プロジェクタ用絞り装置
【課題】各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観音開き式に回転させられる二つの絞り部材を共通部品化できるようにした、低コスト化と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２０，２１に回転可能に取り付けられており、絞り部材１６と共通部品である絞り部材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。
【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２０，２１に回転可能に取り付けられており、絞り部材１６と共通部品である絞り部材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、光源からの光量を制御するようにしたものが、下記の特許文献１，２，３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も記載されている。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】
そして、この種のプロジェクタ用絞り装置の基本構成としては、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。また、後者のうち、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、それらのうち、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構成した場合には、二つの絞り部材の連動機構が不要になり且つ静音性が確保できるようになるほか、駆動力の小さい電磁アクチュエータを使用することができるという利点がある。本発明は、このような、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】
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おいては、プロジェクタ内での配置設計上の点から、二つの電磁アクチュエータを、光路を間にして両側に配置するのではなく、特許文献１にも記載されているように、光路の略同じ側方領域において、それらの回転子の回転軸が互いに平行になり且つ光路に対し略垂直になるように配置し、絞り部材を、回転子の回転軸と同軸上又は平行になる軸上で往復回転させるようにするのが有利である。そして、そのような配置関係で絞り装置をユニットとして構成する場合には、ベースとなる基体の一方の面（プロジェクタ内で光路側となる面）に二つの絞り部材を回転可能に取り付け、反対側の面に二つの電磁アクチュエータを取り付けておき、それらの電磁アクチュエータの出力部が、二つの絞り部材を個々に回転させるように構成するのが好ましい。
【０００７】
ところが、絞り部材の一端部を基体に取り付け、遮光板部を間にした他端部を自由端とした場合には、絞り部材を薄くすると、他端部側が作動中にあおられることによって取付部の近傍部に大きな負荷がかかり、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という問題がある。また、そのような事態を避けるために、絞り部材を厚くし堅牢化を図ろうとすると、絞り部材の加工がしにくくなったり、駆動力の大きな電磁アクチュエータが必要になってしまう。更に、二つの電磁アクチュエータは共通部品とすることができるが、二つの絞り部材の方は、絞り部材の他端部を自由端にしていると、回転角度や遮光板部の面積を最小限にしたうえでの共通部品化が困難であり、特に、特許文献２にも記載されているように、光路の大きさを小さくしたとき、二つの絞り部材の絞り開口形成縁によって、光軸の近傍領域だけで光路を形成するようにしたいときは、共通部品化が全く不可能になってしまう。
【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、プロジェクタ内において光路側となる基体の面に、二つの絞り部材が回転可能に取り付けられ、光路側とは反対側となる基体の面に、二つの電磁アクチュエータがそれらの回転子の回転軸を垂直にして取り付けられていて、それらの電磁アクチュエータが、二つの絞り部材を同時に相反する方向へ観音開き式に回転させる絞り装置において、装置のコンパクト化を損なわずに二つの絞り部材を共通部品化することができ、駆動力の小さな電磁アクチュエータで円滑に往復回転させることを可能にした、低コスト化と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第１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いて該二つの取付片には互いに対向するようにして同じ形状の長孔と同じ形状の取付け孔とが形成されており一方の取付片がその取付け孔によって前記第１面に回転可能に取り付けられ他方の取付片がその取付け孔によって前記第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の該長孔に嵌合させた前記第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、前記第１絞り部材と同じ形状をしていて前記他方の取付片に相当する取付片がその取付け孔によって前記第１面に回転可能に取り付けられ前記一方の取付片に相当する取付片がその取付け孔によって前記第２板状部に回転可能に取り付けられており前記他方の取付片に相当する取付片の前記長孔に嵌合させた前記第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その遮光板部と前記第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、前記二つの電磁アクチュエータは、各々の前記回転軸が、前記第２面において前記光軸と平行になる前記最も近い線の両側で、該線の長さ方向に相対的にずれるようにして取り付けられており、前記二つの絞り部材は、前記第１面に対する各々の取付部が、前記第１面において前記光軸と平行になる最も近い線の両側で、該線の長さ方向に、前記二つの回転軸間のずれ量と同じずれ量で、相対的にずれるようにして取り付けられているようにすると、二つの絞り部材によって、光路を遮蔽するようにすることが可能になる。更にその場合、前記二つの絞り部材には絞り開口形成縁が形成されており、該二つの絞り開口形成縁によって、前記光軸の近傍領域での光路を形成することができるようにすると、光路を小さくして光量を減じたときに、好適な光の分布状態が得られるようになる。
