は反射型のスクリーンに画像や文字を投影するようにしたプロジェクタの光源光量制御用の絞り装置に関する。
【背景技術】
【0002】
最近では、液晶パネル,DMD(デジタルマイクロミラーデバイス)などを備えたプロジェクタが出現し、種々の発表会や営業などのプレゼンテーションに用いられているほか、リアプロジェクションTVの機材としても採用されている。そして、この種のプロジェクタとしては、投影する室内の明るさに対応させて光源ランプからの照明光量を変化させたり、何も投影していないときには一時的に照明光を弱くしたりするために、光源ランプの発光光量自体を変化させるのではなく、光源ランプの近傍位置に配置した絞り装置によって、光源光の光路面積を変化させ、光源光の光量を制御するようにしたものが、下記の特許文献1,2に記載されている。
【0003】
また、特に液晶プロジェクタにおいては、何も投影していないときに、絞り装置によって一時的にでも照明光を弱くすると、液晶パネルの劣化を防止することができ、耐久性の点で有利になることが知られている。また、特許文献1,2には、そのような絞り装置を設け、光源光の光量を変化させることによって、高コントラストの画像を得ることが可能になることが記載されている。更に、投影光学系を変倍光学系としたオーバーヘッドプロジェクタの場合には、原稿を載せるためのステージと光源との間に絞り装置を配置すると、高倍率時における投影画像を好適に得ることが可能になることが、下記の特許文献3に記載されている。
【0004】
また、この種のプロジェクタ用絞り装置としては、特許文献3に記載されているように、二つの板状の絞り部材を、略同一平面上で、相反する方向へスライド式に往復移動させ、光路の大きさを変えるようにしたものと、特許文献1,2に記載されているように、二つの絞り部材を、観音開き式に、相反する方向へ回転させて光路の大きさを変えるようにしたものとがある。そして、後者のもののうち、二つの絞り部材を、一つの電磁アクチュエータで駆動するようにしたものが、特許文献1、2に記載され、二つの電磁アクチュエータで個々に駆動するようにしたものが、特許文献1に記載されているが、本発明は、特許文献1に記載されているように、二つの電磁アクチュエータで二つの絞り部材を個々に駆動するようにした、観音開き式のプロジェクタ用絞り装置に関するものである。
【0005】
【特許文献1】特開2004−69966号公報
【特許文献2】特開2008−145949号公報
【特許文献3】特開平8−227102号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
上記のように、特許文献1には、二つの絞り部材(特許文献1では遮光板)が、個々の電磁アクチュエータによって、同時に相反する方向へ往復回転させられ、観音開き式に光路の大きさを変えるようにしたプロジェクタ用絞り装置が記載されているが、このような構成にすると、電磁アクチュエータを一つだけ用いた場合に必要な、歯車を用いた連動機構が不要になると共に、連動機構からの音の発生がなくなるという利点があるほか、駆動力の小さい小型の電磁アクチュエータによって、絞り部材を円滑に往復回転させることができるという利点もある。
【0007】
ところが、特許文献1に記載されている絞り装置のように構成した場合は、二つの絞り部材が、それらの一端で電磁アクチュエータに取り付けられているので、絞り部材を薄くすると、自由端となっている他端側が作動中にあおられるので、取付部に対する負荷が大きくなり、やがて変形するなどして所定の大きさの光路制御ができなくなるなど耐久性に問題が生じるおそれがある。また、そのようなことが起きないように、絞り部材を厚くしたりして堅牢な形状にすると、電磁アクチュエータへの取り付け方が難しくなったり、駆動力の大きな電磁アクチュエータが必要になるという問題がある。
【0008】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、基体に対して両端で回転可能に取り付けられている二つの絞り部材を、回転子の回転軸が互いに平行になるようにして基体に取り付けられた二つの電磁アクチュエータによって個々に回転させるようにすることにより、駆動力の小さな電磁アクチュエータを用いても、二つの絞り部材を迅速且つ円滑に往復回転させ、所定の光路の大きさを正確に制御できるようにした、耐久性に優れたプロジェクタ用絞り装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記の目的を達成するために、本発明のプロジェクタ用絞り装置は、第1面と第2面とを有していて該第1面を光源光の光路側にして配置される第1板状部と該第1板状部とは該光源光の光路を間にし対向して配置される第2板状部とを有する基体と、前記第2面において前記光源光の光軸と平行である最も近い線の両側位置に各々の回転子の回転軸が前記第2面に垂直になるようにして前記板状部に取り付けられていて該各回転軸を中心に所定の角度範囲で往復作動させられる各々の出力ピンが前記第1面側に垂直に突き出ている第1電磁アクチュエータ及び第2電磁アクチュエータと、遮光板部と該遮光板部を間にして該遮光板部とは略直角に形成された二つの取付片とを有しておりそれらの取付片のうち一方の取付片が前記第2面に回転可能に取り付けられ他方の取付片が前記第2板状部に回転可能に取り付けられていて該一方の取付片に連結されている前記第1電磁アクチュエータの出力ピンによって往復回転させられる第1絞り部材と、遮光板部と該遮光板部を間にして該遮光板部とは略直角に形成された二つの取付片とを有しておりそれらの取付片のうち一方の取付片が前記第2面に回転可能に取り付けられ他方の取付片が前記第2板状部に回転可能に取り付けられていて該一方の取付片に連結されている前記第2電磁アクチュエータの出力ピンによって前記第1絞り部材とは同時に相反する方向へ往復回転させられ該遮光板部と前記第1絞り部材の遮光板部とによって前記光源光の光路の大きさを変える第2絞り部材と、を備えているようにする。
【0010】
その場合、前記基体は、前記第1板状部と前記第2板状部のほかそれらの間に連設された第3板状部を有していて全体としてコ字状に形成された第1フレーム部材と、長さ方向の一端部を前記第1板状部の先端部に取り付け他端部を前記第2板状部の先端部に取り付けた平板状の第2フレーム部材とで構成されており、前記第1板状部の先端部には、前記第2フレーム部材と面接触する折曲片と前記第1板状部の板面に沿って突き出された突出片とが形成され、前記第2フレーム部材には、前記突出片を緩く挿入させる孔が形成されていて、前記第2フレーム部材は、前記他端部を前記第2板状部の先端部に取り付けられた後、前記孔内における前記突出片との位置合わせをしておいて、前記一端部を前記折曲片に取り付けられているようにしてもよい。
【0011】
更に、前記突出片は、前記第1板状部と同じ厚さで所定の幅に形成されていて、前記孔は、長辺が前記突出片の幅と略同じであって短辺が前記突出片の厚さよりも大きい略長方形に形成されており、また、前記折曲片には、ねじ穴が形成されていて、前記第2フレーム部材の一端部には、該ねじ穴に対向するところに長孔が形成されており、前記第2フレーム部材の一端部は、前記孔内における前記突出片との位置合わせをしておいた後、該長孔側からねじを挿入し該ねじ穴に螺合させることによって前記折曲片に取り付けられているようにすると、基体の組立が一層簡単に行えるようになる。
【発明の効果】
【0012】
本発明は、回転子の回転軸が互いに平行になるように配置された二つのアクチュエータによって、二つの絞り部材が相反する方向へ観音開き式に回転させられ、光源光の光路面積を変化させるようにしたプロジェクタ用絞り装置において、基体に対して、二つの絞り部材を、いずれも両端で回転可能に取り付け、それらの一端近傍位置で、所定の角度範囲で往復回転させられる、二つの電磁アクチュエータの出力ピンに連結させるようにしたので、駆動力の小さな電磁アクチュエータによって、二つの絞り部材を迅速且つ円滑に往復回転させ、所定の光路の大きさを正確に制御できると共に、優れた耐久性が得られるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
本発明を実施するための最良の形態を、図示した実施例によって説明する。尚、図1は、最小光路の制御状態を光源側から見て示した斜視図である。また、図2は、最小光路の制御状態を光源側から見て示した正面図であり、図3は、最大光路の制御状態を図2と同様にして示した正面図である。また、図4は、図2をA−A線で切断し矢印方向に見た断面図であり、図5は、図3をB−B線で切断し矢印方向に見た断面図である。また、図6は、図5の部分拡大図であり、図7は、図6をC−C線で切断し矢印方向に見た断面図である。更に、図8は、実施例に用いられているアクチュエータの構成を説明するためのものであって、図8(a)は、アクチュエータだけを略図3に示されている状態で示した図であり、図8(b)は、図8(a)の底面図であり、図8(c)は、図8(b)のD−D線で切断し矢印方向に見た断面図である。
【実施例】
【0014】
先ず、本実施例の構成を説明する。図1に示されているように、本実施例の絞り装置ユニットの基体は、いずれも金属製である第1フレーム部材1と第2フレーム部材2とで構成されている。それらのうち、第1フレーム部材1は、三つの板状部1a,1b,1cを有していて、全体としてコ字状をしており、図1と図2を照合することによってその具体的な形状が分かるように、板状部1aの先端部には、折曲片1dと突出片1eとが形成されていて、折曲片1dには貫通したねじ穴1fが形成されている。また、板状部1aと対向している板状部1cの先端部には、一つの長辺の縁とその両側の二つの短辺の縁とによってコ字状に形成された切欠き状の凹部1g(図1参照)が形成されていて、その近傍位置には孔1h(図2参照)が形成されている。
