JP5117315B2 - Projector aperture device - Google Patents
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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。 The present invention relates to a diaphragm device for controlling the light amount of a light source of a projector that projects an image or a character on a transmissive or reflective screen.
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。
Recently, projectors equipped with liquid crystal panels, DMDs (digital micromirror devices), etc. have appeared and are used for various presentations and sales presentations as well as equipment for rear projection TVs. And as this kind of projector, in order to change the illumination light quantity from the light source lamp corresponding to the brightness of the room to project, or to temporarily weaken the illumination light when nothing is projected, The following patent does not change the amount of light emitted from the light source lamp itself, but controls the light amount of the light source light by changing the optical path area of the light source light by an aperture device arranged in the vicinity of the light source lamp. It is described in
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2に記載されている。
Also, particularly in a liquid crystal projector, if the illumination light is temporarily weakened by the diaphragm device when nothing is projected, the deterioration of the liquid crystal panel can be prevented, which is advantageous in terms of durability. It has been known.
また、この種のプロジェクタ用絞り装置の構成としては、特許文献2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が、本発明は、特許文献1に記載されているような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。
In addition, as described in
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、一つの電磁アクチュエータ(特許文献1ではモータ)の出力歯車によって、同時に相反する方向へ往復作動させられ、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。しかしながら、このような構成は、連動歯車機構が必要になるため、コスト的に不利であるし、駆動力の大きい電磁アクチュエータも必要になる。また、絞り部材は、迅速且つ頻繁に往復作動させられるが、バックラッシなどの要因で、音を発生させたり、反転作動のタイミングに遅れを生じたりするため、それらの対策が必要になってしまう。
In the above-mentioned
そこで、駆動源としては、出力歯車を備えた一つの電磁アクチュエータを用いるのではなく、回転子と一体的に所定の角度範囲で往復回転をすることの可能な出力ピンを備えた電磁アクチュエータを二つ用い、それらの出力ピンを二つの絞り部材に形成された長孔に個別に連結させ、両方の回転子を同時に相反する方向へ回転させれば、電磁アクチュエータを二つ用いることになっても、駆動力の小さいもので済むし、連動歯車機構が不要になるため、全体のコストとしては有利になる。その上、特に対策を講じない場合であっても、音の発生や反転作動の応答性などもかなり改善される。 Therefore, instead of using a single electromagnetic actuator with an output gear as a drive source, two electromagnetic actuators with an output pin capable of reciprocating rotation within a predetermined angular range integrally with the rotor are used. If these output pins are individually connected to the long holes formed in the two throttle members, and both rotors are rotated simultaneously in opposite directions, two electromagnetic actuators will be used. Since a small driving force is sufficient and an interlocking gear mechanism is not required, the overall cost is advantageous. In addition, even if no special measures are taken, the sound generation and responsiveness of the reversal operation are considerably improved.
ところで、そのように構成する場合における、出力ピンを備えた電磁アクチュエータとしては、永久磁石製の回転子を有するステップモータや、特開2002−315294公報などで周知の電流制御式のアクチュエータなどがあるが、それらの電磁アクチュエータの場合、出力ピンは合成樹脂製とし、永久磁石製の回転子に一体化されているようにするのが普通である。また、絞り部材の方は、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るようにするのが普通である。そのため、そのようにした構成の場合には、絞り部材の作動を繰り返しているうちに、やがて、出力ピンが絞り部材の長孔の縁で磨耗させられてしまうので、耐久性についての工夫が必要になる。 By the way, in the case of such a configuration, as an electromagnetic actuator provided with an output pin, there are a step motor having a rotor made of a permanent magnet, a current control type actuator known in Japanese Patent Laid-Open No. 2002-315294 and the like. However, in the case of these electromagnetic actuators, the output pin is usually made of synthetic resin and integrated with a permanent magnet rotor. The diaphragm member is usually made of metal having excellent heat resistance because it receives strong light from the light source, and is usually made of a thin plate material in order to reduce the weight. Therefore, in the case of such a configuration, while the operation of the throttle member is repeated, the output pin will eventually be worn at the edge of the elongated hole of the throttle member, so a device for durability is required. become.
