(57)【要約】  【課題】光源ランプの近傍位置にコンパクトに配置でき、光源に向けて光源光を反射せずに光路を遮断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。  【解決手段】モータ４は、地板１の背面側に突き出た出力軸４ａに歯車５を取り付けている。また、地板１の背面側に立設された軸６，７には、合成樹脂製の遮光部材８，９が回転可能に取り付けられている。そして、遮光部材８は、歯部８ａを歯車５に噛合させ、歯部８ｂを遮光部材９の歯部９ａに噛合させている。また、遮光部材８，９は、地板１の表面側に突き出た取付部８ｃ，９ｂを有していて、そこに遮光板１６，１９を取り付けている。そして、遮光板１６，１９は、光源光の光路を遮断することもでき、光路内に進入しているときは、遮断状態のときも含めて、光源光を光源ランプに向けて反射しないように構成されている。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源光の光路の側方に該光路と略平行となるように配置された地板に対し互いに平行である軸を回転軸として取り付けられている二つの遮光部材が、異なる方向へ同時に回転させられることによって、それらに設けられている遮光板部を、前記光路内へ相反する方向から進退させ、光源光の光量を調節すると共に、該光路内においては該遮光板部が光源光を光源側の光路外へ反射するように構成されていて、前記二つの遮光板部は、光源光を光路外へ反射させる状態のまま該光路を遮断でき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。
【請求項２】
前記二つの遮光部材は、前記遮光板部の、前記回転軸側とは反対側になる面で、光源光を光路外へ反射するように配置さ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】
前記二つの遮光部材は、一つの駆動源によって回転させられると共に、前記回転軸から前記遮光板部の進入端までの直線距離が互いに異なっていて、前記光路を遮断している状態においては、両者の侵入端が光軸に対して重な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】
前記遮光板部は、光源側となる面が高い反射率を有するように形成され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。
【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プロジェクタに用いて好適な光源光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、ホームシアター用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ずに、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。
【０００３】
そして、特に液晶プロジェクタの場合においては、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ようにすると、液晶パネルの劣化を防止でき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ることによって、高コントラストの画像を得ることが可能になることが記載されている。更に、投影光学系を変倍光学系としたオーバーヘッドプロジェクタの場合には、原稿を載せるためのステージと光源との間に絞り装置を配置すると、高倍率時における投影画像を好適に得ることが可能になることが、下記の特許文献２に記載されている。本発明は、これらのようなプロジェクタに用いて好適な光源光用の絞り装置に関する。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−６９９６６号公報
【特許文献２】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】
【０００５】
ところで、特許文献１，２に記載の絞り装置は、光源から出射された光の光量を制限することは可能であるが、完全に遮断できるようには構成されていない。そのため、液晶プロジェクタに採用した場合には、何も投影していないときに、光量を最小限にするだけであるから、液晶パネルの劣化を防止するという観点からは、十分であるとは言いがたい。また、最近のプロジェクタは、パソコンと直結し、パソコンで操作された画像を投影させるようにしたものが多くなってきているが、そのようなプロジェクタの場合には、投影準備段階において光量を制限したとしても、パソコンの操作中にパソコン画面に表れる画像が投影されてしまうことになり、見ている人に非常に見苦しい思いをさせてしまうという問題点がある。そして、そのようなことは、フィルムを送ったり交換したりするプロジェクタの場合にも同じことが言える。
【０００６】
