(57)【要約】【課題】フォトインターラプターを、アームやギアなどといった可動部材の位置検出に応用する場合、位置検出の対象である可動部材に取り付けられる遮光板と、フォトインターラプターとのクリアランスを厳密に調整しないと、遮光不良が生じたり、遮光板とフォトインターラプターとが接触したりして、部材の位置を正確に検出することができないため、装置の組み立てや調整のためのコストが上昇するという課題があった。【解決手段】フォトインターラプター６６６用の遮光板６６３１に、遮光部材６６３２を取り付けることによって、フォトインターラプター６６６における遮光不良を防止する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォトインターラプター用の遮光板であって、
板材と、
遮光部材とを備え、
前記板材の端部に、前記遮光部材が形状可変に固定されていることを特徴とする遮光板。
【請求項２】
請求項１に記載の遮光板において、
前記遮光部は、前記フォトインターラプターに対向する側の端部に固定されることを特徴とする遮光板。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の遮光板において、
前記遮光部材が刷毛状に構成されることを特徴とする遮光板。
【請求項４】
請求項３に記載の遮光板において、
前記遮光部材がアラミド繊維で構成されていることを特徴とする遮光板。
【請求項５】
請求項１または請求項２に記載の遮光板において、
前記遮光部が暖簾状に構成されていることを特徴とする遮光板。
【請求項６】
請求項５に記載の遮光板において、
前記遮光部材がフッ素ゴムで構成されていることを特徴とする遮光板。
【請求項７】
請求項１または請求項２に記載の遮光板において、
一端が前記板材の前記フォトインターラプターと対向する側の端部に接続され、他端が前記遮光部材と接続された弾性部材を更に有することを特徴とする遮光板。
【請求項８】
請求項７に記載の遮光板において、
前記弾性部材がコイル状のばねで構成されていることを特徴とする遮光板。
【請求項９】
請求項７に記載の遮光板において、
前記弾性部材が板状のばねで構成されていることを特徴とする遮光板。
【請求項１０】
請求項７ないし請求項９のいずれか一項に記載の遮光板において、
前記遮光部材の前記フォトインターラプターと対向する側の端部の両端が、そり状に形成されていることを特徴とする遮光板。
【請求項１１】
請求項１ないし請求項１０のいずれか一項に記載の遮光板と、
フォトインターラプターと、を備えた位置検出装置。
【請求項１２】
光源と、請求項１１に記載の位置検出装置を有する調光装置と、を含む照明光学系と、
前記位置検出装置の出力に基づき、前記調光装置を制御して前記照明光学系から射出される光の光量を調整する制御装置と、
を備えることを特徴とするプロジェクター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フォトインターラプターの発光部と受光部の間を遮光するのに用いる遮光板および位置検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
フォトインターラプターは、溝（切欠き）を有する略コの字型の支持部材を有しており、溝の対向する面上に、発光部と受光部とが離間して備えられている。発光部から射出された光は、受光部に入射するように構成されている。発光部と受光部との間を、光を透過しない物体によって遮ることによって、溝の間に物体が有ることを検出することができる。このような特徴を応用して、物の位置や数量を計測する機器が各種製造されている。
【０００３】
しかしながら、このようなフォトインターラプターを、アームやギアなどといった可動部材の位置検出に応用する場合、位置検出の対象である可動部材に取り付けられる遮光板と、フォトインターラプターとのクリアランスを厳密に調整しないと、遮光不良が生じたり、遮光板とフォトインターラプターとが接触したりして、部材の位置を正確に検出することができないため、装置の組み立てや調整のためのコストが上昇するという課題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２３２５４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明はフォトインターラプターでの位置検出における、前記遮光不良および遮光動作不具合の問題を解決する構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］本適用例に係る遮光板は、フォトインターラプター用の遮光板であって、板材と、遮光部材とを備え、前記板材の端部に、前記遮光部材が形状可変に固定されていることを特徴とする。
【０００８】
本適用例によれば、前記板材の端部には遮光部材が形状可変に取り付けられているため、厳密な調整工程を行なわなくとも、フォトインターラプターと板材とが接触することによる動作不良と、遮光不良を防止することが可能となるので、遮光板とフォトインターラプターとのクリアランスを厳密に考慮する必要がなくなる。
【０００９】
［適用例２］上記適用例に記載の遮光板において、前記遮光部は、前記フォトインターラプターに対向する側の端部に固定されることを特徴とする。
【００１０】
本適用例によれば、遮光部は、板材のフォトインターラプターと対向する側の端部に設けられるため、遮光板とフォトインターラプターとのクリアランスが十分でなく、遮光部材とフォトインターラプターとが接触したとしても、ダメージが生じない。したがって、遮光板とフォトインターラプターとのクリアランスを厳密に考慮する必要がなくなる。
【００１１】