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、基体の板状部の光路側の面に回転可能に取り付けられている二つの金属製の絞り部材を、その板状部の光路側とは反対側の面に回転子の回転軸が互いに平行になるよう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、各々の永久磁石回転子に一体化された合成樹脂製の出力ピンによって、同時に相反する方向へ観音開き式に回転させるように構成するに際し、絞り部材と出力ピンとを、耐久性のある連結構成にしたプロジェクタ用絞り装置を提供することである。 The present invention has been made to solve such problems, and the object of the present invention is to make two metal plates rotatably attached to the optical path side surface of the plate-like portion of the substrate. Two electromagnetic actuators, in which the diaphragm member is mounted on the surface of the plate-like part opposite to the optical path side so that the rotor rotation axes are parallel to each other, are integrated into each permanent magnet rotor By providing the aperture member and the output pin with a durable connection structure when the synthetic resin output pin is configured to rotate in a double-spreading manner in opposite directions at the same time, by providing a projector aperture device having a durable connection configuration is there.
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プロジェクタ内において該第1面が光源光の光路側となるようにして配置される基体と、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合成樹脂製の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立設されている第1軸及び第2軸と、前記光路を遮光する第1遮光板部と該第1遮光板部に対し略直角に形成された第1取付片とを有していて該第1取付片で前記第1軸に回転可能に取り付けられている金属製の第1絞り部材と、前記光路を遮光する第2遮光板部と該第2遮光板部に対し略直角に形成された第2取付片とを有していて該第2取付片で前記第2軸に回転可能に取り付けられている金属製の第2絞り部材と、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る長孔を有していて前記第1取付片に一体化されている合成樹脂製の第1仲介部材と、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る長孔を有していて前記第2取付片に一体化されている合成樹脂製の第2仲介部材と、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する。 In order to achieve the above object, a diaphragm device for a projector according to the present invention has a plate-like portion having both a first surface and a second surface, and the first surface is an optical path of light source light in the projector. The rotation axis of each rotor is perpendicular to the second surface at both side positions of the base disposed so as to be on the side and the closest line parallel to the optical axis of the light source light on the second surface. In this way, each of the synthetic resin-made output pins attached to the plate-like portion and reciprocated in a predetermined angular range around the respective rotation shafts protrudes perpendicularly to the first surface side. The light path is shielded by the electromagnetic actuator and the second electromagnetic actuator, the first axis and the second axis standing on both sides of the closest line parallel to the optical axis of the light source light on the first surface. The first light shielding plate and the first light shielding plate substantially perpendicular to the first light shielding plate A metal first diaphragm member that is rotatably attached to the first shaft by the first attachment piece, and a second light shielding plate portion that shields the optical path And a second mounting member formed at a substantially right angle with respect to the second light-shielding plate portion, and the second mounting member made of metal rotatably mounted on the second shaft by the second mounting piece A first intermediate member made of synthetic resin having a long hole into which the output pin of the first electromagnetic actuator is fitted and integrated with the first mounting piece, and the second electromagnetic actuator A second intermediate member made of a synthetic resin having a long hole into which the output pin is fitted and integrated with the second mounting piece, wherein the two throttle members are the two electromagnetic members. Opposite directions by simultaneously rotating the actuator rotors in opposite directions To be rotated to.
その場合、前記各仲介部材は、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すると、製作上、全体構成がコンパクトになり、有利になる。また、前記各仲介部材には、前記各軸部材に嵌合させる孔が形成されていて、前記各取付片と共に、前記各軸部材に回転可能に取り付けられているようにしてもよいし、前記各軸部材に嵌合させる筒部が形成されていて、該各筒部によって前記各取付片が前記各軸部材に接触しないようにして、前記各軸部材に回転可能に取り付けられているようにしてもよい。 In that case, each of the mediating members is integrated so as to overlap with each of the mounting pieces, and each of the mounting pieces corresponds to each of the long holes of each of the mediating members, and each of the output pins. If holes larger than the respective long holes are formed so as not to come into contact with each other, the overall configuration becomes compact and advantageous in manufacturing. Further, each intermediary member may be formed with a hole to be fitted to each shaft member, and may be rotatably attached to each shaft member together with each mounting piece. A cylindrical portion to be fitted to each shaft member is formed, and the respective mounting pieces are prevented from coming into contact with the respective shaft members by the respective cylindrical portions, and are rotatably attached to the respective shaft members. May be.