また、光源光用の絞り装置は、光源ランプに近い位置に配置されるので、遮光板（絞り板）で反射された光が光源ランプに向けて戻ってしまうと、光源ランプや光源ランプとの間に配置されている光学部材で投影に有害な反射を生じさせてしまったり、光源ランプの温度を上昇させ寿命を短くしてしまったりするという問題点がある。そのため、この種の絞り装置の場合は、上記のように光源光の光路を遮断できるようにすると共に、いかなる状態においても、遮光板（絞り板）で反射された光が光源ランプに向けて戻らない構成にすることが要求されている。更に、特許文献１に記載されている絞り装置の場合は、二つの遮光板の平板部が、観音開きのようにして光源光の光量を制御するように構成されていて、光路に沿った方向に大きな配置スペースを必要とするものであるため、そのような配置スペースが極力大きくすることなく、光源光を光路外へ反射できることが要求されている。
【０００７】
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、光源光の光路を間にし該光路の光軸に対して垂直であると共に互いに平行である軸を回転軸として地板に取り付けられている二つの遮光部材が、異なる方向へ同時に回転させられることによって、それらに設けられた遮光板部を、光源光の光路内へ相反する方向から進退させ、光源光の光量を調節すると共に、該光路内においては該遮光板部が光源光を光路外へ反射するように構成された絞り装置において、該二つの遮光板部が、光路を好適に遮断状態にし得るようにし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】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明は、光源光の光路の側方に該光路と略平行となるように配置された地板に対し互いに平行である軸を回転軸として取り付けられている二つの遮光部材が、異なる方向へ同時に回転させられることによって、それらに設けられている遮光板部を、前記光路内へ相反する方向から進退させ、光源光の光量を調節すると共に、該光路内においては該遮光板部が光源光を光源側の光路外へ反射するように構成されていて、前記二つの遮光板部は、光源光を光路外へ反射させる状態のまま該光路を遮断できるようにする。
【０００９】
その場合、前記二つの遮光部材は、前記遮光板部の、前記回転軸側とは反対側になる面で、光源光を光路外へ反射するように配置されているようにすると、反射光を光路外へ導く距離が小さくて済むことになる。また、前記二つの遮光部材は、一つの駆動源によって回転させられると共に、前記回転軸から前記遮光板部の進入端までの直線距離が互いに異なっていて、前記光路を遮断している状態においては、両者の侵入端が光軸に対して重なるようにすると、光路の遮断状態が効果的に得られるようになる。更に、前記遮光板部は、光源側となる面が高い反射率を有するように形成されているようにすると、絞り装置の過熱が抑制されるようになる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、二つの遮光部材が異なる方向へ回転させられることによって、それらに設けられた遮光板部が、光源光の光路内において観音開きのように作動して光量を制御するようにしたプロジェクタ用の絞り装置において、該遮光板部が、光量を制御できるだけでなく、光路を遮断状態にすることを可能にすると共に、その遮断状態においても、光源光を光路外へ反射できるようにしたので、光源の近傍位置に配置される絞り装置として極めて有効なものである。そして、その遮光板部の反射面を、遮光部材の回転軸側とは反対側の面にすると、プロジェクタ内における配置スペースが小さくて済むようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
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、遮光板が光路外にある状態を示した実施例の平面図であり、図２は、図１の左側面図である。また、図３は、遮光板による光路の遮断状態を示した平面図であり、図４は、図３の左側面図である。更に、図５は、実施例の特徴を説明するための平面図である。
【実施例】
【００１２】
先ず、本実施例の構成を、主に図１，図２を用いて説明する。本実施例における絞り装置ユニットの地板１は、金属製であって、図１に示されているように、平面形状が長方形をしており、円弧状をした二つの長孔１ａ，１ｂと、円形をした三つの孔１ｃ，１ｄ，１ｅを形成している。それらのうち、三つの孔１ｃ，１ｄ，１ｅは、プロジェクタ本体への取り付け用の孔である。また、地板１がプロジェクタ本体に取り付けられた状態では、図示していない光源ランプから出射された光が、図１に矢印で示されているように、左から右へ向かって通過するようになっている。そのため、図１，図３，図５においては、その光源光の光軸（光路の中心軸）を一点鎖線で示してある。また、図１，図３，図５においては、有効光路幅が分かるように光軸の両側に二点鎖線で示してあり、図２，図４においては、有効光路（以下、単に光路という）の断面を二点鎖線で囲って示してある。
【００１３】
図１において、地板１の上辺近傍位置には、二つのねじ２，３によってモータ４が取り付けられている。このモータ４は、ステップモータであって、図２から分かるように、その出力軸４ａは、地板１に形成された孔１ｆを貫通しており、その先端に歯車５を取り付けている。また、地板１の背面側には、かしめ加工によって二つの軸６，７が立設されていて、軸６には合成樹脂製の第１遮光部材８が回転可能に取り付けられており、軸７には合成樹脂製の第２遮光部材９が回転可能に取り付けられている。また、地板１の背面側には三つのねじ１０，１１，１２によってカバー板１３が取り付けられていて、二つの遮光部材８，９が軸６，７から抜け出るのを防止している。尚、本実施例の場合には、地板１の光路側はかなりの高温になるため、このように合成樹脂製の遮光部材８，９を背面側に配置しているが、特に温度を問題にしない場合には、光路側に配置しても構わない。