【0015】
他方、第2フレーム部材2は、全体として平板状をしていて上記の板状部1bに対向しており、プロジェクタ本体へ取り付けるときに必要な二つの位置決め孔2a,2bと、二つの貫通したねじ穴2c,2dとを有している。また、図1及び図2において、第2フレーム部材2の下端近傍部には、上記の突出片1eを挿入するための孔2eと、上記のねじ穴1fに位置合わせする長孔2fとを形成している。それらのうち、孔2eは、長方形に近い形状をしていて、長さ方向の寸法は上記の突出片1eの幅と略同じであるが、それと直交する方向の寸法は上記の突出片1eの厚さ寸法よりもかなり大きい。そして、上側の縁には、受け部2e−1が形成されている。また、長孔2fは、第2フレーム部材2の長さ方向に長く形成されていて、その幅方向の寸法は上記のねじ穴1fの直径と略同じである。
【0016】
更に、第2フレーム部材2の上端部には、上記の凹部1gに係合させる突出片2gと、その両側に二つの折曲片が形成されているが、図1及び図2においては、それらの二つの折曲片のうち、光源側に配置されている折曲片2hだけが明示されている。そして、突出片2gの幅寸法は、コ字状をした凹部1gの長辺の縁の長さと略同じであって、がたつかずに嵌まる寸法になっている。また、図2から分かるように、折曲片2hには、貫通したねじ穴2iが形成されており、上記の板状部1cに形成された孔1hに位置合わせさせられるようになっている。孔1hとねじ穴2iの直径は略同じである。
【0017】
そこで次に、第1フレーム部材1と第2フレーム部材2との相互の取り付け方を説明する。周知のように、第1フレーム部材1のような、比較的薄い板材で製作されていて、複数の折曲部を有している部品の場合には、合成樹脂製であっても、本実施例のように金属製であっても、セラミック製のように、部品段階で常に所定の形状を保てるようにすることは難しい。即ち、取り扱い中に第1フレーム部材1の持ち方次第では、板状部1aの先端部(図2において右端)から板状部1cの先端部の突出片1eまでの寸法が、設計値とは異なってしまう。そのため、何らかの対策を講じないと、第1フレーム部材1と第2フレーム部材2とを、三つの板状部1a,1b,1cと第2フレーム部材2とによって直角平行四辺形が得られるように組み付けることが難しくなってしまい、その結果、その後、後述の二つの絞り部材16,17を板状部1a,1cに適切に取り付けることができなくなり、絞り部材16,17が円滑に回転できなくなるおそれがある。
【0018】
そのため、本実施例では、第1フレーム部材1と第2フレーム部材2との相互の組み付けに際し、余り神経を使わなくても、容易に上記の直角平行四辺形が得られるように工夫されている。先ず、本実施例においては、第2フレーム部材2の平板面は、二つの折曲片(一方は2h)の上面に相当する位置から孔2eの受け部2e−1の縁までの寸法が、板状部1bの内面の長さ寸法、即ち、板状部1aの内側の面から板状部1cの内側の面までの設計基準寸法と同じになっている。
【0019】
そこで、両者の組み付けに際しては、先ず、第1フレーム部材1の板状部1cに形成されている孔1hと、第2フレーム部材2の折曲片2hに形成されているねじ穴2iとを位置合わせし、孔1h側からねじ3を挿入して螺合する。次に、第2フレーム部材2に形成されている孔2eに、第1フレーム部材1の板状部1aに形成されている突出片1eを挿入する。このとき、突出片1eを、板状部1cの先端との間を広げるようにして挿入した場合には、突出片1eと受け部2e−1との接触状態が得られることもあるが、一般的には、挿入しただけでは、突出片1eと受け部2e−1との接触状態を確実に得ることは難しい。
【0020】
そのため、そのような挿入状態で、第1フレーム部材1の折曲片1dと第2フレーム部材2との接触を保ちながら、折曲片1dに対して第2フレーム部材2を下方へ下げるようにする。言い換えれば、逆に、第2フレーム部材2に対して折曲片1dを上方へ上げるようにする。そして、突出片1eと受け部2e−1との接触が確実に得られる状態にした後、長孔2f側からねじ4を挿入し、ねじ穴1fに螺合させることによって、相互の組み付け作業が終了する。
【0021】
このように、本実施例においては、第1フレーム部材1と第2フレーム部材2とを、所望の状態で相互に簡単に組み付けることが可能になっている。そして、プロジェクタ内においては、光源光の光路は、このように構成された基体の略中央の空間領域を通って、図2の手前側から奥に向かって形成されることになる。そこで、図2及び図3では、その光路の中心、即ち光軸位置に+印を付けてある。
【0022】