【００１１】
また、本発明のプロジェクタ用絞り装置は、前記二つの絞り部材が金属製であって、前記四つの取付片には各々長孔を形成した合成樹脂製の仲介部材が一体化されており、前記第１電磁アクチュエータの前記出力ピンは、前記第１絞り部材の前記一方の取付片に一体化されている前記仲介部材の前記長孔に嵌合しており、前記第２電磁アクチュエータの前記出力ピンは、前記第１絞り部材の前記他方の取付片に相当する前記第２絞り部材の前記取付片に一体化されている前記仲介部材の前記長孔に嵌合しているようにすると、前記出力ピンが合成樹脂製であっても、絞り部材を板厚の薄い材料で製作することが可能になり、絞り部材の軽量化と、装置の耐久性に有利となる。
【００１２】
その場合、前記各仲介部材は、前記二つの絞り部材の前記各取付片と重なるように一体化されていて、前記各取付片には、前記各仲介部材の前記各長孔に対応するところに、前記各出力ピンに接触しないように該各長孔よりも大きな孔が形成されているようにしてもよい。また、前記各仲介部材には、前記二つの絞り部材の前記各取付片に形成されている前記各取付孔と重なるところに、前記各取付孔よりも小さい取付孔が形成されていて、前記二つの絞り部材は、前記各仲介部材の前記各取付け孔によって前記基体に回転可能に取り付けられているようにしてもよい。更に、前記各仲介部材には、前記二つの絞り部材の前記各取付片に形成されている前記各取付孔に嵌合する筒部が形成されていて、前記二つの絞り部材は、前記各仲介部材の前記筒部によって前記基体に回転可能に取り付けられているようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のプロジェクタ用絞り装置は、基体の第１板状部の一方の面に対してそれらの回転子の回転軸を垂直にして取り付けられている二つの電磁アクチュエータが、第１板状部の他方の面に回転可能に取り付けられている二つの絞り部材を、同時に相反する方向へ回転させるようにした観音開き式の絞り装置において、基体には、第１板状部とは光路を間にして対向するように配置された第２板状部を設けておき、二つの絞り部材は、各々、遮光板部を間にして対称的に形成された二つの取付片を有していて、一方の取付片を第１板状部に取り付け、他方の取付片を第２板状部に取り付けるようにしたから、二つの絞り部材の作動を安定化させ且つ耐久性を向上させることができると共に、装置のコンパクト化を損なうことなく二つの絞り部材を共通部品化し低コスト化を図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】
【００１４】
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】
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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り、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。
【００１８】
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は、合成樹脂製であっても、また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維持していられるようにすることが難しい。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の凹部１ｇまでの寸法が、設計値とは異なってしまうようになる。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。
【００１９】
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、容易に上記のような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。
【００２０】
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、直ちに突出片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との接触状態を得ることが難しい。
【００２１】
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。
【００２２】
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り、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。
【００２３】
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（即ち光軸）に対向する最も近い位置と、その両側の位置とに三つのストッパ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。
【００２４】
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。
【００２５】
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共通部品である。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。
【００２６】
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。