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、各絞り部材の作動が安定し耐久性の向上が図れるようになるほか、二つの絞り部材によって光軸を中心にした小さい光路を形成できるようにした場合でも、二つの絞り部材を共通部品とすることが可能になる。 Further, the base has a second plate-like portion on the opposite side of the plate-like portion with the optical path in between, and the first plate is disposed on the surface of the second plate-like portion on the optical path side. A third shaft is erected so as to face the shaft, and a fourth shaft is erected so as to face the second shaft, and the first diaphragm member includes the first light shielding plate portion. And a third mounting piece formed so as to be symmetric with the first mounting piece, the third mounting piece being rotatably attached to the third shaft, and The two diaphragm members have a fourth mounting piece formed on the opposite side of the second light shielding plate portion so as to be symmetric with the second mounting piece, and the fourth mounting piece is used as the fourth shaft. If it is attached so that it can rotate, the operation of each diaphragm member becomes stable and durability can be improved, and the optical axis is centered by two diaphragm members. Even if you can form again light path, it is possible to a common part of two diaphragm members.
本発明のプロジェクタ用絞り装置は、基体の板状部の光路側の面に回転可能に取り付けられている二つの金属製の絞り部材を、その板状部の光路側とは反対側の面に回転子の回転軸が互いに平行になるよう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、各々の永久磁石回転子に一体化された合成樹脂製の出力ピンによって、同時に相反する方向へ観音開き式に回転させるように構成するに際し、絞り部材に合成樹脂製の仲介部材を一体化し、その仲介部材に形成されている長孔に出力ピンを嵌合させるようにしたから、出力ピンの磨耗が改善され、耐久性が好適に得られるという利点がある。 The diaphragm device for a projector according to the present invention has two metal diaphragm members rotatably attached to the surface on the optical path side of the plate-like portion of the base on the surface opposite to the optical path side of the plate-like portion. Two electromagnetic actuators mounted so that the rotation axes of the rotors are parallel to each other can be opened in the opposite direction simultaneously by the synthetic resin output pins integrated into each permanent magnet rotor. When it is configured to rotate, the intermediate member made of synthetic resin is integrated with the throttle member, and the output pin is fitted into the long hole formed in the intermediate member, so the wear of the output pin is improved. There is an advantage that durability is suitably obtained.
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。 The best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the illustrated embodiments. FIG. 1 is a perspective view showing the control state of the minimum optical path as viewed from the light source side. FIG. 2 is a front view showing the control state of the minimum optical path as viewed from the light source side, and FIG. 3 is a front view showing the control state of the maximum optical path in the same manner as FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 2 and viewed in the direction of the arrow, and FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 3 and viewed in the direction of the arrow. 6 is a partially enlarged view of FIG. 5, and FIG. 7 is a cross-sectional view of FIG. 6 taken along the line CC and viewed in the direction of the arrow. Further, FIG. 8 is for explaining the configuration of the actuator used in the embodiment, and FIG. 8A is a diagram showing only the actuator in the state shown in FIG. 8 (b) is a bottom view of FIG. 8 (a), and FIG. 8 (c) is a cross-sectional view taken along the line DD of FIG. 8 (b) and viewed in the arrow direction.
