JP5117314B2 - プロジェクタ用絞り装置 - Google Patents

Description

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。

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に記載されている。

そして、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も、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２に記載されている。本発明は、これらの各種のプロジェクタに用いることが可能であるが、特に、高コントラスト比を得るために、液晶パネルなどを用いたプロジェクタに用いて有効な絞り装置に関するものである。

特開２００４−６９９６６号公報 特開平８−２２７１０２号公報

上記の特許文献１には、二つの絞り部材（特許文献１では遮光板）が、観音開きのように相反する方向へ所定の回転角度範囲で回転させられ、両者の間を通過していく光源光の光路面積を変えることによって光量を変化させるようにしたプロジェクタ用絞り装置（調光装置）が記載されている。そして、そのようにするための具体的な構成の一例として、二つの絞り部材が、二つのステッピングモータの回転子の回転軸に、直接取り付けられているようにした構成が記載されている。

ところで、上記のように、液晶パネルなどに表示された画像をスクリーンに拡大投影するプロジェクタにおいて、常に所望のコントラストの投影画像が得られるようにするためには、液晶パネルなどに表示された画像条件の変化に対応して、投影中に、光源光の光路上で、絞り装置により光量を変化させる必要があるが、そのような光量の変化には応答性の良いことが要求される。即ち、液晶パネルなどに表示された画像条件の変化に対応して、絞り部材を迅速に作動させることが要求される。

ところが、特許文献１に記載されている上記の構成の場合には、二つの絞り部材が、二つのステッピングモータの回転子の回転軸に直接取り付けられているため、絞り部材を迅速に回転させるためには、回転子の回転速度を速くしなければならない。しかしながら、そのようにすると、ステッピングモータが大型化し且つ単価が高いものになってしまう。また、増速歯車機構を介して絞り部材を回転させるようにすると、比較的大きな音が発生してしまうし、遮音性,静音性を確保しようとするとコスト高になってしまうという問題点がある。

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、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ている二つのアクチュエータによって、二つの絞り部材が、該回転軸と平行な各々の軸上で、該回転子よりも速く、相反する方向へ回転させられて、光源光の光路面積を変化させ得るようにした、構成が簡単であって低コストで製作することの可能なプロジェクタ用絞り装置を提供することである。

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面とを両面とした板状部を有していて該第１面が光源光の光路側となるようにしてプロジェクタ内に配置される基体と、前記第２面において前記光源光の光軸と平行にな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、前記第１電磁アクチュエータの前記回転軸に対応する前記第１面側の位置と前記第１電磁アクチュエータの前記出力ピンの作動軌跡との間の所定の位置において前記第１面側に立設された第１軸と、前記第２電磁アクチュエータの前記回転軸に対応する前記第１面側の位置と前記第２電磁アクチュエータの前記出力ピンの作動軌跡との間の所定の位置において前記第１面側に立設された第２軸と、前記光路を部分的に遮光する第１遮光板部と該第１遮光板部に対し略直角に形成されていて前記第１軸に回転可能に取り付けられている第１取付片とを有しており該第１取付片は前記第１軸に対する取付部よりも該第１遮光板部側に長孔を有していて該長孔に前記第１電磁アクチュエータの前記出力ピンを嵌合させている第１絞り部材と、前記光路を部分的に遮光する第２遮光板部と該第２遮光板部に対し略直角に形成されていて前記第２軸に回転可能に取り付けられている第２取付片とを有しており該第２取付片は前記第２軸に対する取付部よりも該第２遮光板部側に長孔を有していて該長孔に前記第２電磁アクチュエータの前記出力ピンを嵌合させている第２絞り部材と、を備えており、前記二つの絞り部材は、前記二つの電磁アクチュエータの回転子を同時に相反する方向へ回転させることによって相反する方向へ回転させられるようにしている。

その場合、前記二つの絞り部材は、前記各取付片の前記各取付部から、前記各遮光板部を延長した仮想面までの最短直線寸法が、略同じになるように形成されており、また、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前記板状部に取り付けられているようにすると、二つの絞り部材が光路を閉じる方向へ相対的に回転したとき、絞り板同士が衝突しないようになる。

また、前記板状部は、前記第１面に、前記二つの絞り板が前記光路を閉じる方向へ相対的に回転したとき、前記各取付片が当接するストッパを設けており、また、前記二つの絞り部材は、各々絞り開口形成縁を有していて、前記ストッパに当接して停止させられたとき、それらの絞り開口形成縁によって、前記光軸を中心にした最小絞り開口を形成するようにしてもよい。

更に、前記基体は、前記光路を間にした前記板状部の反対側に第２の板状部を有していて、該第２の板状部の前記光路側の面に、前記第１軸と対向するようにして第３軸を立設し、前記第２軸と対向するようにして第４軸を立設しており、また、前記第１絞り部材は、前記第１遮光板部の反対側に前記第１取付片とは対称となるように形成した第３取付片を有していて、該第３取付片を前記第３軸に回転可能に取り付けており、さらに、前記第２絞り部材は、前記第２遮光板部の反対側に前記第２取付片とは対称となるように形成した第４取付片を有していて、該第４取付片を前記第４軸に回転可能に取り付けているようにすると、堅牢で耐久性のあるプロジェクタ用絞り装置が得られる。

本発明は、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、回転子の回転軸の径方向位置に設けられた出力ピンによって絞り部材を回転させるようにすると共に、絞り部材の回転軸の位置を、回転子の回転中心位置と出力ピンの作動軌跡との間の所定の位置にしたので、簡単で低コストな構成でありながら、絞り部材を回転子よりも速く回転させることができ、応答性の優れたプロジェクタ用絞り装置を得ることが可能になる。