【００２７】
尚、本実施例においては、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。
【００２８】
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、直径の大きな取付け孔１７ｈと、直径の小さな孔１７ｉとが形成されている。また、具体的には図示していないが、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の孔１７ｈ，１７ｉと対向するところに、各々同じ形状の孔が形成されている。
【００２９】
絞り部材１７に形成されている上記の取付け孔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、取付け孔１７ｈの直径を本実施例の場合よりも若干小さくして、直接、軸部材９に嵌合させるようにしても構わない。しかしながら、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に直接取り付けている。
【００３０】
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、上記の取付け孔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。
【００３１】
本実施例の場合、このような合成樹脂製の仲介部材１８を設けている理由は、出力ピン２５ｃの磨耗を防止し、絞り装置としての耐久性を向上させるためである。即ち、絞り部材１７は、光源の強い光を受けるので耐熱性に優れた金属製とし、且つ軽量化を図るために、薄い板材で製作されている。そのため、絞り部材１７の長孔１７ｇを小さくして、合成樹脂製の出力ピン２５ｃを直接嵌合させるようにすると、長孔１７ｇの縁が出力ピン２５ｃを磨耗させてしまうからであり、それによって、絞り部材１７の回転が円滑に行なわれなくなってしまうからである。また、絞り部材１７はかなりの高熱になるため、長孔１７ｇに出力ピン２５ｃを直接嵌合させると、細い出力ピン２５ｃが変形させられてしまうおそれも大きいからである。
【００３２】
尚、本実施例の仲介部材１８は、軸部材９に回転可能に取り付けられているが、本発明の仲介部材は、絞り部材１７と一体であれば、必ずしも軸部材９に回転可能に取り付けられているようにする必要はなく、上記したように、絞り部材１７の取付け孔１７ｈを若干小さくして、直接的には絞り部材１７だけを軸部材９に回転可能に取り付けるようにしてもよい。また、仲介部材１８と絞り部材１７との両方を、軸部材９に接触するようにして取り付けても差し支えない。更に、本実施例の絞り部材１７は、仲介部材１８の長孔１８ｂよりも一回り大きい長孔１７ｇを形成しているが、本発明の絞り部材は、長孔１８ｂの縁を逃げた形状をしていればよく、必ずしも長孔１７ｇのように、長孔１８ｂよりも若干大きな逃げ孔を形成する必要はないし、形成する場合であっても、本実施例のように長孔形状であることを問わない。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
尚、本実施例においては、上記したように、絞り部材１６は、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、絞り部材１７は、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が、本発明は、そのような構成に限定されず、出力ピン３３ｂ，２５ｃの磨耗などを考慮する必要がないときには、仲介部材２０，２１，１８，１９を設けずに、各取付片１６ｅ，１６ｄ，１７ｅ，１７ｄの取付け孔（取付片１７ｅの場合は取付け孔１７ｈ）を小さくして、絞り部材１６，１７を、軸部材８，１２，９，１３に対して回転可能に取り付けても構わない。また、そのようにする場合には、本実施例において、取付片ｅに形成されている長孔１７ｆ，１７ｇを、仲介部材１８の長孔１８ａ，１８ｂと同じ形状にし、そのようにした長孔１７ｆに対して出力ピン２５を嵌合させるようにする。そして、他の、各取付片１６ｅ，１６ｄ，１７ｄに形成されている二つずつの長孔も、これに準じた形状にすることは言うまでもない。更に、本実施例においては、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。
【００３７】
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が取り付けられており、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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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とが、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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。尚、本実施例の軸部材８，９は、このような位置に立設されているが、本発明は、このような構成に限定されず、例えば、回転軸３３ａ，２５ｂと同心となるように立設しても構わない。
【００４６】
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。
【００４７】
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が、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。
【００４８】
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。
【００４９】
