絞り装置
【課題】円滑な作動が行われ、作動音の発生も抑制されるとともに、低コストで製作することのできる絞り装置を提供すること。
【解決手段】地板１に立設されている一方の支軸１ｃには、リング状の二つの間隔規制部材３，４が回転可能に取り付けられ、他方の支軸１ｄには、リング状の二つの間隔規制部材６，７が回転可能に取り付けられている。絞り羽根７は、地板１の開口部１ａよりも大きな開口部７ａと、開口部１ａよりも小さな絞り開口部７ｂと、回転子１０の出力ピン１０ａを嵌合させている円形の孔７ｃと、長孔７ｄとを有していている。そして、この絞り羽根７は、幅方向の一端側に形成された長孔７ｄを、間隔規制部材３，４の間で支軸１ｃに嵌合させているが、他端側は間隔規制部材６，７の間に配置されているだけで、支軸１ｄには接触していない。
【解決手段】地板１に立設されている一方の支軸１ｃには、リング状の二つの間隔規制部材３，４が回転可能に取り付けられ、他方の支軸１ｄには、リング状の二つの間隔規制部材６，７が回転可能に取り付けられている。絞り羽根７は、地板１の開口部１ａよりも大きな開口部７ａと、開口部１ａよりも小さな絞り開口部７ｂと、回転子１０の出力ピン１０ａを嵌合させている円形の孔７ｃと、長孔７ｄとを有していている。そして、この絞り羽根７は、幅方向の一端側に形成された長孔７ｄを、間隔規制部材３，４の間で支軸１ｃに嵌合させているが、他端側は間隔規制部材６，７の間に配置されているだけで、支軸１ｄには接触していない。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラやプロジェクタなどに用いることの可能な絞り装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カメラやプロジェクタなどに用いる絞り装置の中には、地板が全体として細長い形状をしており、羽根室内に配置されている絞り羽根は、地板に形成されている光路用開口部よりも小さな絞り開口部を有していて、駆動手段によって地板の長手方向に沿って直線的に往復作動させられ、その絞り開口部を地板の光路用開口部に進退させるようにしたものが知られている。そのため、この種の絞り装置の場合には、一つの絞り開口しか選択することができない。下記の特許文献１には、その種の絞り装置であって、各種のプロジェクタに採用されるものとして構成したものが記載されているが、このように、１枚の絞り羽根（特許文献１においては、絞り板）を直線的に作動させることによって一つの絞り開口を選択するようにした絞り装置は、各種のカメラにも採用することが可能である。
【０００３】
また、上記と同様に、光路用開口部を形成した地板が全体として細長い形状をしているが、羽根室内には絞り開口形成縁を有する２枚の絞り羽根が配置されており、駆動手段がそれらの絞り羽根を相反する方向へ直線的に作動させることによって、複数の絞り開口を連続的又は段階的に制御するようにした絞り装置も知られている。下記の特許文献２には、そのような絞り装置であって、主にビデオカメラに採用されるものとして構成したものが記載されているが、このような２枚の絞り羽根を直線的に作動させることによって複数の絞り開口を選択するようにした絞り装置は、スチルカメラ用の絞り装置やプロジェクタ用の絞り装置としても採用することが可能である。更に、この種の絞り装置は、一つの絞り開口だけを選択できるようにすることも可能である。
【０００４】
また、このような特許文献１，２に記載されている絞り装置は、いずれも、絞り羽根が、ガイド手段に案内されて作動するように構成されている。そして、特許文献１に記載のガイド手段は、地板の幅方向の両端を折り曲げて形成した断面形状がＵ字状の溝であり、絞り羽根は、幅方向の両端がその溝の中で摺動するようになっている。そのため、絞り羽根自体には特別な形状が要求されるわけではない。また、特許文献２に記載のガイド手段は、地板の幅方向の両端近傍位置に立設されている複数のガイドピンである。そのため、２枚の絞り羽根は、いずれも、その幅方向の両端近傍位置に長孔を形成しており、それらの両端近傍位置に形成された長孔を、上記のガイドピンに嵌合させている。本発明は、このような、絞り羽根を地板の長手方向に往復作動させるようにした絞り装置における絞り羽根の支持構成に関するものである。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１６４９４２号公報
【特許文献２】実公平６−３７４０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
絞り装置の場合には、絞り羽根が迅速且つ円滑に作動することが要求されているが、被写体光の変化に対応して絞り開口の大きさを自動的に変化させるようにしたカメラ用の絞り装置や、画像条件の変化などに対応して絞り開口の大きさを自動的に変化させるようにしたプロジェクタ用の絞り装置の場合には、光量の変化に対応してスムーズな応答性が要求されるので、特に、そのような要求が大きい。しかしながら、絞り装置に対する要求はそれだけではなく、絞り羽根がそのような絞り開口の制御を長期にわたって正確に行えることについての要求も大きいし、ビデオカメラ用の絞り装置やプロジェクタ用の絞り装置の場合には、絞り羽根の作動音の大きさも抑制されることが要求されている。
【０００７】
そのような観点から特許文献１に記載されている絞り装置を見てみると、絞り羽根は、その幅方向の両端がその全長にわたって常にガイド部に接触しているので、作動時に大きな摩擦抵抗力が働いた場合には、好適な応答性が得にくいし、作動音も発生し易いという問題点がある。また、特許文献２に記載されている絞り装置の場合には、２枚の絞り羽根同士や、羽根室を構成している地板と絞り羽根とが、殆ど面接触しないようにするために、地板に立設されているガイドピンと絞り羽根の長孔とを特殊な形状にしているため、製造が難しくなって大きなコストアップになってしまうという問題点がある。
【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、特許文献２に記載されている絞り装置のように、地板に立設されているガイドピンの形状や絞り羽根に形成されている長孔の形状を複雑にすることなく、低コストで製作することができ、しかも、円滑に作動して作動音の発生も抑制できる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、本発明の絞り装置は、各々が光路用の開口部を有していて全体として細長い形状をしており両者の間に構成した羽根室内においていずれか一方の幅方向の両端近傍部に第１支軸と第２支軸を立設している二つの地板と、前記開口部よりも小さな絞り開口部を有していて幅方向の片側に形成された長孔を前記第１支軸に嵌合させており駆動手段によって前記地板の長手方向へ往復作動させられる絞り羽根と、各々がリング状をしていて前記二つの支軸に対して前記絞り羽根を間にして二つずつ回転可能に嵌合されている四つの間隔規制部材と、を備えていて、前記絞り羽根が作動するときには、少なくとも前記第２軸に嵌合されている前記二つの間隔規制部材が回転され得るようにする。
【００１０】
その場合、前記駆動手段は、コイルを有する固定子と永久磁石を有する往復回転可能な回転子とからなっていて前記二つの地板の一方に取り付けられている電磁アクチュエータであり、該回転子には、径方向へ延伸した腕部が設けられていて、該腕部の先端に形成された出力ピンを、前記羽根室内において、前記絞り羽根に形成された孔に回転可能に嵌合させているようにすると、実用的な構成になる。
【００１１】
また、上記の目的を達成するために、本発明の絞り装置は、各々が光路用の開口部を有していて全体として細長い形状をしており両者の間に構成した羽根室内においていずれか一方の幅方向の両端近傍部に第１支軸と第２支軸を立設している二つの地板と、絞り開口形成縁と幅方向の片側に形成された長孔とを有していて該長孔を前記第１支軸に嵌合させており駆動手段によって前記地板の長手方向へ往復作動させられる第１絞り羽根と、絞り開口形成縁と幅方向の片側に形成された長孔とを有していて該長孔を前記第２支軸に嵌合させており前記駆動手段によって前記第１絞り羽根とは相反する方向へ同時に往復作動させられ該絞り開口形成縁と前記第１絞り羽根の前記絞り開口形成縁とによって前記開口部よりも小さな絞り開口を形成する第２絞り羽根と、各々がリング状をしていて前記二つの支軸に対して三つずつ回転可能に嵌合されており前記二つの地板の一方に隣接して嵌合されているものは該地板と前記第１絞り羽根との間に配置され真中に嵌合されているものは前記二つの絞り羽根の間に配置され前記二つの地板の他方に隣接して嵌合されているものは該地板と前記第２絞り羽根との間に配置されているようにした六つの間隔規制部材と、を備えていて、前記二つの絞り羽根が作動するときには、少なくとも前記二つの絞り羽根の間に配置されている前記二つの間隔規制部材が回転され得るようにしてもよい。
【００１２】
その場合、前記駆動手段は、コイルを有する固定子と永久磁石を有する往復回転可能な回転子とからなっていて前記二つの地板の一方に取り付けられている電磁アクチュエータであり、該回転子には、相反する径方向へ延伸した第１腕部と第２腕部とが設けられていて、それらの腕部の先端に形成された出力ピンを、各々、前記羽根室内において、前記各絞り羽根に形成されている孔に回転可能に嵌合させているようにすると、実用的な構成になる。
【００１３】