次に、このようにして構成された基体に取り付けられている種々の部材と、その取付け構成を説明する。先ず、図4及び図5に示されているように、板状部1aの内側の面、即ち光源光の光路側となる面には、一点鎖線で示した光路の中心に対向する最も近い位置と、その両側の位置に三つのストッパ5,6,7が取り付けられている。また、図4と図5を対比して分かるように、板状部1aには、所定の角度範囲にわたって円弧状をした二つの長孔1i,1jが、貫通孔として形成されている。
【0023】
板状部1aの内側の面には、二つの軸部材8,9が立設されているが、その取付け構成は全く同じである。そこで、その取付け構成を、図7に示されている軸部材9の場合で説明する。軸部材9は、先端にフランジ部9aを有していて、根元側の他端には、ねじ穴9bが形成されている。そして、この軸部材9は、その他端に形成された小径部9cを、板状部1aに形成された孔1kに嵌合させ、ねじ10を、板状部1aの外側から挿入し、ねじ穴9bに螺合させることによって、板状部1aに取り付けられている。図2及び図3には、同じようにして軸部材8を取り付けているねじ11が示されている。また、図2及び図3に示されているように、板状部1cの内側の面には、軸部材8,9と全く同じようにして、二つの軸部材12,13が、ねじ14,15を用いて立設されている。そして、それらは、軸部材12が、軸部材8と対向する位置に立設され、軸部材13が、軸部材9と対向する位置に立設されている。
【0024】
次に、上記の軸部材8と軸部材12とに回転可能に取り付けられている絞り部材16と、上記の軸部材9と軸部材13とに回転可能に取り付けられている絞り部材17について、それらの形状と取付け構成を説明するが、本実施例の場合、両者は共に金属製であって形状は全く同じである。また、取付け構成も、後述するように、上下位置を逆に取り付けているだけであって全く同じである。そこで先ず、主に図1,図6,図7を用いて、絞り部材17の形状と、その取付け方を説明する。
【0025】
図1に示されているように、絞り部材17は、上下方向に長い形状をした遮光板部17aと、その上方及び下方に遮光板部17aの面に平行になるようにして互いに対称的な形状に形成された支持片17b,17cと、遮光板部17aの面に略直角になるようにして支持片17b,17cから折り曲げられ互いに対称的な形状に形成された取付片17d,17eとを有している。そして、遮光板部17aには、階段状をした絞り開口形成縁17a−1が形成されている。尚、本実施例では、遮光板部17aに、絞り開口形成縁17a−1を階段状に形成しているが、本発明は、そのような形状に限定されず、例えば直線状にして、遮光板部17aを単なる長方形にしても構わない。また、支持片17b,17cを、遮光板部17aと同一面になるように形成してもよいし、支持片17b,17cを形成せず、取付片17d,17eが、直接、遮光板部17aから形成されているようにしてもよい。
【0026】
図6に示されているように、取付片17eには、同じ形状をした二つの長孔17f,17gと、大きさの異なる二つの円形の孔17h,17iが形成されている。また、図示していないが、もう一方の取付片17dも、取付片17eと対称的な平面形状をしていて、取付片17eの長孔17f,17gと対向するところに、同じ形状の長孔が形成されており、取付片17eの円形の孔17h,17iと対向するところに、同じ形状の孔が形成されている。
【0027】
絞り部材17に形成されている上記の孔17hは、絞り部材17を、上記の軸部材9に回転可能に取り付けるために必要な孔である。そのため、本発明は、孔17hの直径を若干小さくして、直接、軸部材9に嵌合させるようにしても構わない。しかし、本実施例の場合には、絞り部材17に合成樹脂製の仲介部材18を一体的に取付け、その仲介部材18を軸部材9に取り付けている。即ち、図6及び図7から分かるように、仲介部材18は、上記の長孔17f,17gよりも一回り小さな二つの長孔18a,18bと、筒部18cと、ピン18dと、フック部18eとを有していて、筒部18cを軸部材9に回転可能に嵌合させている。そして、絞り部材17は、上記の孔17hに筒部18cを嵌合させ、上記の孔17iにピン18dを圧入させ、フック部18eによって掛け止めされている。また、それにより、長孔17fと長孔18a、長孔17gと長孔18bの中心位置が一致させられている。
【0028】
絞り部材17の他方の取付片17dも全く同じ構成で軸部材13に取り付けられている。そのため、図2及び図3においては、その取付けに用いられている仲介部材19が示されているが、部位の符号は省略されている。また、上記のように、取付片17eと仲介部材18の構成と、軸部材9に対するそれらの取付け構成については、図6及び図7を用いて詳しく説明したので、図1〜図5においては、代表的な部位だけに符号を付けてある。
【0029】