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、特許文献２に記載されているような略方形をした最小開口が得られる形状にしたり、略円形又は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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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、一方だけで取り付けられている場合のように、作動中にあおられることがない。更に、絞り部材１６，１７の回転・停止作動は、頻繁に行なわれるが、本実施例の場合には、上記のように、合成樹脂製の出力ピン３３ｂ，２５ｃが、仲介部材２０，１８の長孔２０ａ，１８ａに嵌合しているので、薄い金属製の絞り部材１６，１７によって、磨耗させられることがないし、熱によって変形させられることもない。
【００５４】
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れた、最大光路の制御状態を示したものである。
【００５５】
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、本実施例の場合には、図６及び図７を用いて説明したように、各取付片に二つの長孔（取付片１７ｅの場合は長孔１７ｆ，１７ｇ）を形成し、各仲介部材にも、それらと対応するところに二つの長孔（仲介部材１８の場合は長孔１８ａ，１８ｂ）を形成しているが、本発明は、そのような形状に限定されず、一つずつ形成されているようにしても差し支えない。しかしながら、本実施例のように異なる角度位置に二つずつ形成し、図４及び図５に示されているように、二つの仲介部材２０，１８の隣接しあう方の長孔２０ａ，１８ａに出力ピン３３ｂ，２５ｃを嵌合させるようにすると、プロジェクタ内において、絞り装置の占める空間領域が小さくて済むようになる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【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】
【００５７】
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，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
１７ｈ 取付け孔
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
【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、光源からの光量を制御するようにしたものが、下記の特許文献１，２，３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も記載されている。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】
そして、この種のプロジェクタ用絞り装置の基本構成としては、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。また、後者のうち、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、それらのうち、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構成した場合には、二つの絞り部材の連動機構が不要になり且つ静音性が確保できるようになるほか、駆動力の小さい電磁アクチュエータを使用することができるという利点がある。本発明は、このような、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】
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おいては、プロジェクタ内での配置設計上の点から、二つの電磁アクチュエータを、光路を間にして両側に配置するのではなく、特許文献１にも記載されているように、光路の略同じ側方領域において、それらの回転子の回転軸が互いに平行になり且つ光路に対し略垂直になるように配置し、絞り部材を、回転子の回転軸と同軸上又は平行になる軸上で往復回転させるようにするのが有利である。そして、そのような配置関係で絞り装置をユニットとして構成する場合には、ベースとなる基体の一方の面（プロジェクタ内で光路側となる面）に二つの絞り部材を回転可能に取り付け、反対側の面に二つの電磁アクチュエータを取り付けておき、それらの電磁アクチュエータの出力部が、二つの絞り部材を個々に回転させるように構成するのが好ましい。
【０００７】
ところが、絞り部材の一端部を基体に取り付け、遮光板部を間にした他端部を自由端とした場合には、絞り部材を薄くすると、他端部側が作動中にあおられることによって取付部の近傍部に大きな負荷がかかり、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という問題がある。また、そのような事態を避けるために、絞り部材を厚くし堅牢化を図ろうとすると、絞り部材の加工がしにくくなったり、駆動力の大きな電磁アクチュエータが必要になってしまう。更に、二つの電磁アクチュエータは共通部品とすることができるが、二つの絞り部材の方は、絞り部材の他端部を自由端にしていると、回転角度や遮光板部の面積を最小限にしたうえでの共通部品化が困難であり、特に、特許文献２にも記載されているように、光路の大きさを小さくしたとき、二つの絞り部材の絞り開口形成縁によって、光軸の近傍領域だけで光路を形成するようにしたいときは、共通部品化が全く不可能になってしまう。