また、本発明の絞り装置においては、前記出力ピンの先端は、前記二つの地板の他方に形成された円弧状の長孔に挿入されており、該出力ピンには、前記二つの地板の他方と前記絞り羽根との間に配置されるようにして、リング状をした間隔規制部材が回転可能に嵌合されているようにすると、駆動手段を電磁アクチュエータとした場合の有利な構成が得られる。更に、本発明の絞り装置においては、前記間隔規制部材が、フッ素樹脂で製作されているようにすると、絞り羽根を一層円滑に作動させることが可能になり、静音性にも優れたものになる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の絞り装置は、地板に立設されている二つの支軸に、リング状をした間隔規制部材を複数個ずつ回転可能に嵌合させておき、絞り羽根は、その幅方向の両端部が、各支軸に取り付けられている各々の二つの間隔規制部材の間に配置されていて、幅方向の一方の端部にだけ形成されている長孔を一方の支軸に嵌合させているようにしたので、その幅方向の長孔を形成していない方の端部が、作動中に間隔規制部材を回転させ得るようになり、従来よりも摩擦抵抗力が小さくて円滑に作動し、作動音の発生も抑制されるほか、コスト面でも極めて有利になるという特徴がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の実施の形態を、図示した二つの実施例によって説明する。本発明は、スチルカメラやビデオカメラなどのカメラ用絞り装置にも適用されるものであるが、実施例は、いずれも、プロジェクタ用の絞り装置として構成したものである。そして、図１〜図４は、実施例１を説明するためのものであり、図５〜図８は、実施例２を説明するためのものである。
【実施例１】
【００１６】
初めに、図１〜図４を用いて実施例１を説明するが、この実施例は、絞り開口を一つだけ制御できるようにした絞り装置として構成したものである。そして、図１は、地板に形成されている開口部が光路を規制している状態を示した平面図であり、図２は、構成部材の重なり状態を理解し易く示した断面図であり、図３は、図１のＡ―Ａ線断面図であり、図４は、絞り羽根に形成されている絞り開口部が光路を規制している状態を示した平面図である。
【００１７】
そこで先ず、本実施例の構成を説明する。地板１は、耐熱性を有する合成樹脂製であって平面形状は細長い長方形をしており、図１において、その中央より若干右側に、円形をした光路用の開口部１ａを有し、左端近傍部には、大きな異形の開口部１ｂを有している。その地板１には、補助地板２が適宜な手段によって取り付けられ、地板１との間に羽根室を構成しているが、図１においては、羽根室内を見やすくするために、右上方の一部だけが示されている（図４では省略）。この補助地板２は金属製であって地板１と略同じ外形形状をしているが、本実施例の場合には、この補助地板２を光源側にしてプロジェクタ内に配置されるようになっている。そして、この補助地板２にも、上記の開口部１ａと対向するところに、図示していない同じ形状の開口部が形成されている。
【００１８】
地板１の羽根室側の面には、その幅方向の両端近傍部に、二つの支軸１ｃ，１ｄが立設されている。図３から分かるように、これらの支軸１ｃ，１ｄは、全く同じ形状をしていて、地板１に形成された円形の肉厚部に立設されており、先端の小径部を補助地板２の孔に嵌合させている。また、支軸１ｃには、リング状をした間隔規制部材３，４が回転可能に取り付けられ、支軸１ｄにも、全く同じ形状をした二つの間隔規制部材５，６が回転可能に取り付けられているが、本実施例の場合には、これらの間隔規制部材３，４，５，６は、フッ素樹脂（例えば、商品名「テフロン（登録商標：イー・アイ・デユポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー）」）で製作されていて、軸方向へも可動になっている。
【００１９】
また、支軸１ｃには、絞り羽根７も取り付けられている。図１に示されているように、本実施例の絞り羽根７は、地板１の開口部１ａよりも直径の大きな開口部７ａと、開口部１ａよりも直径の小さな絞り開口部７ｂとを有しているほか、左端近傍部には円形の孔７ｃを有し、幅方向の片側には長孔７ｄを有していて、その長孔７ｄを支軸１ｃに嵌合させている。そのため、図３から分かるように、絞り羽根７は、上記の間隔規制部材３，４の間で、長孔７ｄを支軸１ｃに嵌合させているが、幅方向の他端側は、支軸１ｄに取り付けられている間隔規制部材５，６の間に配置されているだけである。
【００２０】
このように、本実施例の絞り羽根７に形成されている長孔としては、長孔７ｄの一つだけであって、支軸１ｃに取り付けられている。しかも、その長孔７ｄと支軸１ｃも、特許文献２に記載されているもののように複雑な形状をしておらず、極めて単純な形状をしているだけである。また、間隔規制部材３，４，５，６は、単純な形状をした共通部品であって、支軸１ｃ，１ｄには順に嵌め込むだけである。そのため、地板１に対する絞り羽根７の取付け構成は、関係部品の加工が容易であるうえに、組付け作業も簡単に行え、コスト面で極めて有利な構成になっている。
【００２１】
地板１の羽根室外の面には、絞り羽根７の駆動手段として、電磁アクチュエータが取り付けられているが、この電磁アクチュエータは、例えば、特開２００５−２４６３８号公報の第１実施例に記載されているような周知の電流制御式のモータである。第１固定子枠８はコップを伏せた形状をしていて、第２固定子枠９との間に、回転子１０の収容室を構成している。永久磁石を有する回転子１０は、その収容室内において、それらの固定子枠８，９の両方に軸受けされている。固定子枠８，９の外側には、それらの軸受部を囲むようにして溝が形成されていて、そこにコイル１１が巻回されており、円筒状のヨーク１２が、そのコイル１１の外側で、第１固定子枠８に嵌装されている。また、回転子１０は、回転子軸が合成樹脂製であり、それと一体であって上記の収容室から径方向へ延伸している腕部の先端には、出力ピン１０ａが形成されている。尚、出力ピン１０ａを上記の腕部も含めて永久磁石製としたものも知られている。
【００２２】
このように構成されている本実施例のモータは、その一部を地板１の開口部１ｂから羽根室側に挿入した状態にしておき、第２固定子枠９を二つのビス１３，１４で螺着することによって、地板１の羽根室外の面に取り付けられている。そして、その取付け状態においては、出力ピン１０ａは、絞り羽根７の孔７ｃと、図２に示されている間隔規制部材１５に対して回転可能に嵌合し、その先端を、補助地板２に形成されている、回転子１０の回転軸を中心にした円弧状の長孔２ａに挿入している。尚、間隔規制部材１５は、上記の間隔規制部材３〜６と共通の部品である。また、下記の作動説明から分かるように、絞り羽根７の反対側にも、このような間隔規制部材をもう一つ嵌合させておくと、本実施例の場合よりも好ましいものとなる。
【００２３】
本実施例の場合には、絞り羽根７の駆動手段として、上記のように構成された電流制御式モータを採用しているが、本発明の駆動手段は、このようなモータに限定されるものではない。電流制御式モータであっても、主に固定子の構成の違いによって種々のものが知られている。また、絞り羽根の駆動手段としては、従来からステップモータや電磁プランジャを採用することも知られているし、特許文献１に記載されているように、ＤＣモータを採用することも知られている。従って、本発明の駆動手段は、それらのいずれであっても構わない。そして、このことは、下記の実施例２の場合も同じである。
【００２４】
次に、本実施例の作動を説明する。図１は、地板１の開口部１ａが照射光の光路を規制している状態を示したものである。そして、このときには、コイル１１に対して電流が供給されていない。しかしながら、周知のように、回転子１０の永久磁石と第１固定子枠８に設けられた磁性体部材との間には吸引力が作用していて、回転子１０には時計方向へ回転する力が与えられているが、その回転を、図示していないストッパに阻止されることによって、この状態が確実に維持されている。この状態において、照射光の明るさを弱くするために、光路の開口を小さくしたい場合には、コイル１１に対して順方向の電流を供給する。それによって、回転子１０は反時計方向へ回転させられるので、絞り羽根７は、略左方向へ移動させられていく。
【００２５】
このとき、絞り羽根７は、支軸１ｃに対して摺動するが、支軸１ｄには接触せず、しかも、地板１や補助地板２とは接触していないので、円滑に作動し、作動音も小さい。また、このとき、絞り羽根７は、間隔規制部材３，４の少なくとも一方に摺接するが、それらとの間は、面接触せず、相互に斜めに接触することがあるので、そのような接触をした場合には、それらの間隔規制部材３，４を回転させることになり、一層、円滑に作動し作動音も抑制される。更に、このとき、絞り羽根７は、支軸１ｄに取り付けられている方の間隔規制部材５，６の少なくとも一方にも摺接する。しかしながら、絞り羽根７の下端部は支軸１ｄには接触せず、支軸１ｄの位置より上方で間隔規制部材５，６の少なくとも一方に摺接するので、間隔規制部材５，６は、摺接時の摩擦によって回転させられ、絞り羽根７の移動には殆ど影響を与えず、作動音を発生させることも殆どない。
【００２６】