他方、もう一方の絞り部材16は、上記したように、絞り部材17と全く同じ形状をしており、向きを変えることなく上下方向を逆にし、絞り部材17と同様にして、軸部材8,12に取り付けられている。つまり、絞り部材16と絞り部材17とは共通部品になっているということである。そのため、絞り部材16は、絞り部材17と同様に、遮光板部16aと、支持片16b,16cと、取付片16d,16eとを有している。そして、遮光板部16aには、階段状の絞り開口形成縁16a−1が形成されている。
【0030】
また、図4及び図5には、取付片16eの形状が示されているが、この絞り部材16は、上記のように、絞り部材17と形状の同じものを、向きを変えずに上下方向を逆にして取り付けたものであるから、上記の取付片17eとは対称的な形状で示されている。また、この絞り部材16と一体の仲介部材20は、上記の仲介部材18と同じ形状をしている。そして、絞り部材16と仲介部材20の相互の一体化構成も、軸部材8に対するそれらの取付け構成も、上記の図6及び図7を用いて説明した場合と実質的に同じである。そのため、図4及び図5においては、上記の仲介部材18の場合と同様に、仲介部材20に形成された二つの長孔20a,20bにだけ符号を付けてある。更に、絞り部材16の他方の取付片16dも全く同じ構成で軸部材12に取り付けられている。そのため、図2及び図3には、その取付けに用いられている仲介部材21が示されている。尚、本実施例では、絞り部材16,17の取付片16d,17dを、板状部1cの内側の面に取り付けているが、本発明は、このような構成に限定されず、板状部1cの外側の面に取り付けるようにしても構わない。
【0031】
次に、上記の絞り部材16,17を往復回転させる二つの電磁アクチュエータAC1,AC2の構成と、第1フレーム部材1の板状部1aに対する取付け構成を説明する。先ず、板状部1aの外側の面、即ち光源光の光路の反対側の面には、同じ長さの4本の柱が、かしめ加工によって立設されているが、図1〜図3においては、それらのうちの2本の柱22,23が明示されている。そして、それらの柱の先端には、プリント配線板24が取付けられており、二つの電磁アクチュエータAC1,AC2は、そのプリント配線板24と板状部1aとの間において、板状部1aに対して個別に取り付けられている。また、それらの電磁アクチュエータAC1,AC2は、電磁アクチュエータとしては共通部品であって、板状部1aに対する取付け構成も全く同じである。そこで、以下においては、主に図8を用いて、電磁アクチュエータAC2の構成を説明する。
【0032】
図8(a)は、電磁アクチュエータAC2を、図3に示されている状態とは、若干異なる角度位置から見て示したものである。また、図8(b)は、図8(a)の底面図であり、図8(c)は、図8(b)のD−D線で切断し矢印方向に見た断面図である。先ず、図8(c)に示されている回転子25は、円筒形をした永久磁石25aと、その永久磁石25aに合成樹脂材料で一体成形された回転軸25bと、出力ピン25cとからなっている。
【0033】
固定子は、主に、第1固定子枠26と、第2固定子枠27と、コイル28と、ヨーク29とからなっている。それらのうち、第1固定子枠26は、全体として、円筒形の一方の開口端を塞いだ植木鉢のような形状をしており、第2固定子枠27は、全体として、板状をしている。また、このような第1固定子枠26と第2固定子枠27とは、第2固定子枠27に形成した円弧状の長孔27aに回転子25の出力ピン25cを貫通させた状態にしておいて回転軸25bを軸受けし、その後、それらの軸受部を囲むようにコイル28を巻回することによって、一体化されている。そして、その後、円筒形をしたヨーク29を第1固定子枠26に嵌装させている。
【0034】
また、上記のコイル28は、二つのコイルからなっているため、第1固定子枠26には、それらのコイルを取り付けるための4本の端子ピン26aが備えられているほか、ホール素子30を備えたプリント配線板31を内部に取り付けるための凹溝26bが形成されている。そして、板状部1aへの取付け状態においては、コイル28とホール素子30とは、上記のプリント配線板24に電気的に接続されるようになっている。更に、この種の電磁アクチュエータは、コイル28に通電していないとき、回転子25の停止位置が極めて不安定になる。そこで、永久磁石25aとの間に作用する磁力によって、停止位置を安定させるようにするために、4本の磁性体棒32が、第1固定子枠26の四つの溝孔26cに装着されている。
【0035】
尚、周知のように、この電磁アクチュエータAC2は、電流制御式のアクチュエータであって、コイル28のうちの一方のコイルに通電すると回転子25を一方へ回転させ、他方のコイルに通電すると回転子25を他方へ回転させるようになっている。そして、回転子25は、両者による回転力のバランスした位置で停止するようになっている。また、回転子25の回転位置はホール素子30によって常に検出されており、その検出信号によって、二つのコイルに対する電流値を制御し、回転子25を所定の方向へ回転させたり、所定の位置で停止させたりするようになっている。しかしながら、、電流制御式の電磁アクチュエータの中には、本実施例のようにコイル28を二つのコイルとせず、一つだけにし、本実施例と同様に、ホール素子30によって回転子25の回転位置を検出しながら電流値を制御し、回転子25を所定の位置で停止させるようにしたものも周知である。そのため、本発明の電磁アクチュエータは、そのような構成のものでも差し支えない。