【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、プロジェクタ内において光路側となる基体の面に、二つの絞り部材が回転可能に取り付けられ、光路側とは反対側となる基体の面に、二つの電磁アクチュエータがそれらの回転子の回転軸を垂直にして取り付けられていて、それらの電磁アクチュエータが、二つの絞り部材を同時に相反する方向へ観音開き式に回転させる絞り装置において、装置のコンパクト化を損なわずに二つの絞り部材を共通部品化することができ、駆動力の小さな電磁アクチュエータで円滑に往復回転させることを可能にした、低コスト化と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第１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いて該二つの取付片には互いに対向するようにして同じ形状の長孔と同じ形状の取付け孔とが形成されており一方の取付片がその取付け孔によって前記第１面に回転可能に取り付けられ他方の取付片がその取付け孔によって前記第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の該長孔に嵌合させた前記第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、前記第１絞り部材と同じ形状をしていて前記他方の取付片に相当する取付片がその取付け孔によって前記第１面に回転可能に取り付けられ前記一方の取付片に相当する取付片がその取付け孔によって前記第２板状部に回転可能に取り付けられており前記他方の取付片に相当する取付片の前記長孔に嵌合させた前記第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その遮光板部と前記第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、前記二つの電磁アクチュエータは、各々の前記回転軸が、前記第２面において前記光軸と平行になる前記最も近い線の両側で、該線の長さ方向に相対的にずれるようにして取り付けられており、前記二つの絞り部材は、前記第１面に対する各々の取付部が、前記第１面において前記光軸と平行になる最も近い線の両側で、該線の長さ方向に、前記二つの回転軸間のずれ量と同じずれ量で、相対的にずれるようにして取り付けられているようにすると、二つの絞り部材によって、光路を遮蔽するようにすることが可能になる。更にその場合、前記二つの絞り部材には絞り開口形成縁が形成されており、該二つの絞り開口形成縁によって、前記光軸の近傍領域での光路を形成することができるようにすると、光路を小さくして光量を減じたときに、好適な光の分布状態が得られるようになる。
【００１１】
また、本発明のプロジェクタ用絞り装置は、前記二つの絞り部材が金属製であって、前記四つの取付片には各々長孔を形成した合成樹脂製の仲介部材が一体化されており、前記第１電磁アクチュエータの前記出力ピンは、前記第１絞り部材の前記一方の取付片に一体化されている前記仲介部材の前記長孔に嵌合しており、前記第２電磁アクチュエータの前記出力ピンは、前記第１絞り部材の前記他方の取付片に相当する前記第２絞り部材の前記取付片に一体化されている前記仲介部材の前記長孔に嵌合しているようにすると、前記出力ピンが合成樹脂製であっても、絞り部材を板厚の薄い材料で製作することが可能になり、絞り部材の軽量化と、装置の耐久性に有利となる。
【００１２】
その場合、前記各仲介部材は、前記二つの絞り部材の前記各取付片と重なるように一体化されていて、前記各取付片には、前記各仲介部材の前記各長孔に対応するところに、前記各出力ピンに接触しないように該各長孔よりも大きな孔が形成されているようにしてもよい。また、前記各仲介部材には、前記二つの絞り部材の前記各取付片に形成されている前記各取付孔と重なるところに、前記各取付孔よりも小さい取付孔が形成されていて、前記二つの絞り部材は、前記各仲介部材の前記各取付け孔によって前記基体に回転可能に取り付けられているようにしてもよい。更に、前記各仲介部材には、前記二つの絞り部材の前記各取付片に形成されている前記各取付孔に嵌合する筒部が形成されていて、前記二つの絞り部材は、前記各仲介部材の前記筒部によって前記基体に回転可能に取り付けられているようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のプロジェクタ用絞り装置は、基体の第１板状部の一方の面に対してそれらの回転子の回転軸を垂直にして取り付けられている二つの電磁アクチュエータが、第１板状部の他方の面に回転可能に取り付けられている二つの絞り部材を、同時に相反する方向へ回転させるようにした観音開き式の絞り装置において、基体には、第１板状部とは光路を間にして対向するように配置された第２板状部を設けておき、二つの絞り部材は、各々、遮光板部を間にして対称的に形成された二つの取付片を有していて、一方の取付片を第１板状部に取り付け、他方の取付片を第２板状部に取り付けるようにしたから、二つの絞り部材の作動を安定化させ且つ耐久性を向上させることができると共に、装置のコンパクト化を損なうことなく二つの絞り部材を共通部品化し低コスト化を図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】
【００１４】
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】
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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り、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。
【００１８】
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は、合成樹脂製であっても、また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維持していられるようにすることが難しい。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の凹部１ｇまでの寸法が、設計値とは異なってしまうようになる。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。
【００１９】
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、容易に上記のような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。
【００２０】