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。

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、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と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。

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。

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、光源側となる方の折曲片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。

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、第１フレーム部材１の持ち方次第では、板状部１ａの先端（図２において右端）から板状部１ｃの先端の突出片１ｅまでの寸法が変ってしまう。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のが難しくなってしまい、その結果として、その後、板状部１ａ，１ｃに取り付けられる後述の二つ絞り部材１６,１７が、円滑に回転できないようになってしまうおそれがある。

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、対向している板状部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。

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できない。

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。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。

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応する位置と、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ている二つの長孔１ｉ，１ｊが、貫通孔として形成されている。

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、その具体的な構成を、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、それらのうち、軸部材１２は、軸部材８と対向する位置に立設され、軸部材１３は、軸部材９と対向する位置に立設されている。

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。

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。

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。

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。

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を用いて詳細に説明したので、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。

他方、もう一方の絞り部材１６は、上記のように、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。

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。

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。

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。

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。

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を備えているプリント配線板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、端子ピン２６ａとプリント配線板３１とは、板状部１ａへの取付け状態においては、上記のプリント配線板２４に取付けら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ための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。

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に含まれている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。

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、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，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。

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。

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。

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。

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ものであるし、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、本実施例の場合、二つの電磁アクチュエータＡＣ１，ＡＣ２は、回転子３３，２５が、同期して相反する方向へ回転させられるようになっている。

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のコイルに通電し、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、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。

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おり、それによって、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の光路を形成できるようになっている。

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るものではない。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、レンズの構成上からは、本実施例などのように、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。

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には、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、本実施例のように、二つの絞り部材１６，１７を、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防止することが可能になる。

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。

その後、液晶パネルに表示された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の回転軸である軸部材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。

また、そのような絞り部材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ている。その点、本実施例の場合には、絞り部材１６，１７が金属製であって、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可能性がある。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。しかしながら、そのような問題の発生に対処する必要のない場合には、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。

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。

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、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ま差し支えない。更に、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。そのため、本発明の絞り部材は、図１〜図３に示されている支持片１６ｂ，１７ｂや取付片１６ｄ，１７ｄを設けない構成にしても構わない。

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。 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。 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２をＡ−Ａ線で切断し矢印方向に見た断面図である。 図３をＢ−Ｂ線で切断し矢印方向に見た断面図である。 図５の部分拡大図である。 図６をＣ−Ｃ線で切断し矢印方向に見た断面図である。 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

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

Claims (4)

1. 第１面と第２面とを両面とした板状部を有していて該第１面が光源光の光路側となるようにしてプロジェクタ内に配置される基体と、前記第２面において前記光源光の光軸と平行にな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、前記第１電磁アクチュエータの前記回転軸に対応する前記第１面側の位置と前記第１電磁アクチュエータの前記出力ピンの作動軌跡との間の所定の位置において前記第１面側に立設された第１軸と、前記第２電磁アクチュエータの前記回転軸に対応する前記第１面側の位置と前記第２電磁アクチュエータの前記出力ピンの作動軌跡との間の所定の位置において前記第１面側に立設された第２軸と、前記光路を部分的に遮光する第１遮光板部と該第１遮光板部に対し略直角に形成されていて前記第１軸に回転可能に取り付けられている第１取付片とを有しており該第１取付片は前記第１軸に対する取付部よりも該第１遮光板部側に長孔を有していて該長孔に前記第１電磁アクチュエータの前記出力ピンを嵌合させている第１絞り部材と、前記光路を部分的に遮光する第２遮光板部と該第２遮光板部に対し略直角に形成されていて前記第２軸に回転可能に取り付けられている第２取付片とを有しており該第２取付片は前記第２軸に対する取付部よりも該第２遮光板部側に長孔を有していて該長孔に前記第２電磁アクチュエータの前記出力ピンを嵌合させている第２絞り部材と、を備えており、前記二つの絞り部材は、前記二つの電磁アクチュエータの回転子を同時に相反する方向へ回転させることによって相反する方向へ回転させられるようにしたことを特徴とするプロジェクタ用絞り装置。
2. 前記二つの絞り部材は、前記各取付片の前記各取付部から、前記各遮光板部を延長した仮想面までの最短直線寸法が、略同じになるように形成されており、また、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前記板状部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。
3. 前記板状部は、前記第１面に、前記二つの絞り部材が前記光路を閉じる方向へ相対的に回転したとき、前記各取付片が当接するストッパを設けており、また、前記二つの絞り部材は、各々絞り開口形成縁を有していて、前記ストッパに当接して停止させられたとき、それらの絞り開口形成縁によって、前記光軸を中心にした最小絞り開口を形成す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。
4. 前記基体は、前記光路を間にした前記板状部の反対側に第２の板状部を有していて、該第２の板状部の前記光路側の面に、前記第１軸と対向するようにして第３軸を立設し、前記第２軸と対向するようにして第４軸を立設しており、また、前記第１絞り部材は、前記第１遮光板部の反対側に前記第１取付片とは対称となるように形成した第３取付片を有していて、該第３取付片を前記第３軸に回転可能に取り付けており、さらに、前記第２絞り部材は、前記第２遮光板部の反対側に前記第２取付片とは対称となるように形成した第４取付片を有していて、該第４取付片を前記第４軸に回転可能に取り付け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。

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