【００１４】
上記の第１遮光部材８には、二つの歯部８ａ，８ｂと、折り曲げ状の取付部８ｃが形成されていて、歯部８ａは上記の歯車５に噛合しており、取付部８ｃは上記の長孔１ａに挿入されて地板１の表面側に突き出ている。そして、その取付部８ｃには、二つのねじ１４，１５によって金属製の第１遮光板１６が取り付けられている。また、第２遮光部材９には、歯部８ｂと同じ半径で形成された歯部９ａと、折り曲げ状の取付部９ｂとが形成されていて、歯部９ａは第１遮光部材８の歯部８ｂに噛合しており、取付部９ｂは上記の長孔１ｂに挿入されて地板１の表面側に突き出ている。そして、その取付部９ｂには、二つのねじ１７，１８によって金属製の第２遮光板１９が取り付けられている。また、二つの遮光板１６，１９は、平板ではなく、軸６，７と平行になる線、即ち地板に対して垂直となる線で折り曲げられた二つのセグメントからなっており、それらの光源側の面は鏡面仕上げになっている。
【００１５】
次に、本実施例の作動を説明する。図１及び図２は、二つの遮光板１６，１９を光路内へ進入させていない状態を示したものである。この状態から、光量を制限したい場合には、モータ４に通電し、出力軸５を図１において時計方向へ回転させる。それによって、第１遮光部材８は、歯車５によって反時計方向へ回転させられ、第２遮光部材９は、第１遮光部材８によって時計方向へ回転させられる。そのため、二つの遮光板１６，１９は、相反する方向から光路内に進入してゆき、所定の位置で停止させられることによって、通過光量を所望量に制限する。そして、通過光量をもっと小さくしたいときには、出力軸をさらに時計方向へ回転させるし、大きくしたいときには反時計方向へ回転させて調節することになる。
【００１６】
また、本実施例は、画像や文字の投影をしていないとき、二つの遮光板１６，１９は、それらの先端を重ねるようにして、光路を遮断し得るようになっており、その閉鎖状態が、図３及び図４に示されている。図３から分かるように、本実施例の場合、遮光部材８の回転軸である軸６の中心線から、光路内へ進入する第１遮光板１６の先端までの直線距離は、遮光部材９の回転軸である軸７の中心線から、光路内へ進入する第２遮光板１９の先端までの直線距離よりも短くなっている。そのため、二つの遮光部材８，９は同時に相反する方向へ同じ速度で回転させられても、それらと一体の遮光板１６，１９の先端同士を衝突させることなく、それらの先端を重合させることが可能になっている。従って、本実施例によれば、画像や文字を投影していないときには、準備状態における見苦しい画像を投影してしまうようなことがないし、液晶プロジェクタの場合であれば、液晶パネルの性能の劣化を好適に防止することができる。
【００１７】
しかしながら、本発明は、このような構成に限定されない。本実施例のように、二つの遮光板１６，１９の先端を重合させず、例えば、各々の遮光部材８，９の回転軸である軸６，７の中心線から、光路内へ進入する遮光板１６，１９の先端までの直線距離を同じにして、先端同士が略接触した状態で停止させるようにし、その状態を光路の遮断状態としてもよい。また、各々の遮光部材８，９の回転軸である軸６，７の中心線から、光路内へ進入する遮光板１６，１９の先端までの直線距離を同じにした場合であっても、例えば、第１遮光部材８と第２遮光部材９の回転速度を変えるようにすれば、本実施例のように、遮光板１６，１９の先端同士を重合させるようにすることが可能である。その場合、遮光部材８，９は、異なるモータで回転させるようにしてもよいが、軸６，７の相対位置関係を変えて歯部８ｂと歯部９ａの半径を異なるようにすることによって、同じモータで回転させるようにすることも可能であることは言うまでもない。
【００１８】
また、図３から分かるように、このとき、遮光板１６，１９の各々二つのセグメントは、いずれも、光路の外側から光軸側に向うにしたがい光源に近づくように斜めになっていて、光源光は、全て光路外へ反射され、光源ランプに向けては戻らないようになっている。そのため、このことから、本実施例の場合には、図１の状態と図３の状態との間におけるどのような状態でも、反射光は光源ランプに向けて反射されることはない。従って、本実施例の場合には、いかなる状態においても、反射光が光源ランプに戻らないので、光源ランプで乱反射を生じさせたり、光源ランプの温度を上昇させて寿命を短くしてしまうことがない。尚、本実施例の遮光板１６，１９は、二つのセグメントを有しているが、本発明は、このような構成に限定されず、一つの平板状に構成されていても構わない。そして、そのように構成する場合には、本実施例の遮光板１６，１９におけ遮光部材８，９側のセグメントの面を、先端側のセグメントの平面に合わせるように形成することは言うまでもない。
【００１９】