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、直ちに突出片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との接触状態を得ることが難しい。
【００２１】
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。
【００２２】
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り、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。
【００２３】
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（即ち光軸）に対向する最も近い位置と、その両側の位置とに三つのストッパ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。
【００２４】
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。
【００２５】
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共通部品である。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。
【００２６】
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。
【００２７】
尚、本実施例においては、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。
【００２８】
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、直径の大きな取付け孔１７ｈと、直径の小さな孔１７ｉとが形成されている。また、具体的には図示していないが、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の孔１７ｈ，１７ｉと対向するところに、各々同じ形状の孔が形成されている。
【００２９】
絞り部材１７に形成されている上記の取付け孔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、取付け孔１７ｈの直径を本実施例の場合よりも若干小さくして、直接、軸部材９に嵌合させるようにしても構わない。しかしながら、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に直接取り付けている。
【００３０】
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、上記の取付け孔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。
【００３１】
本実施例の場合、このような合成樹脂製の仲介部材１８を設けている理由は、出力ピン２５ｃの磨耗を防止し、絞り装置としての耐久性を向上させるためである。即ち、絞り部材１７は、光源の強い光を受けるので耐熱性に優れた金属製とし、且つ軽量化を図るために、薄い板材で製作されている。そのため、絞り部材１７の長孔１７ｇを小さくして、合成樹脂製の出力ピン２５ｃを直接嵌合させるようにすると、長孔１７ｇの縁が出力ピン２５ｃを磨耗させてしまうからであり、それによって、絞り部材１７の回転が円滑に行なわれなくなってしまうからである。また、絞り部材１７はかなりの高熱になるため、長孔１７ｇに出力ピン２５ｃを直接嵌合させると、細い出力ピン２５ｃが変形させられてしまうおそれも大きいからである。
【００３２】
尚、本実施例の仲介部材１８は、軸部材９に回転可能に取り付けられているが、本発明の仲介部材は、絞り部材１７と一体であれば、必ずしも軸部材９に回転可能に取り付けられているようにする必要はなく、上記したように、絞り部材１７の取付け孔１７ｈを若干小さくして、直接的には絞り部材１７だけを軸部材９に回転可能に取り付けるようにしてもよい。また、仲介部材１８と絞り部材１７との両方を、軸部材９に接触するようにして取り付けても差し支えない。更に、本実施例の絞り部材１７は、仲介部材１８の長孔１８ｂよりも一回り大きい長孔１７ｇを形成しているが、本発明の絞り部材は、長孔１８ｂの縁を逃げた形状をしていればよく、必ずしも長孔１７ｇのように、長孔１８ｂよりも若干大きな逃げ孔を形成する必要はないし、形成する場合であっても、本実施例のように長孔形状であることを問わない。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
尚、本実施例においては、上記したように、絞り部材１６は、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、絞り部材１７は、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が、本発明は、そのような構成に限定されず、出力ピン３３ｂ，２５ｃの磨耗などを考慮する必要がないときには、仲介部材２０，２１，１８，１９を設けずに、各取付片１６ｅ，１６ｄ，１７ｅ，１７ｄの取付け孔（取付片１７ｅの場合は取付け孔１７ｈ）を小さくして、絞り部材１６，１７を、軸部材８，１２，９，１３に対して回転可能に取り付けても構わない。また、そのようにする場合には、本実施例において、取付片ｅに形成されている長孔１７ｆ，１７ｇを、仲介部材１８の長孔１８ａ，１８ｂと同じ形状にし、そのようにした長孔１７ｆに対して出力ピン２５を嵌合させるようにする。そして、他の、各取付片１６ｅ，１６ｄ，１７ｄに形成されている二つずつの長孔も、これに準じた形状にすることは言うまでもない。更に、本実施例においては、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。
【００３７】