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。
First, the configuration of this embodiment will be described. As shown in FIG. 1, the base of the diaphragm unit of the present embodiment is composed of a
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。
On the other hand, the
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。
Further, the upper end portion of the
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ってしまうおそれがある。
Next, how to attach the
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。
Therefore, in the present embodiment, when the
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、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り得るが、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。
Therefore, when assembling both, first, the
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。
Therefore, in such an inserted state, the
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。
Thus, in the present embodiment, the
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。
Next, various members attached to the base body configured as described above and the attachment configuration thereof will be described. First, as shown in FIG. 4 and FIG. 5, the closest position facing the center of the optical path indicated by the alternate long and short dash line on the inner surface of the plate-like portion 1a, that is, the surface on the optical path side of the light source light Three
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。
Two
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。
Next, the
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。
As shown in FIG. 1, the
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。
In this embodiment, the aperture
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。
As shown in FIG. 6, the
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。
The
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。
That is, as can be seen from FIGS. 6 and 7, the mediating
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る。そして、出力ピン25cが磨耗すると、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が大きいからである。
In the case of the present embodiment, the reason why such a synthetic
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、絞り部材17の孔17hを小さくして、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を逃げた形状をしていればよく、必ずしも長孔17gのような、長孔18bよりも大きな逃げ孔を形成する必要はない。
Although the mediating
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。
The
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。
On the other hand, as described above, the
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。
4 and 5 show the shape of the mounting
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。
Next, the structure of the two electromagnetic actuators AC1 and AC2 for reciprocatingly rotating the
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。
FIG. 8A shows the electromagnetic actuator AC2 as seen from a slightly different angular position from the state shown in FIG. 8B is a bottom view of FIG. 8A, and FIG. 8C is a cross-sectional view taken along the line DD of FIG. 8B and viewed in the direction of the arrow. First, the
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。
The stator mainly includes a
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。
Since the
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。
As is well known, this electromagnetic actuator AC2 is a current control type actuator, and when one coil of the
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。
Next, the attachment structure with respect to the plate-shaped part 1a is demonstrated. As shown in FIG. 8B, the
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。
On the other hand, the other electromagnetic actuator AC1 has the same configuration and is attached to the plate-like portion 1a in the same manner. Therefore, FIGS. 4 and 5 illustrate the
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。
Therefore, the relationship between the mounting positions of the two electromagnetic actuators AC1 and AC2 with respect to the plate-like portion 1a and the standing positions of the two
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。
On the other hand, the two
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。
Further, as described above, the electromagnetic actuators AC1 and AC2 have the same configuration, and the
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。
Next, the operation of this embodiment will be described mainly with reference to FIGS. 2 to 5 in the case where the operation of this embodiment is adopted in a liquid crystal projector. 2 and 4 show the control state of the minimum optical path in which the two
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。
Further, as described above, the relative positions of the two
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。
In the present embodiment, in this way, the optical path with the minimum opening centered on the optical axis can be formed at the center of the stepped aperture
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。
In addition, when the aperture
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。
When the optical path is increased from the state shown in FIGS. 4 and 5, the
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。
After that, when the contrast of the image on the screen changes during projection in response to changes in the image conditions displayed on the liquid crystal panel, the optical path is increased or decreased accordingly. Become. Therefore, the operation of the
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。
In addition, the
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。
FIGS. 3 and 5 show the control state of the maximum optical path in such a manner that the two
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。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。
The electromagnetic actuators AC1 and AC2 of the present embodiment are current control type electromagnetic actuators as described with reference to FIG. 8, but the electromagnetic actuator of the present invention is not limited to such a configuration, A step motor may be used. In addition, the
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
DESCRIPTION OF
Claims (5)
The base has a second plate-like portion on the opposite side of the plate-like portion with the optical path in between, and the first axis and the surface of the second plate-like portion on the optical path side The third shaft is erected so as to be opposed, and the fourth shaft is erected so as to be opposed to the second axis, and the first diaphragm member is opposite to the first light shielding plate portion. A third attachment piece formed symmetrically with the first attachment piece on the side, the third attachment piece is rotatably attached to the third shaft, and the second aperture The member has a fourth mounting piece formed so as to be symmetrical with the second mounting piece on the opposite side of the second light shielding plate portion, and the fourth mounting piece can be rotated about the fourth shaft. The projector diaphragm device according to claim 1, wherein the projector diaphragm device is attached to the projector.
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