更に、図３から分かるように、本実施例の場合には、遮光板１６，１９の各々の二つの面のうち、軸６，７側の面とは反対側になる面で光源光を反射するようにしているため、図３において、遮光板１６は、光軸から上方の光を左上方へ反射させ、遮光板１９は、光軸から下方の光を左下方へ反射させるようになっている。そのため、反射された光が早く光路外へ出て行くようになっている。それに対して、軸６，７が、遮光板１６，１９の左側になり、遮光板１６，１９の傾きが本実施例とは逆になるように構成した場合は、遮光板１６は、光軸から上方の光を左下方へ反射させ、遮光板１９は、光軸から下方の光を左上方へ反射させることになって、反射された光が光路外へ出るまでの距離が長くなってしまう。従って、本実施例の方が、遮光板１６，１９を、光源ランプや、光源ランプの直前に配置される光学部品などに接近して配置させることが可能であり、プロジェクタの配置設計が有利である。更にまた、本実施例においては、遮光板１６，１９の光源側の面が、鏡面仕上げによって高い反射率を有しているため、光源光を効率的に反射させ、遮光板１６，１９が光源光によって直接加熱されにくくなっている。そのため、絞り装置の機能に何の悪影響も生じさせることがないようになっている。
【００２０】
ここで、本発明とは直接関係がないが、本実施例の場合には、なぜ遮光板１６，１９を折り曲げ形状の二つのセグメントからなるようにしているのかを、図５を用いて説明する。図５は、遮光板１６，１９が図１の状態にあるときと図３の状態にあるときの両方を示したものである。そして、遮光板１６，１９の先端の軌跡と基端の軌跡とを、円弧状の二点鎖線で示している。そのため、遮光板１６，１９の作動空間は、各々の二つの位置と、二つの二点鎖線で囲まれた空間ということになる。それに対して、遮光板１６，１９を、本実施例のように折り曲げ形状とせずに、平板状にした場合を破線で補って示してある。
【００２１】
本実施例とは異なり、遮光板１６，１９を平板状にした場合には、閉鎖状態のときの基端側のセグメントは、破線の直線１６Ａ，１９Ａのようにしなければならなくなる。そのため、遮光板１６，１９が光路から退いたときには、それらの基端側のセグメントは、破線の直線１６Ｂ，１９Ｂのようになる。このことから、先端側のセグメントの作動空間は本実施例の場合と全く同じであるが、基端側のセグメントの作動空間は本実施例の場合よりも格段に大きくなり、特に、斜線で示したように、光軸に沿った方向の空間を大きく必要とするようになるため、図５において、遮光板１６，１９の右側に、レンズなどの光学部品や光路規制用の枠体などを配置する場合、本実施例の場合より右側に配置せざるを得なくなってしまう。従って、本実施例のように、遮光板１６，１９を折り曲げ形状にすると、作動空間を小さくすることができ、プロジェクタの設計の自由度が大きくなる。
【００２２】
尚、本実施例においては、遮光板１６，１９が、各々二つのセグメントからなっているが、三つ以上のセグメントからなるようにしても差し支えない。また、本実施例の場合には、コストの点と製作し易さを考慮して、遮光部材８，９と遮光板１６，１９を別部材としているが、遮光部材８，９と遮光板１６，１９とを、金属製の一つの部材として製作しても構わない。更に、本実施例の場合には、遮光部材８，９に歯部８ａ，８ｂ，９ａを形成し、それらを歯車５によって回転させているが、そのような構成にしなくても、遮光部材８，９を相反する方向へ同時に回転させるようにすることは可能である。その一例を挙げれば、遮光部材８，９の一部が重なるようにし、その重なり部に形成した両者の長孔にピンを嵌合させ、そのピンを往復作動させるようにしても、本実施例と同じように、遮光部材８，９を作動させることが可能となる。このような構成は、遮光部材８，９を薄い金属製の板材で製作したり、上記のように、遮光部材８，９と遮光板１６，１９とを、金属製の一つの部材として製作する場合には、好ましい構成となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】遮光板が光路外にある状態を示した実施例の平面図である。
【図２】図１の左側面図である。
【図３】遮光板による光路の遮断状態を示した実施例の平面図である。
【図４】図３の左側面図である。
【図５】実施例の特徴を説明するための平面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１                          地板
１ａ，１ｂ                  長孔
１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆ      孔
２，３，１０，１１，１２，１４，１５，１７，１８  ねじ
４                          モータ
４ａ                        出力軸
５                          歯車
６，７                      軸
８                          第１遮光部材
８ａ，８ｂ，９ａ            歯部
８ｃ，９ｂ                  取付部
９                          第２遮光部材
１３                        カバー板
１６                        第１遮光板
１９                        第２遮光板
【図１】
2006343512.tif 000003
【図２】
2006343512.tif 000004
【図３】
2006343512.tif 000005
【図４】
2006343512.tif 000006
【図５】
2006343512.tif 000007