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が取り付けられており、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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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とが、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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。尚、本実施例の軸部材８，９は、このような位置に立設されているが、本発明は、このような構成に限定されず、例えば、回転軸３３ａ，２５ｂと同心となるように立設しても構わない。
【００４６】
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。
【００４７】
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が、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。
【００４８】
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。
【００４９】
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、特許文献２に記載されているような略方形をした最小開口が得られる形状にしたり、略円形又は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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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、一方だけで取り付けられている場合のように、作動中にあおられることがない。更に、絞り部材１６，１７の回転・停止作動は、頻繁に行なわれるが、本実施例の場合には、上記のように、合成樹脂製の出力ピン３３ｂ，２５ｃが、仲介部材２０，１８の長孔２０ａ，１８ａに嵌合しているので、薄い金属製の絞り部材１６，１７によって、磨耗させられることがないし、熱によって変形させられることもない。
【００５４】
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れた、最大光路の制御状態を示したものである。
【００５５】
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、本実施例の場合には、図６及び図７を用いて説明したように、各取付片に二つの長孔（取付片１７ｅの場合は長孔１７ｆ，１７ｇ）を形成し、各仲介部材にも、それらと対応するところに二つの長孔（仲介部材１８の場合は長孔１８ａ，１８ｂ）を形成しているが、本発明は、そのような形状に限定されず、一つずつ形成されているようにしても差し支えない。しかしながら、本実施例のように異なる角度位置に二つずつ形成し、図４及び図５に示されているように、二つの仲介部材２０，１８の隣接しあう方の長孔２０ａ，１８ａに出力ピン３３ｂ，２５ｃを嵌合させるようにすると、プロジェクタ内において、絞り装置の占める空間領域が小さくて済むようになる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【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】
【００５７】
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，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
１７ｈ 取付け孔
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第１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いて該二つの取付片には互いに対向するようにして同じ形状の長孔と同じ形状の取付け孔とが形成されており一方の取付片がその取付け孔によって前記第１面に回転可能に取り付けられ他方の取付片がその取付け孔によって前記第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の該長孔に嵌合させた前記第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、前記第１絞り部材と同じ形状をしていて前記他方の取付片に相当する取付片がその取付け孔によって前記第１面に回転可能に取り付けられ前記一方の取付片に相当する取付片がその取付け孔によって前記第２板状部に回転可能に取り付けられており前記他方の取付片に相当する取付片の前記長孔に嵌合させた前記第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その遮光板部と前記第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】
前記二つの電磁アクチュエータは、各々の前記回転軸が、前記第２面において前記光軸と平行になる前記最も近い線の両側で、該線の長さ方向に相対的にずれるようにして取り付けられており、前記二つの絞り部材は、前記第１面に対する各々の取付部が、前記第１面において前記光軸と平行になる最も近い線の両側で、該線の長さ方向に、前記二つの回転軸間のずれ量と同じずれ量で、相対的にずれるようにして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】
前記二つの絞り部材には絞り開口形成縁が形成されており、該二つの絞り開口形成縁によって、前記光軸の近傍領域での光路を形成することができるようにしたことを特徴とする請求項１又は２に記載のプロジェクタ用絞り装置。
【請求項４】
