(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るようにした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の表面側に突き出した取付部８ｃ，９ｂを有していて、そこに遮光板１６，１９を取り付けている。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、各々平板状の二つのセグメントからなっている。【選択図】  図１
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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、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、前記二つの遮光板部が、前記回転軸に平行となる線で同一方向へ折り曲げられた複数のセグメントからなることを特徴とするプロジェクタ用絞り装置。
【請求項２】
前記遮光板部は、前記遮光部材とは別部材である金属製の遮光板として製作されて該遮光部材に取り付けられており、該遮光部材は、合成樹脂製であって、前記地板には、光源光の光路のある面とは反対側の面に対して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１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に記載の絞り装置は、光源装置（ランプ）の近傍位置に配置されており、平板部を有している二つの遮光板が、回動装置（モータ）によって同時に異なる方向へ回転させられると、それらの二つの平板部が、観音開きのようにして光源光の光路内を進退し、光源光の光量を制御するように構成されている。ところが、この種の絞り装置の場合は、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わないようにするために、平板部で反射された光が光源ランプに戻らない構成にすることを要求されている。また、何も投影していない場合には、単に光路面積を小さくするだけではなく、光路を閉鎖状態にできるようにすることも要求されることが多い。しかしながら、特許文献１に記載されている絞り装置の場合は、光量を全く制限していない状態では、二つの平板部が、光路の両側において光路と平行になるため、上記のような要求を満足させようとすると、光路に沿った方向に必要とする寸法が大きくなってしまい、レンズ等を平板部に近接して設置することが出来なくなってしまうという問題点がある。
【０００６】
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、光路を閉鎖状態にし得るようにしても、光路と平行な方向に要する寸法が小さくて済む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】
【０００７】
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、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プロジェクタ用絞り装置において、前記二つの遮光板部が、前記回転軸に平行となる線で同一方向へ折り曲げられた複数のセグメントからなるようにする。その場合、前記遮光板部は、前記遮光部材とは別部材である金属製の遮光板として製作されて該遮光部材に取り付けられており、該遮光部材は、合成樹脂製であって、前記地板には、光源光の光路のある面とは反対側の面に対して回転可能に取り付けられているようにすると、実用的に好適な構成になる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、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、それらの遮光部材に設けられた遮光板部が、光源光の光路内に相反する方向から進入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、二つの遮光板部が、遮光部材の回転軸に平行となる線で同一方向へ折り曲げられた複数のセグメントからなるようにしたので、遮光板部で反射された光が光源ランプに戻らないようにして光路を閉鎖状態にすることができると共に、遮光板部の作動に要する光路に沿った方向のスペース寸法が小さくて済むので、プロジェクタの設計に自由度が増すという特徴を有している。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
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閉鎖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。そして、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】
【００１０】
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。
【００１１】
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、合成樹脂製の遮光部材８，９を反対の背面側に配置しているが、問題がなければ、光路側に配置しても構わない。
【００１２】
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、各々平板状の二つのセグメントからなっている。しかも、各々の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る。
【００１３】
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遮光部剤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。
【００１４】
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、光路を閉鎖し得るようになっている。その閉鎖状態が、図３及び図４に示されているが、図３から分かるように、このとき、光源光は、遮光板１６，１９の各々二つのセグメントによって光路外へ反射され、光源ランプには戻らないようになっている。そのため、本実施例の場合には、図１の状態と図３の状態の間では、どのような状態においても、反射光は光源ランプに戻らないことになる。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、液晶プロジェクタの場合であれば、液晶パネル等の性能の劣化を防止することができるし、オーバーヘッドプロジェクタなどの場合であれば、原稿フィルムの交換が見苦しくなく行えるようになる。また、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。
【００１５】
しかしながら、このように、画像や文字の投影をしていないときに遮光板１６，１９で光路を閉鎖し得るようにしたり、遮光板１６，１９を光路内に進入させているときに遮光板１６，１９からの反射光が光源ランプに戻らないようにするのであれば、本実施例のように、遮光板１６，１９を折り曲げて二つのセグメントからなる形状にしなくても達成することができる。
【００１６】
そこで、本実施例の場合には、なぜ遮光板１６，１９を折り曲げ形状にしているのかを、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。
【００１７】
即ち、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。
【００１８】
尚、上記の説明においては、光源ランプが、図１において絞り装置の左側にあることを前提にしたが、右側にある場合であっても同じことがいえる。また、本実施例の場合は、図３に示すように、遮光板１６，１９が光路を閉鎖してしまうことができるようになっているが、本発明は、そのような構成に限定されず、先端側のセグメントの長さを短くすることによって、最小の光量制御までしか行えないようにしても差し支えない。また、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。
【００１９】
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】
【００２０】
【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閉鎖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】
【００２１】
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】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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