【0036】
次に、板状部1aに対する取付け構成を説明する。第2固定子枠27には、図8(b)に示されているように、二つの取付孔27bが形成されている。また、図8(a)に示されているように、板状部1a側となる面に、二つの位置決めピン27cが形成されている。そこで、二つの位置決めピン27cを、板状部1aに形成されている図示していない位置決め孔に挿入した後、図示していない二つのねじを二つの取付孔27bに挿入し、板状部1aに形成されている図示していないねじ穴に螺合させる。そして、その取付け状態においては、出力ピン25cは、図6及び図7に示されているように、板状部1aの長孔1jを貫通し、仲介部材18の長孔18aと、絞り部材17の長孔17fに挿入され、長孔18aの縁に対して接触するようになっている。
【0037】
他方、もう一つの電磁アクチュエータAC1も、同じように構成されていて、同じようにして板状部1aに取り付けられている。そのため、図4,図5においては、電磁アクチュエータAC1の回転子33と、回転軸33aと、出力ピン33bとを図示してあり、図2,図3においては、出力ピン33bを図示してある。そして、図4,図5に示されているように、この電磁アクチュエータAC1の出力ピン33bも、板状部1aの長孔1iを貫通し、仲介部材20の長孔20aと、絞り部材16の長孔(符号なし)に挿入され、長孔20aの縁に対して接触するようになっている。
【0038】
そこで、図4及び図5を用いて、板状部1aに対する二つの電磁アクチュエータAC1,AC2の取付け位置と、二つの軸部材8,9の立設位置との関係について説明する。先ず、二つの電磁アクチュエータAC1,AC2は、それらの回転軸33a,25bが、板状部1aの外側の面において、光軸(一点鎖線)とは平行になる最も近い線の両側で、その線から等距離ではあるが、その線の長さ方向に対しては相対的にずれた位置に配置されるようにして、取り付けられている。
【0039】
他方、二つの軸部材8,9は、電磁アクチュエータAC1,AC2の回転軸33a,25bと、出力ピン33b,25cが所定の角度範囲(製作上から通常は最大60度前後)で描く作動軌跡との間の所定の位置で、板状部1aの内側の面に立設されている。また、図4及び図5において、回転軸33aの位置と軸部材8の位置との間隔は、回転軸25bの位置と軸部材9の位置との間隔と同じである。そして、これらの軸部材8,9は、板状部1aの内側の面において、光軸とは平行になる最も近い線の両側で、その線から等距離ではあるが、その線の長さ方向に対しては相対的にずれた位置に配置されるようにして、取り付けられている。
【0040】
また、上記したように、電磁アクチュエータAC1,AC2は、全く同じ構成をしているし、絞り部材16,17や仲介部材20,18も全く同じ形状をした部材である。そのため、軸部材8と出力ピン33bの間隔も、軸部材9と出力ピン25cの間隔と同じになっている。そして、本実施例においては、二つの電磁アクチュエータAC1,AC2は、回転子33,25が、同時に相反する方向へ回転させられるようになっている。
【0041】
次に、主に、図2〜図5を用いて、本実施例の作動を、液晶プロジェクタに採用した場合で説明する。図2及び図4は、二つの絞り部材16,17を光路内へ進入させ、光源光の光量を最大限に制限した最小光路の制御状態、即ち最小絞り開口の制御状態を示したものであり、絞り部材16,17はストッパ5に接触している。このとき、二つの電磁アクチュエータAC1,AC2のコイルに通電することによって、図4において、回転子33を反時計方向へ回転させ、回転子25を時計方向へ回転させるようにしていてもよい。しかし、本実施例の電磁アクチュエータAC1,AC2は、それらのコイルに通電していなくても、周知のように、図8で説明した磁性体棒32の存在により、この停止状態が維持されるようになっている。
【0042】
また、上記したように、二つの軸部材8,9の相対位置が、板状部1aの面上における、光軸と平行な線に沿ってずれているため、この状態においては、二つの絞り部材16,17の遮光板部16a,17aは衝突することなく、図2の上下領域で重なり合えるようになっている。それにより、この状態では、階段状をした絞り開口形成縁16a−1,17a−1が、光軸を中心にした最小の光路を形成できるようになっている。
【0043】