更にまた、本実施例の場合には、絞り羽根７が、円柱形の出力ピン１０ａに対して円形の孔７ｃで連結されているため、その連結部における摩擦抵抗力は小さいし、作動音の発生も抑制される。また、間隔規制部材１５の存在によって、絞り羽根７と、補助地板２の長孔２ａの近傍部との摩擦抵抗力も緩和されるようになっている。更に、間隔規制部材１５ともう一つの間隔規制部材によって、絞り羽根７を挟むようにした場合には、絞り羽根７が、出力ピン１０ａを設けている合成樹脂製の腕部に直接接触しないようになり、一層効果的になる。但し、本発明は、出力ピン１０ａに、間隔規制部材を取り付けることは必須ではない。また、本実施例の場合には、全ての間隔規制部材をフッ素樹脂で製作しているが、それらの一部又は全てを、フッ素樹脂以外の材料で製作しても構わない。これらのことは、下記の実施例２の場合も同じである。
【００２７】
このようにして、図１において、絞り羽根７が略左方向へ移動していくと、やがて、絞り羽根７に形成されている絞り開口部７ｂが地板１の開口部１ａ内に入ってゆく。そして、絞り開口部７ｂの中心が開口部１ａの中心に一致すると、図示していないストッパによって、回転子１０の回転と絞り羽根７の移動が阻止される。図４は、そのときの状態を示したものである。また、この状態になると、コイル１１に対する通電が断たれるが、そのときには、周知のように、回転子１０の永久磁石と第１固定子枠８に設けられた磁性体部材との間に作用する吸引力によって、回転子１０には反時計方向へ回転する力が与えられるため、図４の状態が確実に維持される。
【００２８】
また、照射光の明るさを強くするために、絞り羽根７を、図４に示された位置から図１に示された位置へ移動させる場合には、コイル１１に対して逆方向の電流を供給する。それによって、回転子１０は時計方向へ回転させられるので、絞り羽根７は略右方向へ移動させられていくことになるが、このときにも、既に説明した理由によって、絞り羽根７は、大きな作動音を発生させることなく且つ円滑に移動することになる。そして、図１に示された位置に達すると、図示していないストッパによって、回転子１０の回転と絞り羽根７の移動が阻止され、その直後に、コイル１１に対する通電が断たれる。尚、本実施例の場合には、図４の状態においてプロジェクタによる投影が終了し、電源をオフにされた場合にも、遅延回路が働くようになっていて、その遅延時間中に絞り羽根７が自動的に図１の位置に復帰させられることになる。
【実施例２】
【００２９】
次に、図５〜図８を用いて実施例２を説明する。この実施例は、上記の実施例１の場合と同様に、絞り開口を一つだけ制御するようにすることも可能であるが、絞り開口を連続的又は段階的に制御することも可能であるため、それらのうち、絞り開口を連続的に制御するようにされている場合で説明する。そして、図５は、地板に形成されている開口部が光路を規制している状態を示した平面図であり、図６は、構成部材の重なり状態を理解し易く示した断面図であり、図７は、図５のＢ―Ｂ線断面図であり、図８は、２枚の絞り羽根の絞り開口形成縁によって最小絞り開口を形成した状態を示している平面図である。
【００３０】
先ず、本実施例の構成を説明する。地板２１は、耐熱性を有する合成樹脂製であって平面形状は細長い長方形をしており、円形をした光路用の開口部２１ａのほかに、左端近傍部に、大きな異形の開口部２１ｂを有している。補助地板２２は、金属製であって、地板２１と略同じ外形をしており、適宜な手段によって地板２１に取り付けられ、地板２１との間に羽根室を構成しているが、図５においては、その一部だけが右上方に示されている。そして、この補助地板２２にも、上記の開口部２１ａと対向するところに、図示していない同じ形状の開口部が形成されている。
【００３１】
地板２１の羽根室側の面には、その幅方向の両端近傍部に、二つの支軸２１ｃ，２１ｄが立設されている。これらの支軸２１ｃ，２１ｄは、全く同じ形状をしていて、図７に示されている支軸２１ｄの場合のように、地板２１に形成された円形の肉厚部に立設されており、先端の小径部を補助地板２２の孔に嵌合させている。また、支軸２１ｃには、フッ素樹脂製であってリング状をした三つの間隔規制部材２３，２４，２５が、間隔規制部材２３を一番地板２１側にして順に回転可能に取り付けられており、支軸２１ｄにも、同じ形状で同じ材質の三つの間隔規制部材２６，２７，２８が、間隔規制部材２６を一番地板２１側にして順に回転可能に取り付けられている。
【００３２】
羽根室内には、２枚の絞り羽根２９，３０が配置されている。図５に示されているように、それらのうち、地板２１側に配置されている絞り羽根２９は、地板２１の開口部２１ａよりも大きな開口部２９ａを有しているほか、左端近傍部には円形の孔２９ｂを有し、幅方向の片側には長孔２９ｃを有している。それらのうち、開口部２９ａは、右半分の縁は半円形をしているだけであるが、左約半分の縁は絞り開口形成縁として形成されている。そして、この絞り羽根２９は、間隔規制部材２３，２４の間で、長孔２９ｃを支軸２１ｃに嵌合させており、図７に示されているように、その幅方向の他端側は、支軸２１ｄに取り付けられている間隔規制部材２６，２７の間に配置されている。
【００３３】
他方、絞り羽根３０は、地板２１の開口部２１ａよりも大きな開口部３０ａを有しているほか、左端近傍部には円形の孔３０ｂを有し、幅方向の片側には長孔３０ｃを有している。それらのうち、開口部３０ａは、上記の絞り羽根２９の開口部２９ａとは対称的な形状をしており、左半分の縁は半円形をしているだけであるが、右約半分の縁は絞り開口形成縁として形成されている。そして、この絞り羽根３０は、図７に示されているように、間隔規制部材２７，２８の間で、長孔３０ｃを支軸２１ｄに嵌合させており、その幅方向の他端側は、支軸２１ｃに取り付けられている間隔規制部材２４，２５の間に配置されている。
【００３４】
このように、本実施例の場合にも、絞り羽根２９，３０には、長孔２９ｃ，３０ｃが一つずつ形成されているだけであって、支軸２１ｃ，２１ｄの一方にだけ取り付けられるようになっている。しかも、それらの長孔２９ｃ，３０ｃや支軸２１ｃ，２１ｄは、実施例１における長孔７ｄや支軸１ｃ，１ｄと同様に、単純な形状をしている。また、間隔規制部材２３，２４，２５，２６，２７，２８は、リング状をした共通部品である。そのため、本実施例における絞り羽根２９，３０の取付け構成も、関係部品の加工が容易であるうえに、組付け作業も簡単に行え、コスト面で極めて有利な構成になっている。
【００３５】
地板２１の羽根室外の面には、２枚の絞り羽根２９，３０の共通の駆動手段として一つの電磁アクチュエータが取り付けられている。本実施例の電磁アクチュエータは、上記の特開２００５−２４６３８号公報の第２実施例に記載されている構成をした電流制御式のモータであって、実施例１で説明したモータとは、その一部の構成が異なるだけである。
【００３６】
図６に示されているように、第１固定子枠３１と第２固定子枠３２の間には、回転子３３の収容室が構成されていて、永久磁石を有する回転子３３が、それらの固定子枠３１，３２に軸受けされている。固定子枠３１，３２の外側には、回転子３３の軸受部を囲むようにして一連の溝が形成されており、その溝内には底の方から順にコイル３４，３５が巻回されている。また、第１固定子枠３１の外周面であって、コイル３４，３５を巻回する溝が形成されていないところには窪み状に図示していない凹部が形成されており、そこには、図示していないが、回転子３３の回転位置を検出可能なホール素子（磁気感応素子）が収容されている。そして、コイル３５やホール素子を包むようにして、円筒状のヨーク３６が第１固定子枠３１に嵌装されている。また、回転子３３は、回転子軸が合成樹脂製であり、それと一体に成形されていて、収容室から相反する径方向へ延伸している二つの腕部の先端には、出力ピン３３ａ，３３ｂが形成されている。
【００３７】
そして、本実施例のモータは、その一部を地板２１の開口部２１ｂから羽根室側に挿入した状態にしておき、第２固定子枠３２を二つのビス３７，３８で螺着することによって、地板２１の羽根室外の面に取り付けられている。そして、その取付け状態においては、出力ピン３３ａは、絞り羽根２９の孔２９ｂと、図６に示されている間隔規制部材３９に対して回転可能に嵌合し、その先端を、補助地板２２に形成されている長孔２２ａに挿入している。また、もう一方の出力ピン３３ｂは、絞り羽根３０の孔３０ｂと、図６に示されている間隔規制部材４０に対して回転可能に嵌合し、その先端を、補助地板２２に形成されている長孔２２ｂに挿入している。尚、本実施例の場合にも、各出力ピン３３ａ，３３ｂに、絞り羽根２９，３０を間にして、もう一つの間隔規制部材を取り付けると、より好ましい構成になる。また、上記の長孔２２ａ，２２ｂは、実際には、回転子３３の回転軸を中心にして円弧状に形成されている。
【００３８】
次に、本実施例の作動を説明する。上記したように、本実施例の固定子枠３１，３２の両方には、二つのコイル３４，３５が重ねて巻回されているが、コイル３４に順方向の電流を供給した場合には、図５において、回転子３３を反時計方向へ回転させる回転力が発生し、コイル３５に順方向の電流を供給した場合には、回転子３３を時計方向へ回転させる回転力が発生するように構成されている。そして、それらの回転力は、大きな電流を供給するほど大きくなる。従って、コイル３４，３５に供給される電流値が同じ場合には、回転子３３は、いずれの方向へも回転せず、停止状態が維持されることになる。
【００３９】