前記二つの絞り部材が金属製であって、前記四つの取付片には各々長孔を形成した合成樹脂製の仲介部材が一体化されており、前記第１電磁アクチュエータの前記出力ピンは、前記第１絞り部材の前記一方の取付片に一体化されている前記仲介部材の前記長孔に嵌合しており、前記第２電磁アクチュエータの前記出力ピンは、前記第１絞り部材の前記他方の取付片に相当する前記第２絞り部材の前記取付片に一体化されている前記仲介部材の前記長孔に嵌合していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のプロジェクタ用絞り装置。
【請求項５】
前記各仲介部材は、前記二つの絞り部材の前記各取付片と重なるように一体化されていて、前記各取付片には、前記各仲介部材の前記各長孔に対応するところに、前記各出力ピンに接触しないように該各長孔よりも大きな孔が形成されていることを特徴とする請求項４に記載のプロジェクタ用絞り装置。
【請求項６】
前記各仲介部材には、前記二つの絞り部材の前記各取付片に形成されている前記各取付孔と重なるところに、前記各取付孔よりも小さい取付孔が形成されていて、前記二つの絞り部材は、前記各仲介部材の前記各取付け孔によって前記基体に回転可能に取り付けられていることを特徴とする請求項４又は５に記載のプロジェクタ用絞り装置。
【請求項７】
前記各仲介部材には、前記二つの絞り部材の前記各取付片に形成されている前記各取付孔に嵌合する筒部が形成されていて、前記二つの絞り部材は、前記各仲介部材の前記筒部によって前記基体に回転可能に取り付けられていることを特徴とする請求項４又は５に記載のプロジェクタ用絞り装置。
【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第１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いて該二つの取付片には互いに対向するようにして同じ形状の長孔と同じ形状の取付け孔とが形成されており一方の取付片がその取付け孔によって前記第１面に回転可能に取り付けられ他方の取付片がその取付け孔によって前記第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の該長孔に嵌合させた前記第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、前記第１絞り部材と同じ形状をしていて前記他方の取付片に相当する取付片がその取付け孔によって前記第１面に回転可能に取り付けられ前記一方の取付片に相当する取付片がその取付け孔によって前記第２板状部に回転可能に取り付けられており前記他方の取付片に相当する取付片の前記長孔に嵌合させた前記第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その遮光板部と前記第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】
前記二つの電磁アクチュエータは、各々の前記回転軸が、前記第２面において前記光軸と平行になる前記最も近い線の両側で、該線の長さ方向に相対的にずれるようにして取り付けられており、前記二つの絞り部材は、前記第１面に対する各々の取付部が、前記第１面において前記光軸と平行になる最も近い線の両側で、該線の長さ方向に、前記二つの回転軸間のずれ量と同じずれ量で、相対的にずれるようにして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】
前記二つの絞り部材には絞り開口形成縁が形成されており、該二つの絞り開口形成縁によって、前記光軸の近傍領域での光路を形成することができるようにしたことを特徴とする請求項１又は２に記載のプロジェクタ用絞り装置。
【請求項４】
前記二つの絞り部材が金属製であって、前記四つの取付片には各々長孔を形成した合成樹脂製の仲介部材が一体化されており、前記第１電磁アクチュエータの前記出力ピンは、前記第１絞り部材の前記一方の取付片に一体化されている前記仲介部材の前記長孔に嵌合しており、前記第２電磁アクチュエータの前記出力ピンは、前記第１絞り部材の前記他方の取付片に相当する前記第２絞り部材の前記取付片に一体化されている前記仲介部材の前記長孔に嵌合していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のプロジェクタ用絞り装置。
【請求項５】
前記各仲介部材は、前記二つの絞り部材の前記各取付片と重なるように一体化されていて、前記各取付片には、前記各仲介部材の前記各長孔に対応するところに、前記各出力ピンに接触しないように該各長孔よりも大きな孔が形成されていることを特徴とする請求項４に記載のプロジェクタ用絞り装置。
【請求項６】
前記各仲介部材には、前記二つの絞り部材の前記各取付片に形成されている前記各取付孔と重なるところに、前記各取付孔よりも小さい取付孔が形成されていて、前記二つの絞り部材は、前記各仲介部材の前記各取付け孔によって前記基体に回転可能に取り付けられていることを特徴とする請求項４又は５に記載のプロジェクタ用絞り装置。
【請求項７】
前記各仲介部材には、前記二つの絞り部材の前記各取付片に形成されている前記各取付孔に嵌合する筒部が形成されていて、前記二つの絞り部材は、前記各仲介部材の前記筒部によって前記基体に回転可能に取り付けられていることを特徴とする請求項４又は５に記載のプロジェクタ用絞り装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−５４６１０（Ｐ２０１０−５４６１０Ａ）
【公開日】平成２２年３月１１日（２０１０．３．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２１６９９７（Ｐ２００８−２１６９９７）
【出願日】平成２０年８月２６日（２００８．８．２６）
【出願人】（０００００１２２５）日本電産コパル株式会社 (755)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年３月１１日（２０１０．３．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月２６日（２００８．８．２６）
【出願人】（０００００１２２５）日本電産コパル株式会社 (755)
【Ｆターム（参考）】
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