尚、本実施例では、このようにして、階段状をした絞り開口形成縁16a−1,17a−1の中央部で、光軸を中心にした最小開口の光路を形成できるようにしているが、本発明は、このように構成したものに限定されない。即ち、絞り開口形成縁16a−1,17a−1を階段状にせず、両者によって略方形をした最小開口が得られる形状にしたり、略長円形をした最小開口が得られる形状にしてもよい。また、二つの絞り開口形成縁16a−1,17a−1を平行な直線状にし、上下方向に細長い光路を形成するようにしても構わない。しかしながら、レンズ構成のことを考慮すれば、光軸を中心にして、少しでも円形に近づけた形状にするのが好ましい。
【0044】
また、絞り開口形成縁16a−1,17a−1を直線状にして、細長い光路を形成するようにした場合は、本実施例のように、二つの回転軸33,25の相対位置や二つの軸部材8,9の相対位置を、板状部1aの面上における、光軸と平行な線に沿ってずらすように構成する必要がなくなる。更に、本実施例のように、二つの回転軸33,25の相対位置や二つの軸部材8,9の相対位置を、板状部1aの面上の、光軸と平行な線に沿ってずらすように構成した場合には、二つの絞り部材16,17を、本実施例のように、最小光路制御状態でストッパ5に当接させず、光路を完全に遮蔽した状態でストッパ5に当接させるようにしても構わない。そのようにすると、投影していないときに光源を点灯しておいても、液晶パネルの劣化を好適に防止することが可能になる。
【0045】
このような図4及び図5に示された状態から、光路を大きくする場合には、回転子33を時計方向へ、回転子25を反時計方向へ、同時に回転させる。それにより、絞り部材16は、出力ピン33bによって時計方向へ回転させられ、絞り部材17は、出力ピン25cによって反時計方向へ回転させられる。そのため、二つの絞り部材16,17は、両者の開口規制縁16a−1,17a−1によって形成される光路を大きくしてゆき、スクリーン上の画像が所定のコントラストを得られる位置で停止させられる。
【0046】
その後、液晶パネルに表示される画像条件などの変化に対応して、投影中に、スクリーン上での画像のコントラストが変化すると、それに対応して、光路を、大きくしたり小さくしたりすることになる。そのため、絞り部材16,17の作動は、迅速であることが要求されるが、本実施例は、そのような要求に対して十分に応じられる構成をしている。それは、絞り部材16,17の回転軸となる軸部材8,9が、回転軸33a,25bと、出力ピン33b,25cの作動軌跡の間に存在するからであって、回転子33,25の回転角度よりも大きな角度で回転させられるようになっているからである。
【0047】
また、絞り部材16,17は、遮光板部16a,17aの両側に設けられた二つの取付片16d,16e,17d,17eで回転可能に取り付けられているので、作動中にあおられるようなことがない。更に、絞り部材16,17の回転・停止作動は、頻繁に行なわれることがあるので、耐久性と静音性が要求されるが、本実施例の場合には、絞り部材16,17が薄い金属製であって、出力ピン33b,25cが合成樹脂製であるため、出力ピン33b,25cが磨耗し、耐久性と静音性に問題を生じるおそれがある。そこで、本実施例の場合には、仲介部材20,18を介在させることによって、そのような危惧を解消するようにしている。そのため、そのような危惧のない場合は、仲介部材20,18を設けることなく、絞り部材16,17を直接、軸部材8,9に取り付けても構わない。
【0048】
図3及び図5は、このような作動をしていて、二つの絞り部材16,17が、ストッパ6,7に当接して停止させらた、最大光路の制御状態を示したものである。
【0049】
尚、本実施例の電磁アクチュエータAC1,AC2は、図8を用いて説明したような電流制御式の電磁アクチュエータであるが、本発明の電磁アクチュエータは、このような構成のものに限定されず、ステップモータであっても差し支えない。また、本実施例の絞り部材16,17は、共通部品としたものであるが、本発明は、そのようにすることに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【0050】
【図1】最小光路の制御状態を光源側から見て示した実施例の斜視図である。
【図2】最小光路の制御状態を光源側から見て示した実施例の正面図である。
【図3】最大光路の制御状態を光源側から見て示した実施例の正面図である。
【図4】図2をA−A線で切断し矢印方向に見た断面図である。
【図5】図3をB−B線で切断し矢印方向に見た断面図である。
【図6】図5の部分拡大図である。
【図7】図6をC−C線で切断し矢印方向に見た断面図である。
【図8】実施例に用いられているアクチュエータの構成を説明するためのものであって、図8(a)はアクチュエータだけを略図3に示されている状態で示した図であり、図8(b)は図8(a)の底面図であり、図8(c)は図8(b)のD−D線で切断し矢印方向に見た断面図である。
【符号の説明】
【0051】
1 第1フレーム部材
1a,1b,1c 板状部