ところで、図５に示されている状態は、プロジェクタの不使用状態を示したものである。そのため、いずれのコイル３４，３５に対しても電流が供給されていない。プロジェクタの使用に際して電源をオンにすると、コイル３４，３５の両方に順方向の電流が供給される。そして、照射光を一番強くする場合には、回転子３３が図５の位置にあることを図示していないホール素子が検出し、コイル３４，３５には同じ大きさの電流が供給される。そのため、回転子３３は図５の位置に停止したままであり、照明光の光路は、地板２１の開口部２１ａによって規制されるようになる。
【００４０】
照明光を弱くするために、光路の開口を小さくする場合は、コイル３４に供給する電流よりも、コイル３５に供給する電流の方を大きくする。それによって回転子３３は、図５において時計方向へ回転することになるが、その回転速度は、コイル３４，３５に供給される電流値の差によって左右される。そのようにして、回転子３３が時計方向へ回転すると、絞り羽根２９は、出力ピン３３ａによって略右方向へ移動させられ、絞り羽根３０は、出力ピン３３ｂによって略左方向へ移動させられて、光路は、２枚の絞り羽根２９，３０の絞り開口形成縁の協働によって得られた絞り開口によって規制されるようになる。そして、回転子３３が時計方向へ回転すればするほど、絞り開口は小さくなっていく。
【００４１】
このようにして、回転子３３が時計方向へ回転してゆき、絞り開口が所定の大きさになると、ホール素子による検出結果に対応して、コイル３４，３５に供給される電流値が同じになり、回転子３３の回転が停止され、その停止状態が維持される。そして、その後は、照明光を強くしたい場合には、コイル３５に供給する電流よりも、コイル３４に供給する電流の方を大きくするし、弱くしたい場合には、コイル３４に供給する電流よりも、コイル３５に供給する電流の方を大きくして、絞り開口を随時変化させることになる。図８は、そのようにして、絞り開口を一番小さくしたときの状態を示したものである。
【００４２】
ところで、このようにして２枚の絞り羽根２９，３０が移動させられるときには、支軸２１ｃ，２１ｄの一方に対してだけ摺動し、他方に対しては全く接触しない。しかも、地板２１や補助地板２２とも全く接触しないし、相互に接触することもない。そのため、２枚の絞り羽根２９，３０は円滑に作動し、作動音の発生も抑制される。また、このとき、各絞り羽根２９，３０は、取り付けられていない方の支軸には接触せず、しかも、その支軸に取り付けられている間隔規制部材には、その支軸よりも地板２１の幅方向の中央側で摺接するので、その摺接によって間隔規制部材を回転させることになるし、取り付けられている方の支軸に取り付けられている間隔規制部材の方も回転させることもあるため、一層、円滑に作動し作動音の発生も抑制される。
【００４３】
更に、本実施例の場合にも、絞り羽根２９，３０が、円柱形の出力ピン３３ａ，３３ｂに対して円形の孔２９ｂ，３０ｂで連結されているため、その連結部における摩擦抵抗力は小さく、作動音の発生も抑制される。また、間隔規制部材３９，４０の存在によって、絞り羽根２９，３０と、補助地板２２の長孔２２ａ，２２ｂの近傍部との摩擦抵抗力も緩和されるようになっている。更に、出力ピン３３ａ，３３ｂに対して、絞り羽根２９，３０の反対側にもう一つの間隔規制部材を嵌合させるようにすると、絞り羽根２９，３０が、出力ピン３３ａ，３３ｂを設けている合成樹脂製の腕部に直接接触しなくなり、一層効果的になる。
【００４４】
このようにして、プロジェクタによる投影が行われ、終了したときには、電源をオフにする。そのとき、本実施例の場合にも遅延回路が働くようになっているので、その遅延時間中に回転子３３は反時計方向へ回転され、図５の位置に復帰して停止させられる。
【００４５】
尚、上記の各実施例の場合には、いずれも、回転子と一体の出力ピンを絞り羽根に直接連結させているが、本発明は、そのような構成に限定されず、他の部材を介して連結するようにしても構わない。例えば、実施例２のように、２枚の絞り羽根を相反する方向へ作動させる場合には、一方の地板に駆動部材を回転可能に取り付けるようにし、その回転中心から異なる径方向位置においてその駆動部材に設けられている二つのピンを、上記の出力ピン３３ａ，３３ｂのようにして各絞り羽根の孔に嵌合させると共に、その駆動部材を、回転子の出力ピンによって往復回転させるようにすることが考えられる。そして、そのようにする場合には、実施例２の回転子３３のように、二つの出力ピン３３ａ，３３ｂを設ける必要はなく、実施例１の回転子１０のように、一つの出力ピン１０ａだけでもよいことは言うまでもない。
【００４６】
また、上記の各実施例は、各種プロジェクタ用の絞り装置を前提にして説明したが、本発明の絞り装置は、カメラ用の絞り装置としても、舞台照明などを行う照明機器用の絞り装置としても実施可能なものである。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】地板に形成されている開口部が光路を規制している状態を示した実施例１の平面図である。
【図２】構成部材の重なり状態を理解し易く示した実施例１の断面図である。
【図３】図１のＡ―Ａ線断面図である。
【図４】絞り羽根に形成されている絞り開口部が光路を規制している状態を示した実施例１の平面図である。
【図５】地板に形成されている開口部が光路を規制している状態を示した実施例２の平面図である。
【図６】構成部材の重なり状態を理解し易く示した実施例２の断面図である。
【図７】図５のＢ―Ｂ線断面図である。
【図８】２枚の絞り羽根の絞り開口形成縁によって最小絞り開口を形成した状態を示している実施例２の平面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１，２１ 地板
１ａ，１ｂ，７ａ，２１ａ，２１ｂ，２９ａ，３０ａ 開口部
１ｃ，１ｄ，２１ｃ，２１ｄ 支軸
２，２２ 補助地板
２ａ，７ｄ，２９ｃ，２２ａ，２２ｂ 長孔
３〜６，１５，２３〜２８，３９，４０ 間隔規制部材
７，２９，３０ 絞り羽根
７ｂ 絞り開口部
７ｃ，２９ｂ，３０ｂ 孔
８，３１ 第１固定子枠
９，３２ 第２固定子枠
１０，３３ 回転子
１０ａ，３３ａ，３３ｂ 出力ピン
１１，３４，３５ コイル
１２，３６ ヨーク
１３，１４，３７，３８ ビス
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラやプロジェクタなどに用いることの可能な絞り装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カメラやプロジェクタなどに用いる絞り装置の中には、地板が全体として細長い形状をしており、羽根室内に配置されている絞り羽根は、地板に形成されている光路用開口部よりも小さな絞り開口部を有していて、駆動手段によって地板の長手方向に沿って直線的に往復作動させられ、その絞り開口部を地板の光路用開口部に進退させるようにしたものが知られている。そのため、この種の絞り装置の場合には、一つの絞り開口しか選択することができない。下記の特許文献１には、その種の絞り装置であって、各種のプロジェクタに採用されるものとして構成したものが記載されているが、このように、１枚の絞り羽根（特許文献１においては、絞り板）を直線的に作動させることによって一つの絞り開口を選択するようにした絞り装置は、各種のカメラにも採用することが可能である。
【０００３】
また、上記と同様に、光路用開口部を形成した地板が全体として細長い形状をしているが、羽根室内には絞り開口形成縁を有する２枚の絞り羽根が配置されており、駆動手段がそれらの絞り羽根を相反する方向へ直線的に作動させることによって、複数の絞り開口を連続的又は段階的に制御するようにした絞り装置も知られている。下記の特許文献２には、そのような絞り装置であって、主にビデオカメラに採用されるものとして構成したものが記載されているが、このような２枚の絞り羽根を直線的に作動させることによって複数の絞り開口を選択するようにした絞り装置は、スチルカメラ用の絞り装置やプロジェクタ用の絞り装置としても採用することが可能である。更に、この種の絞り装置は、一つの絞り開口だけを選択できるようにすることも可能である。
【０００４】
また、このような特許文献１，２に記載されている絞り装置は、いずれも、絞り羽根が、ガイド手段に案内されて作動するように構成されている。そして、特許文献１に記載のガイド手段は、地板の幅方向の両端を折り曲げて形成した断面形状がＵ字状の溝であり、絞り羽根は、幅方向の両端がその溝の中で摺動するようになっている。そのため、絞り羽根自体には特別な形状が要求されるわけではない。また、特許文献２に記載のガイド手段は、地板の幅方向の両端近傍位置に立設されている複数のガイドピンである。そのため、２枚の絞り羽根は、いずれも、その幅方向の両端近傍位置に長孔を形成しており、それらの両端近傍位置に形成された長孔を、上記のガイドピンに嵌合させている。本発明は、このような、絞り羽根を地板の長手方向に往復作動させるようにした絞り装置における絞り羽根の支持構成に関するものである。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１６４９４２号公報
【特許文献２】実公平６−３７４０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
絞り装置の場合には、絞り羽根が迅速且つ円滑に作動することが要求されているが、被写体光の変化に対応して絞り開口の大きさを自動的に変化させるようにしたカメラ用の絞り装置や、画像条件の変化などに対応して絞り開口の大きさを自動的に変化させるようにしたプロジェクタ用の絞り装置の場合には、光量の変化に対応してスムーズな応答性が要求されるので、特に、そのような要求が大きい。しかしながら、絞り装置に対する要求はそれだけではなく、絞り羽根がそのような絞り開口の制御を長期にわたって正確に行えることについての要求も大きいし、ビデオカメラ用の絞り装置やプロジェクタ用の絞り装置の場合には、絞り羽根の作動音の大きさも抑制されることが要求されている。
【０００７】
そのような観点から特許文献１に記載されている絞り装置を見てみると、絞り羽根は、その幅方向の両端がその全長にわたって常にガイド部に接触しているので、作動時に大きな摩擦抵抗力が働いた場合には、好適な応答性が得にくいし、作動音も発生し易いという問題点がある。また、特許文献２に記載されている絞り装置の場合には、２枚の絞り羽根同士や、羽根室を構成している地板と絞り羽根とが、殆ど面接触しないようにするために、地板に立設されているガイドピンと絞り羽根の長孔とを特殊な形状にしているため、製造が難しくなって大きなコストアップになってしまうという問題点がある。
【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、特許文献２に記載されている絞り装置のように、地板に立設されているガイドピンの形状や絞り羽根に形成されている長孔の形状を複雑にすることなく、低コストで製作することができ、しかも、円滑に作動して作動音の発生も抑制できる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、本発明の絞り装置は、各々が光路用の開口部を有していて全体として細長い形状をしており両者の間に構成した羽根室内においていずれか一方の幅方向の両端近傍部に第１支軸と第２支軸を立設している二つの地板と、前記開口部よりも小さな絞り開口部を有していて幅方向の片側に形成された長孔を前記第１支軸に嵌合させており駆動手段によって前記地板の長手方向へ往復作動させられる絞り羽根と、各々がリング状をしていて前記二つの支軸に対して前記絞り羽根を間にして二つずつ回転可能に嵌合されている四つの間隔規制部材と、を備えていて、前記絞り羽根が作動するときには、少なくとも前記第２軸に嵌合されている前記二つの間隔規制部材が回転され得るようにする。
【００１０】
その場合、前記駆動手段は、コイルを有する固定子と永久磁石を有する往復回転可能な回転子とからなっていて前記二つの地板の一方に取り付けられている電磁アクチュエータであり、該回転子には、径方向へ延伸した腕部が設けられていて、該腕部の先端に形成された出力ピンを、前記羽根室内において、前記絞り羽根に形成された孔に回転可能に嵌合させているようにすると、実用的な構成になる。
【００１１】
また、上記の目的を達成するために、本発明の絞り装置は、各々が光路用の開口部を有していて全体として細長い形状をしており両者の間に構成した羽根室内においていずれか一方の幅方向の両端近傍部に第１支軸と第２支軸を立設している二つの地板と、絞り開口形成縁と幅方向の片側に形成された長孔とを有していて該長孔を前記第１支軸に嵌合させており駆動手段によって前記地板の長手方向へ往復作動させられる第１絞り羽根と、絞り開口形成縁と幅方向の片側に形成された長孔とを有していて該長孔を前記第２支軸に嵌合させており前記駆動手段によって前記第１絞り羽根とは相反する方向へ同時に往復作動させられ該絞り開口形成縁と前記第１絞り羽根の前記絞り開口形成縁とによって前記開口部よりも小さな絞り開口を形成する第２絞り羽根と、各々がリング状をしていて前記二つの支軸に対して三つずつ回転可能に嵌合されており前記二つの地板の一方に隣接して嵌合されているものは該地板と前記第１絞り羽根との間に配置され真中に嵌合されているものは前記二つの絞り羽根の間に配置され前記二つの地板の他方に隣接して嵌合されているものは該地板と前記第２絞り羽根との間に配置されているようにした六つの間隔規制部材と、を備えていて、前記二つの絞り羽根が作動するときには、少なくとも前記二つの絞り羽根の間に配置されている前記二つの間隔規制部材が回転され得るようにしてもよい。
【００１２】
その場合、前記駆動手段は、コイルを有する固定子と永久磁石を有する往復回転可能な回転子とからなっていて前記二つの地板の一方に取り付けられている電磁アクチュエータであり、該回転子には、相反する径方向へ延伸した第１腕部と第２腕部とが設けられていて、それらの腕部の先端に形成された出力ピンを、各々、前記羽根室内において、前記各絞り羽根に形成されている孔に回転可能に嵌合させているようにすると、実用的な構成になる。
【００１３】
また、本発明の絞り装置においては、前記出力ピンの先端は、前記二つの地板の他方に形成された円弧状の長孔に挿入されており、該出力ピンには、前記二つの地板の他方と前記絞り羽根との間に配置されるようにして、リング状をした間隔規制部材が回転可能に嵌合されているようにすると、駆動手段を電磁アクチュエータとした場合の有利な構成が得られる。更に、本発明の絞り装置においては、前記間隔規制部材が、フッ素樹脂で製作されているようにすると、絞り羽根を一層円滑に作動させることが可能になり、静音性にも優れたものになる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の絞り装置は、地板に立設されている二つの支軸に、リング状をした間隔規制部材を複数個ずつ回転可能に嵌合させておき、絞り羽根は、その幅方向の両端部が、各支軸に取り付けられている各々の二つの間隔規制部材の間に配置されていて、幅方向の一方の端部にだけ形成されている長孔を一方の支軸に嵌合させているようにしたので、その幅方向の長孔を形成していない方の端部が、作動中に間隔規制部材を回転させ得るようになり、従来よりも摩擦抵抗力が小さくて円滑に作動し、作動音の発生も抑制されるほか、コスト面でも極めて有利になるという特徴がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の実施の形態を、図示した二つの実施例によって説明する。本発明は、スチルカメラやビデオカメラなどのカメラ用絞り装置にも適用されるものであるが、実施例は、いずれも、プロジェクタ用の絞り装置として構成したものである。そして、図１〜図４は、実施例１を説明するためのものであり、図５〜図８は、実施例２を説明するためのものである。
【実施例１】
【００１６】
初めに、図１〜図４を用いて実施例１を説明するが、この実施例は、絞り開口を一つだけ制御できるようにした絞り装置として構成したものである。そして、図１は、地板に形成されている開口部が光路を規制している状態を示した平面図であり、図２は、構成部材の重なり状態を理解し易く示した断面図であり、図３は、図１のＡ―Ａ線断面図であり、図４は、絞り羽根に形成されている絞り開口部が光路を規制している状態を示した平面図である。
【００１７】
そこで先ず、本実施例の構成を説明する。地板１は、耐熱性を有する合成樹脂製であって平面形状は細長い長方形をしており、図１において、その中央より若干右側に、円形をした光路用の開口部１ａを有し、左端近傍部には、大きな異形の開口部１ｂを有している。その地板１には、補助地板２が適宜な手段によって取り付けられ、地板１との間に羽根室を構成しているが、図１においては、羽根室内を見やすくするために、右上方の一部だけが示されている（図４では省略）。この補助地板２は金属製であって地板１と略同じ外形形状をしているが、本実施例の場合には、この補助地板２を光源側にしてプロジェクタ内に配置されるようになっている。そして、この補助地板２にも、上記の開口部１ａと対向するところに、図示していない同じ形状の開口部が形成されている。
【００１８】
地板１の羽根室側の面には、その幅方向の両端近傍部に、二つの支軸１ｃ，１ｄが立設されている。図３から分かるように、これらの支軸１ｃ，１ｄは、全く同じ形状をしていて、地板１に形成された円形の肉厚部に立設されており、先端の小径部を補助地板２の孔に嵌合させている。また、支軸１ｃには、リング状をした間隔規制部材３，４が回転可能に取り付けられ、支軸１ｄにも、全く同じ形状をした二つの間隔規制部材５，６が回転可能に取り付けられているが、本実施例の場合には、これらの間隔規制部材３，４，５，６は、フッ素樹脂（例えば、商品名「テフロン（登録商標：イー・アイ・デユポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー）」）で製作されていて、軸方向へも可動になっている。
【００１９】
また、支軸１ｃには、絞り羽根７も取り付けられている。図１に示されているように、本実施例の絞り羽根７は、地板１の開口部１ａよりも直径の大きな開口部７ａと、開口部１ａよりも直径の小さな絞り開口部７ｂとを有しているほか、左端近傍部には円形の孔７ｃを有し、幅方向の片側には長孔７ｄを有していて、その長孔７ｄを支軸１ｃに嵌合させている。そのため、図３から分かるように、絞り羽根７は、上記の間隔規制部材３，４の間で、長孔７ｄを支軸１ｃに嵌合させているが、幅方向の他端側は、支軸１ｄに取り付けられている間隔規制部材５，６の間に配置されているだけである。
【００２０】