1d,2h 折曲片
1e,2g 突出片
1f,2c,2d,2i,9b ねじ穴
1g 凹部
1h,1k,2e,17h,17i 孔
1i,1j,2f,17f,17g,18a,18b,20a,20b,27a 長孔
2 第2フレーム部材
2a,2b 位置決め孔
2e−1 受け部
3,4,10,11,14,15 ねじ
5,6,7 ストッパ
8,9,12,13 軸部材
9a フランジ部
9c 小径部
16,17 絞り部材
16a,17a 遮光板部
16a−1,17a−1 絞り開口形成縁
16b,16c,17b,17c 支持片
16d,16e,17d,17e 取付片
18,19,20,21 仲介部材
18c 筒部
18d ピン
18e フック部
AC1,AC2 電磁アクチュエータ
22,23 柱
24,31 プリント配線板
25,33 回転子
25a 永久磁石
25b,33a 回転軸
25c,33b 出力ピン
26 第1固定子枠
26a 端子ピン
26b 凹溝
26c 溝孔
27 第2固定子枠
27b 取付孔
27c 位置決めピン
28 コイル
29 ヨーク
30 ホール素子
32 磁性体棒

【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1面と第2面とを有していて該第1面を光源光の光路側にして配置される第1板状部と該第1板状部とは該光源光の光路を間にし対向して配置される第2板状部とを有する基体と、前記第2面において前記光源光の光軸と平行である最も近い線の両側位置に各々の回転子の回転軸が前記第2面に垂直になるようにして前記板状部に取り付けられていて該各回転軸を中心に所定の角度範囲で往復作動させられる各々の出力ピンが前記第1面側に垂直に突き出ている第1電磁アクチュエータ及び第2電磁アクチュエータと、遮光板部と該遮光板部を間にして該遮光板部とは略直角に形成された二つの取付片とを有しておりそれらの取付片のうち一方の取付片が前記第2面に回転可能に取り付けられ他方の取付片が前記第2板状部に回転可能に取り付けられていて該一方の取付片に連結されている前記第1電磁アクチュエータの出力ピンによって往復回転させられる第1絞り部材と、遮光板部と該遮光板部を間にして該遮光板部とは略直角に形成された二つの取付片とを有しておりそれらの取付片のうち一方の取付片が前記第2面に回転可能に取り付けられ他方の取付片が前記第2板状部に回転可能に取り付けられていて該一方の取付片に連結されている前記第2電磁アクチュエータの出力ピンによって前記第1絞り部材とは同時に相反する方向へ往復回転させられ該遮光板部と前記第1絞り部材の遮光板部とによって前記光源光の光路の大きさを変える第2絞り部材と、を備えていることを特徴とするプロジェクタ用絞り装置。
【請求項2】
前記基体は、前記第1板状部と前記第2板状部のほかそれらの間に連設された第3板状部を有していて全体としてコ字状に形成された第1フレーム部材と、長さ方向の一端部を前記第1板状部の先端部に取り付け他端部を前記第2板状部の先端部に取り付けた平板状の第2フレーム部材とで構成されており、前記第1板状部の先端部には、前記第2フレーム部材と面接触する折曲片と前記第1板状部の板面に沿って突き出された突出片とが形成され、前記第2フレーム部材には、前記突出片を緩く挿入させる孔が形成されていて、前記第2フレーム部材は、前記他端部を前記第2板状部の先端部に取り付けられた後、前記孔内における前記突出片との位置合わせをしておいて、前記一端部を前記折曲片に取り付けられていることを特徴とする請求項1に記載のプロジェクタ用絞り装置。
【請求項3】
前記突出片は、前記第1板状部と同じ厚さで所定の幅に形成されていて、前記孔は、長辺が前記突出片の幅と略同じであって短辺が前記突出片の厚さよりも大きい略長方形に形成されており、また、前記折曲片には、ねじ穴が形成されていて、前記第2フレーム部材の一端部には、該ねじ穴に対向するところに長孔が形成されており、前記第2フレーム部材の一端部は、前記孔内における前記突出片との位置合わせをしておいた後、該長孔側からねじを挿入し該ねじ穴に螺合させることによって前記折曲片に取り付けられていることを特徴とする請求項2に記載のプロジェクタ用絞り装置。

【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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【公開番号】特開2010−38991(P2010−38991A)
【公開日】平成22年2月18日(2010.2.18)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−198730(P2008−198730)
【出願日】平成20年7月31日(2008.7.31)
【出願人】(000001225)日本電産コパル株式会社 (755)
【Fターム(参考)】