このように、本実施例の絞り羽根７に形成されている長孔としては、長孔７ｄの一つだけであって、支軸１ｃに取り付けられている。しかも、その長孔７ｄと支軸１ｃも、特許文献２に記載されているもののように複雑な形状をしておらず、極めて単純な形状をしているだけである。また、間隔規制部材３，４，５，６は、単純な形状をした共通部品であって、支軸１ｃ，１ｄには順に嵌め込むだけである。そのため、地板１に対する絞り羽根７の取付け構成は、関係部品の加工が容易であるうえに、組付け作業も簡単に行え、コスト面で極めて有利な構成になっている。
【００２１】
地板１の羽根室外の面には、絞り羽根７の駆動手段として、電磁アクチュエータが取り付けられているが、この電磁アクチュエータは、例えば、特開２００５−２４６３８号公報の第１実施例に記載されているような周知の電流制御式のモータである。第１固定子枠８はコップを伏せた形状をしていて、第２固定子枠９との間に、回転子１０の収容室を構成している。永久磁石を有する回転子１０は、その収容室内において、それらの固定子枠８，９の両方に軸受けされている。固定子枠８，９の外側には、それらの軸受部を囲むようにして溝が形成されていて、そこにコイル１１が巻回されており、円筒状のヨーク１２が、そのコイル１１の外側で、第１固定子枠８に嵌装されている。また、回転子１０は、回転子軸が合成樹脂製であり、それと一体であって上記の収容室から径方向へ延伸している腕部の先端には、出力ピン１０ａが形成されている。尚、出力ピン１０ａを上記の腕部も含めて永久磁石製としたものも知られている。
【００２２】
このように構成されている本実施例のモータは、その一部を地板１の開口部１ｂから羽根室側に挿入した状態にしておき、第２固定子枠９を二つのビス１３，１４で螺着することによって、地板１の羽根室外の面に取り付けられている。そして、その取付け状態においては、出力ピン１０ａは、絞り羽根７の孔７ｃと、図２に示されている間隔規制部材１５に対して回転可能に嵌合し、その先端を、補助地板２に形成されている、回転子１０の回転軸を中心にした円弧状の長孔２ａに挿入している。尚、間隔規制部材１５は、上記の間隔規制部材３〜６と共通の部品である。また、下記の作動説明から分かるように、絞り羽根７の反対側にも、このような間隔規制部材をもう一つ嵌合させておくと、本実施例の場合よりも好ましいものとなる。
【００２３】
本実施例の場合には、絞り羽根７の駆動手段として、上記のように構成された電流制御式モータを採用しているが、本発明の駆動手段は、このようなモータに限定されるものではない。電流制御式モータであっても、主に固定子の構成の違いによって種々のものが知られている。また、絞り羽根の駆動手段としては、従来からステップモータや電磁プランジャを採用することも知られているし、特許文献１に記載されているように、ＤＣモータを採用することも知られている。従って、本発明の駆動手段は、それらのいずれであっても構わない。そして、このことは、下記の実施例２の場合も同じである。
【００２４】
次に、本実施例の作動を説明する。図１は、地板１の開口部１ａが照射光の光路を規制している状態を示したものである。そして、このときには、コイル１１に対して電流が供給されていない。しかしながら、周知のように、回転子１０の永久磁石と第１固定子枠８に設けられた磁性体部材との間には吸引力が作用していて、回転子１０には時計方向へ回転する力が与えられているが、その回転を、図示していないストッパに阻止されることによって、この状態が確実に維持されている。この状態において、照射光の明るさを弱くするために、光路の開口を小さくしたい場合には、コイル１１に対して順方向の電流を供給する。それによって、回転子１０は反時計方向へ回転させられるので、絞り羽根７は、略左方向へ移動させられていく。
【００２５】
このとき、絞り羽根７は、支軸１ｃに対して摺動するが、支軸１ｄには接触せず、しかも、地板１や補助地板２とは接触していないので、円滑に作動し、作動音も小さい。また、このとき、絞り羽根７は、間隔規制部材３，４の少なくとも一方に摺接するが、それらとの間は、面接触せず、相互に斜めに接触することがあるので、そのような接触をした場合には、それらの間隔規制部材３，４を回転させることになり、一層、円滑に作動し作動音も抑制される。更に、このとき、絞り羽根７は、支軸１ｄに取り付けられている方の間隔規制部材５，６の少なくとも一方にも摺接する。しかしながら、絞り羽根７の下端部は支軸１ｄには接触せず、支軸１ｄの位置より上方で間隔規制部材５，６の少なくとも一方に摺接するので、間隔規制部材５，６は、摺接時の摩擦によって回転させられ、絞り羽根７の移動には殆ど影響を与えず、作動音を発生させることも殆どない。
【００２６】
更にまた、本実施例の場合には、絞り羽根７が、円柱形の出力ピン１０ａに対して円形の孔７ｃで連結されているため、その連結部における摩擦抵抗力は小さいし、作動音の発生も抑制される。また、間隔規制部材１５の存在によって、絞り羽根７と、補助地板２の長孔２ａの近傍部との摩擦抵抗力も緩和されるようになっている。更に、間隔規制部材１５ともう一つの間隔規制部材によって、絞り羽根７を挟むようにした場合には、絞り羽根７が、出力ピン１０ａを設けている合成樹脂製の腕部に直接接触しないようになり、一層効果的になる。但し、本発明は、出力ピン１０ａに、間隔規制部材を取り付けることは必須ではない。また、本実施例の場合には、全ての間隔規制部材をフッ素樹脂で製作しているが、それらの一部又は全てを、フッ素樹脂以外の材料で製作しても構わない。これらのことは、下記の実施例２の場合も同じである。
【００２７】
このようにして、図１において、絞り羽根７が略左方向へ移動していくと、やがて、絞り羽根７に形成されている絞り開口部７ｂが地板１の開口部１ａ内に入ってゆく。そして、絞り開口部７ｂの中心が開口部１ａの中心に一致すると、図示していないストッパによって、回転子１０の回転と絞り羽根７の移動が阻止される。図４は、そのときの状態を示したものである。また、この状態になると、コイル１１に対する通電が断たれるが、そのときには、周知のように、回転子１０の永久磁石と第１固定子枠８に設けられた磁性体部材との間に作用する吸引力によって、回転子１０には反時計方向へ回転する力が与えられるため、図４の状態が確実に維持される。
【００２８】
また、照射光の明るさを強くするために、絞り羽根７を、図４に示された位置から図１に示された位置へ移動させる場合には、コイル１１に対して逆方向の電流を供給する。それによって、回転子１０は時計方向へ回転させられるので、絞り羽根７は略右方向へ移動させられていくことになるが、このときにも、既に説明した理由によって、絞り羽根７は、大きな作動音を発生させることなく且つ円滑に移動することになる。そして、図１に示された位置に達すると、図示していないストッパによって、回転子１０の回転と絞り羽根７の移動が阻止され、その直後に、コイル１１に対する通電が断たれる。尚、本実施例の場合には、図４の状態においてプロジェクタによる投影が終了し、電源をオフにされた場合にも、遅延回路が働くようになっていて、その遅延時間中に絞り羽根７が自動的に図１の位置に復帰させられることになる。
【実施例２】
【００２９】
次に、図５〜図８を用いて実施例２を説明する。この実施例は、上記の実施例１の場合と同様に、絞り開口を一つだけ制御するようにすることも可能であるが、絞り開口を連続的又は段階的に制御することも可能であるため、それらのうち、絞り開口を連続的に制御するようにされている場合で説明する。そして、図５は、地板に形成されている開口部が光路を規制している状態を示した平面図であり、図６は、構成部材の重なり状態を理解し易く示した断面図であり、図７は、図５のＢ―Ｂ線断面図であり、図８は、２枚の絞り羽根の絞り開口形成縁によって最小絞り開口を形成した状態を示している平面図である。
【００３０】
先ず、本実施例の構成を説明する。地板２１は、耐熱性を有する合成樹脂製であって平面形状は細長い長方形をしており、円形をした光路用の開口部２１ａのほかに、左端近傍部に、大きな異形の開口部２１ｂを有している。補助地板２２は、金属製であって、地板２１と略同じ外形をしており、適宜な手段によって地板２１に取り付けられ、地板２１との間に羽根室を構成しているが、図５においては、その一部だけが右上方に示されている。そして、この補助地板２２にも、上記の開口部２１ａと対向するところに、図示していない同じ形状の開口部が形成されている。
【００３１】
地板２１の羽根室側の面には、その幅方向の両端近傍部に、二つの支軸２１ｃ，２１ｄが立設されている。これらの支軸２１ｃ，２１ｄは、全く同じ形状をしていて、図７に示されている支軸２１ｄの場合のように、地板２１に形成された円形の肉厚部に立設されており、先端の小径部を補助地板２２の孔に嵌合させている。また、支軸２１ｃには、フッ素樹脂製であってリング状をした三つの間隔規制部材２３，２４，２５が、間隔規制部材２３を一番地板２１側にして順に回転可能に取り付けられており、支軸２１ｄにも、同じ形状で同じ材質の三つの間隔規制部材２６，２７，２８が、間隔規制部材２６を一番地板２１側にして順に回転可能に取り付けられている。
【００３２】
羽根室内には、２枚の絞り羽根２９，３０が配置されている。図５に示されているように、それらのうち、地板２１側に配置されている絞り羽根２９は、地板２１の開口部２１ａよりも大きな開口部２９ａを有しているほか、左端近傍部には円形の孔２９ｂを有し、幅方向の片側には長孔２９ｃを有している。それらのうち、開口部２９ａは、右半分の縁は半円形をしているだけであるが、左約半分の縁は絞り開口形成縁として形成されている。そして、この絞り羽根２９は、間隔規制部材２３，２４の間で、長孔２９ｃを支軸２１ｃに嵌合させており、図７に示されているように、その幅方向の他端側は、支軸２１ｄに取り付けられている間隔規制部材２６，２７の間に配置されている。
【００３３】
他方、絞り羽根３０は、地板２１の開口部２１ａよりも大きな開口部３０ａを有しているほか、左端近傍部には円形の孔３０ｂを有し、幅方向の片側には長孔３０ｃを有している。それらのうち、開口部３０ａは、上記の絞り羽根２９の開口部２９ａとは対称的な形状をしており、左半分の縁は半円形をしているだけであるが、右約半分の縁は絞り開口形成縁として形成されている。そして、この絞り羽根３０は、図７に示されているように、間隔規制部材２７，２８の間で、長孔３０ｃを支軸２１ｄに嵌合させており、その幅方向の他端側は、支軸２１ｃに取り付けられている間隔規制部材２４，２５の間に配置されている。
【００３４】
このように、本実施例の場合にも、絞り羽根２９，３０には、長孔２９ｃ，３０ｃが一つずつ形成されているだけであって、支軸２１ｃ，２１ｄの一方にだけ取り付けられるようになっている。しかも、それらの長孔２９ｃ，３０ｃや支軸２１ｃ，２１ｄは、実施例１における長孔７ｄや支軸１ｃ，１ｄと同様に、単純な形状をしている。また、間隔規制部材２３，２４，２５，２６，２７，２８は、リング状をした共通部品である。そのため、本実施例における絞り羽根２９，３０の取付け構成も、関係部品の加工が容易であるうえに、組付け作業も簡単に行え、コスト面で極めて有利な構成になっている。
【００３５】
地板２１の羽根室外の面には、２枚の絞り羽根２９，３０の共通の駆動手段として一つの電磁アクチュエータが取り付けられている。本実施例の電磁アクチュエータは、上記の特開２００５−２４６３８号公報の第２実施例に記載されている構成をした電流制御式のモータであって、実施例１で説明したモータとは、その一部の構成が異なるだけである。
【００３６】
図６に示されているように、第１固定子枠３１と第２固定子枠３２の間には、回転子３３の収容室が構成されていて、永久磁石を有する回転子３３が、それらの固定子枠３１，３２に軸受けされている。固定子枠３１，３２の外側には、回転子３３の軸受部を囲むようにして一連の溝が形成されており、その溝内には底の方から順にコイル３４，３５が巻回されている。また、第１固定子枠３１の外周面であって、コイル３４，３５を巻回する溝が形成されていないところには窪み状に図示していない凹部が形成されており、そこには、図示していないが、回転子３３の回転位置を検出可能なホール素子（磁気感応素子）が収容されている。そして、コイル３５やホール素子を包むようにして、円筒状のヨーク３６が第１固定子枠３１に嵌装されている。また、回転子３３は、回転子軸が合成樹脂製であり、それと一体に成形されていて、収容室から相反する径方向へ延伸している二つの腕部の先端には、出力ピン３３ａ，３３ｂが形成されている。
【００３７】
そして、本実施例のモータは、その一部を地板２１の開口部２１ｂから羽根室側に挿入した状態にしておき、第２固定子枠３２を二つのビス３７，３８で螺着することによって、地板２１の羽根室外の面に取り付けられている。そして、その取付け状態においては、出力ピン３３ａは、絞り羽根２９の孔２９ｂと、図６に示されている間隔規制部材３９に対して回転可能に嵌合し、その先端を、補助地板２２に形成されている長孔２２ａに挿入している。また、もう一方の出力ピン３３ｂは、絞り羽根３０の孔３０ｂと、図６に示されている間隔規制部材４０に対して回転可能に嵌合し、その先端を、補助地板２２に形成されている長孔２２ｂに挿入している。尚、本実施例の場合にも、各出力ピン３３ａ，３３ｂに、絞り羽根２９，３０を間にして、もう一つの間隔規制部材を取り付けると、より好ましい構成になる。また、上記の長孔２２ａ，２２ｂは、実際には、回転子３３の回転軸を中心にして円弧状に形成されている。
【００３８】
次に、本実施例の作動を説明する。上記したように、本実施例の固定子枠３１，３２の両方には、二つのコイル３４，３５が重ねて巻回されているが、コイル３４に順方向の電流を供給した場合には、図５において、回転子３３を反時計方向へ回転させる回転力が発生し、コイル３５に順方向の電流を供給した場合には、回転子３３を時計方向へ回転させる回転力が発生するように構成されている。そして、それらの回転力は、大きな電流を供給するほど大きくなる。従って、コイル３４，３５に供給される電流値が同じ場合には、回転子３３は、いずれの方向へも回転せず、停止状態が維持されることになる。
【００３９】
ところで、図５に示されている状態は、プロジェクタの不使用状態を示したものである。そのため、いずれのコイル３４，３５に対しても電流が供給されていない。プロジェクタの使用に際して電源をオンにすると、コイル３４，３５の両方に順方向の電流が供給される。そして、照射光を一番強くする場合には、回転子３３が図５の位置にあることを図示していないホール素子が検出し、コイル３４，３５には同じ大きさの電流が供給される。そのため、回転子３３は図５の位置に停止したままであり、照明光の光路は、地板２１の開口部２１ａによって規制されるようになる。
【００４０】
照明光を弱くするために、光路の開口を小さくする場合は、コイル３４に供給する電流よりも、コイル３５に供給する電流の方を大きくする。それによって回転子３３は、図５において時計方向へ回転することになるが、その回転速度は、コイル３４，３５に供給される電流値の差によって左右される。そのようにして、回転子３３が時計方向へ回転すると、絞り羽根２９は、出力ピン３３ａによって略右方向へ移動させられ、絞り羽根３０は、出力ピン３３ｂによって略左方向へ移動させられて、光路は、２枚の絞り羽根２９，３０の絞り開口形成縁の協働によって得られた絞り開口によって規制されるようになる。そして、回転子３３が時計方向へ回転すればするほど、絞り開口は小さくなっていく。
【００４１】
このようにして、回転子３３が時計方向へ回転してゆき、絞り開口が所定の大きさになると、ホール素子による検出結果に対応して、コイル３４，３５に供給される電流値が同じになり、回転子３３の回転が停止され、その停止状態が維持される。そして、その後は、照明光を強くしたい場合には、コイル３５に供給する電流よりも、コイル３４に供給する電流の方を大きくするし、弱くしたい場合には、コイル３４に供給する電流よりも、コイル３５に供給する電流の方を大きくして、絞り開口を随時変化させることになる。図８は、そのようにして、絞り開口を一番小さくしたときの状態を示したものである。
【００４２】
ところで、このようにして２枚の絞り羽根２９，３０が移動させられるときには、支軸２１ｃ，２１ｄの一方に対してだけ摺動し、他方に対しては全く接触しない。しかも、地板２１や補助地板２２とも全く接触しないし、相互に接触することもない。そのため、２枚の絞り羽根２９，３０は円滑に作動し、作動音の発生も抑制される。また、このとき、各絞り羽根２９，３０は、取り付けられていない方の支軸には接触せず、しかも、その支軸に取り付けられている間隔規制部材には、その支軸よりも地板２１の幅方向の中央側で摺接するので、その摺接によって間隔規制部材を回転させることになるし、取り付けられている方の支軸に取り付けられている間隔規制部材の方も回転させることもあるため、一層、円滑に作動し作動音の発生も抑制される。
【００４３】
更に、本実施例の場合にも、絞り羽根２９，３０が、円柱形の出力ピン３３ａ，３３ｂに対して円形の孔２９ｂ，３０ｂで連結されているため、その連結部における摩擦抵抗力は小さく、作動音の発生も抑制される。また、間隔規制部材３９，４０の存在によって、絞り羽根２９，３０と、補助地板２２の長孔２２ａ，２２ｂの近傍部との摩擦抵抗力も緩和されるようになっている。更に、出力ピン３３ａ，３３ｂに対して、絞り羽根２９，３０の反対側にもう一つの間隔規制部材を嵌合させるようにすると、絞り羽根２９，３０が、出力ピン３３ａ，３３ｂを設けている合成樹脂製の腕部に直接接触しなくなり、一層効果的になる。
【００４４】
このようにして、プロジェクタによる投影が行われ、終了したときには、電源をオフにする。そのとき、本実施例の場合にも遅延回路が働くようになっているので、その遅延時間中に回転子３３は反時計方向へ回転され、図５の位置に復帰して停止させられる。
【００４５】
尚、上記の各実施例の場合には、いずれも、回転子と一体の出力ピンを絞り羽根に直接連結させているが、本発明は、そのような構成に限定されず、他の部材を介して連結するようにしても構わない。例えば、実施例２のように、２枚の絞り羽根を相反する方向へ作動させる場合には、一方の地板に駆動部材を回転可能に取り付けるようにし、その回転中心から異なる径方向位置においてその駆動部材に設けられている二つのピンを、上記の出力ピン３３ａ，３３ｂのようにして各絞り羽根の孔に嵌合させると共に、その駆動部材を、回転子の出力ピンによって往復回転させるようにすることが考えられる。そして、そのようにする場合には、実施例２の回転子３３のように、二つの出力ピン３３ａ，３３ｂを設ける必要はなく、実施例１の回転子１０のように、一つの出力ピン１０ａだけでもよいことは言うまでもない。
【００４６】
また、上記の各実施例は、各種プロジェクタ用の絞り装置を前提にして説明したが、本発明の絞り装置は、カメラ用の絞り装置としても、舞台照明などを行う照明機器用の絞り装置としても実施可能なものである。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】地板に形成されている開口部が光路を規制している状態を示した実施例１の平面図である。
【図２】構成部材の重なり状態を理解し易く示した実施例１の断面図である。
【図３】図１のＡ―Ａ線断面図である。
【図４】絞り羽根に形成されている絞り開口部が光路を規制している状態を示した実施例１の平面図である。
【図５】地板に形成されている開口部が光路を規制している状態を示した実施例２の平面図である。
【図６】構成部材の重なり状態を理解し易く示した実施例２の断面図である。
【図７】図５のＢ―Ｂ線断面図である。
【図８】２枚の絞り羽根の絞り開口形成縁によって最小絞り開口を形成した状態を示している実施例２の平面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１，２１ 地板
１ａ，１ｂ，７ａ，２１ａ，２１ｂ，２９ａ，３０ａ 開口部
１ｃ，１ｄ，２１ｃ，２１ｄ 支軸
２，２２ 補助地板
２ａ，７ｄ，２９ｃ，２２ａ，２２ｂ 長孔
３〜６，１５，２３〜２８，３９，４０ 間隔規制部材
７，２９，３０ 絞り羽根
７ｂ 絞り開口部
７ｃ，２９ｂ，３０ｂ 孔
８，３１ 第１固定子枠
９，３２ 第２固定子枠
１０，３３ 回転子
１０ａ，３３ａ，３３ｂ 出力ピン
１１，３４，３５ コイル
１２，３６ ヨーク
１３，１４，３７，３８ ビス
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々が光路用の開口部を有していて全体として細長い形状をしており両者の間に構成した羽根室内においていずれか一方の幅方向の両端近傍部に第１支軸と第２支軸を立設している二つの地板と、前記開口部よりも小さな絞り開口部を有していて幅方向の片側に形成された長孔を前記第１支軸に嵌合させており駆動手段によって前記地板の長手方向へ往復作動させられる絞り羽根と、各々がリング状をしていて前記二つの支軸に対して前記絞り羽根を間にして二つずつ回転可能に嵌合されている四つの間隔規制部材と、を備えていて、前記絞り羽根が作動するときには、少なくとも前記第２軸に嵌合されている前記二つの間隔規制部材が回転され得るようにしたことを特徴とする絞り装置。
【請求項２】
前記駆動手段は、コイルを有する固定子と永久磁石を有する往復回転可能な回転子とからなっていて前記二つの地板の一方に取り付けられている電磁アクチュエータであり、該回転子には、径方向へ延伸した腕部が設けられていて、該腕部の先端に形成された出力ピンを、前記羽根室内において、前記絞り羽根に形成された孔に回転可能に嵌合させていることを特徴とする請求項１に記載の絞り装置。
【請求項３】
各々が光路用の開口部を有していて全体として細長い形状をしており両者の間に構成した羽根室内においていずれか一方の幅方向の両端近傍部に第１支軸と第２支軸を立設している二つの地板と、絞り開口形成縁と幅方向の片側に形成された長孔とを有していて該長孔を前記第１支軸に嵌合させており駆動手段によって前記地板の長手方向へ往復作動させられる第１絞り羽根と、絞り開口形成縁と幅方向の片側に形成された長孔とを有していて該長孔を前記第２支軸に嵌合させており前記駆動手段によって前記第１絞り羽根とは相反する方向へ同時に往復作動させられ該絞り開口形成縁と前記第１絞り羽根の前記絞り開口形成縁とによって前記開口部よりも小さな絞り開口を形成する第２絞り羽根と、各々がリング状をしていて前記二つの支軸に対して三つずつ回転可能に嵌合されており前記二つの地板の一方に隣接して嵌合されているものは該地板と前記第１絞り羽根との間に配置され真中に嵌合されているものは前記二つの絞り羽根の間に配置され前記二つの地板の他方に隣接して嵌合されているものは該地板と前記第２絞り羽根との間に配置されているようにした六つの間隔規制部材と、を備えていて、前記二つの絞り羽根が作動するときには、少なくとも前記二つの絞り羽根の間に配置されている前記二つの間隔規制部材が回転され得るようにしたことを特徴とする絞り装置。
【請求項４】
前記駆動手段は、コイルを有する固定子と永久磁石を有する往復回転可能な回転子とからなっていて前記二つの地板の一方に取り付けられている電磁アクチュエータであり、該回転子には、相反する径方向へ延伸した第１腕部と第２腕部とが設けられていて、それらの腕部の先端に形成された出力ピンを、各々、前記羽根室内において、前記各絞り羽根に形成されている孔に回転可能に嵌合させていることを特徴とする請求項３に記載の絞り装置。
【請求項５】
前記出力ピンの先端は、前記二つの地板の他方に形成された円弧状の長孔に挿入されており、該出力ピンには、前記二つの地板の他方と前記絞り羽根との間に配置されるようにして、リング状をした間隔規制部材が回転可能に嵌合されていることを特徴とする請求項２又は４に記載の絞り装置。
【請求項６】
前記間隔規制部材が、フッ素樹脂で製作されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の絞り装置。
【請求項１】
各々が光路用の開口部を有していて全体として細長い形状をしており両者の間に構成した羽根室内においていずれか一方の幅方向の両端近傍部に第１支軸と第２支軸を立設している二つの地板と、前記開口部よりも小さな絞り開口部を有していて幅方向の片側に形成された長孔を前記第１支軸に嵌合させており駆動手段によって前記地板の長手方向へ往復作動させられる絞り羽根と、各々がリング状をしていて前記二つの支軸に対して前記絞り羽根を間にして二つずつ回転可能に嵌合されている四つの間隔規制部材と、を備えていて、前記絞り羽根が作動するときには、少なくとも前記第２軸に嵌合されている前記二つの間隔規制部材が回転され得るようにしたことを特徴とする絞り装置。
【請求項２】
前記駆動手段は、コイルを有する固定子と永久磁石を有する往復回転可能な回転子とからなっていて前記二つの地板の一方に取り付けられている電磁アクチュエータであり、該回転子には、径方向へ延伸した腕部が設けられていて、該腕部の先端に形成された出力ピンを、前記羽根室内において、前記絞り羽根に形成された孔に回転可能に嵌合させていることを特徴とする請求項１に記載の絞り装置。
【請求項３】
各々が光路用の開口部を有していて全体として細長い形状をしており両者の間に構成した羽根室内においていずれか一方の幅方向の両端近傍部に第１支軸と第２支軸を立設している二つの地板と、絞り開口形成縁と幅方向の片側に形成された長孔とを有していて該長孔を前記第１支軸に嵌合させており駆動手段によって前記地板の長手方向へ往復作動させられる第１絞り羽根と、絞り開口形成縁と幅方向の片側に形成された長孔とを有していて該長孔を前記第２支軸に嵌合させており前記駆動手段によって前記第１絞り羽根とは相反する方向へ同時に往復作動させられ該絞り開口形成縁と前記第１絞り羽根の前記絞り開口形成縁とによって前記開口部よりも小さな絞り開口を形成する第２絞り羽根と、各々がリング状をしていて前記二つの支軸に対して三つずつ回転可能に嵌合されており前記二つの地板の一方に隣接して嵌合されているものは該地板と前記第１絞り羽根との間に配置され真中に嵌合されているものは前記二つの絞り羽根の間に配置され前記二つの地板の他方に隣接して嵌合されているものは該地板と前記第２絞り羽根との間に配置されているようにした六つの間隔規制部材と、を備えていて、前記二つの絞り羽根が作動するときには、少なくとも前記二つの絞り羽根の間に配置されている前記二つの間隔規制部材が回転され得るようにしたことを特徴とする絞り装置。
【請求項４】
前記駆動手段は、コイルを有する固定子と永久磁石を有する往復回転可能な回転子とからなっていて前記二つの地板の一方に取り付けられている電磁アクチュエータであり、該回転子には、相反する径方向へ延伸した第１腕部と第２腕部とが設けられていて、それらの腕部の先端に形成された出力ピンを、各々、前記羽根室内において、前記各絞り羽根に形成されている孔に回転可能に嵌合させていることを特徴とする請求項３に記載の絞り装置。
【請求項５】
前記出力ピンの先端は、前記二つの地板の他方に形成された円弧状の長孔に挿入されており、該出力ピンには、前記二つの地板の他方と前記絞り羽根との間に配置されるようにして、リング状をした間隔規制部材が回転可能に嵌合されていることを特徴とする請求項２又は４に記載の絞り装置。
【請求項６】
前記間隔規制部材が、フッ素樹脂で製作されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の絞り装置。
【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２００９−１４８４９（Ｐ２００９−１４８４９Ａ）
【公開日】平成２１年１月２２日（２００９．１．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１７４３７０（Ｐ２００７−１７４３７０）
【出願日】平成１９年７月２日（２００７．７．２）
【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２１年１月２２日（２００９．１．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年７月２日（２００７．７．２）
【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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