［適用例３］上記適用例に記載の遮光板において、前記遮光部材が刷毛状に構成されることを特徴とする。
【００１２】
本適用例によれば、遮光板のフォトインターラプターと対向する側の端部に設けられる遮光部材は、多数の繊維を束ねた刷毛状に構成されるので、形状可変の特徴と、十分な遮光性を両立させることができる。
【００１３】
［適用例４］上記適用例に記載の遮光板において、前記遮光部材がアラミド繊維で構成されていることを特徴とする。
【００１４】
本適用例によれば、刷毛状の遮光部材は、耐熱性と柔軟性に優れたアラミド繊維で構成されるため、フォトインターラプターと遮光板との摩擦による動作不良を防ぐとともに、フォトインターラプターによる遮光状態と非遮光状態の検出を確実なものとすることができる。
【００１５】
［適用例５］上記適用例に記載の遮光板において、前記遮光部が暖簾状に構成されていることを特徴とする。
【００１６】
本適用例によれば、遮光板のフォトインターラプターと対向する側の端部に設けられる遮光部材は、暖簾状に構成されるので、形状可変の特徴と、十分な遮光性を両立させることができる。
【００１７】
［適用例６］上記適用例に記載の遮光板において、前記遮光部材がフッ素ゴムで構成されていることを特徴とする。
【００１８】
本適用例によれば、暖簾状の遮光部材は、耐熱性と柔軟性に優れたフッ素ゴムで構成されるため、フォトインターラプターと遮光板との摩擦による動作不良を防ぐとともに、フォトインターラプターによる遮光状態と非遮光状態の検出を確実なものとすることができる。
【００１９】
［適用例７］上記適用例に記載の遮光板において、一端が前記板材の前記フォトインターラプターと対向する側の端部に接続され、他端が前記遮光部材と接続された弾性部材を更に有することを特徴とする。
【００２０】
本適用例によれば、遮光板を構成する板材と遮光部材とが、弾性部材によって連結されるため、フォトインターラプターと遮光板との接触や摩擦による動作不良を防ぐことが可能となる。
【００２１】
［適用例８］上記適用例に記載の遮光板において、前記弾性部材がコイル状のばねで構成されていることを特徴とする。
【００２２】
本適用例によれば、遮光板を構成する板材と遮光部材とがコイル状のばねによって連結されるため、フォトインターラプターと遮光板との接触や摩擦による動作不良を防ぐことが可能となる。
【００２３】
［適用例９］上記適用例に記載の遮光板において、前記弾性部材が板状のばねで構成されていることを特徴とする。
【００２４】
本適用例によれば、遮光板を構成する板材と遮光部材とが板状のばねによって連結されるため、フォトインターラプターと遮光板との接触や摩擦による動作不良を防ぐことが可能となる。
【００２５】
［適用例１０］上記適用例に記載の遮光板において、前記遮光部材の前記フォトインターラプターと対向する側の端部の両端が、そり状に形成されていることを特徴とする。
【００２６】
本適用例によれば、遮光部材は、板材のフォトインターラプターと対向する側の端部に弾性部材を介して固定されているので、この遮光部材のフォトインターラプターと対向する側の端部の両端をそり状に形成することにより、フォトインターラプターと遮光板との接触や摩擦による動作不良を防ぐことができる。
【００２７】
［適用例１１］本適用例に係る位置検出装置は、上記適用例に記載の遮光板と、フォトインターラプターとを備えることを特徴とする。
【００２８】
本適用例によれば、組み立てや調整の工数を大幅に削減した位置検出装置を提供することが可能となり、低コストで製品を提供することが可能となる。
【００２９】
［適用例１２］本適用例に係るプロジェクターは、光源と、上記適用例に記載の位置検出装置を有する調光装置と、を含む照明光学系と、前記位置検出装置の出力に基づき、前記調光装置を制御して前記照明光学系から射出される光の光量を調整する制御装置と、を備えることを特徴とする。
【００３０】
本適用例によれば、組み立てや調整の工数を大幅に削減した調光装置を採用したプロジェクターを提供することが可能となり、低コストで製品を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】プロジェクターの内部構成を表すブロック図。
【図２】プロジェクターのライトガイドの構成図。
【図３】調光ユニットの構成図。
【図４】従来のフォトインターラプターの構成図。
【図５】第１実施形態における遮光板の構造図。
【図６】第２実施形態における遮光板の構造図。
【図７】第３実施形態における遮光板の構造図。
【図８】第４実施形態における遮光板の構造図。
【図９】第５実施形態における遮光板の構造図。
【図１０】変形例における遮光板の構造図。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
本発明は、プロジェクターのライトガイド内に設置される調光ユニットにおいて用いられる位置検出機構に適用することができる。
【００３３】
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態にかかるプロジェクター１の内部構成を表すブロック図である。プロジェクター１は、画像信号入力部１０、画像処理部２０、制御装置３０、電源・バラスト装置４０、操作部５０、照明光学系６０、色分離・リレー光学系７０、光変調装置８０、合成・投写光学系９０などを含んで構成される。照明光学系６０、色分離・リレー光学系７０、光変調装置８０および合成・投写光学系９０は、ユニット化されてライトガイドを構成する。
電源・バラスト装置４０は、電源入力端子４１を介して商用電源などの電源に接続され、プロジェクター１の各部に供給する電力を生成する。電源入力端子４１が電源に接続されると、電源・バラスト装置４０は制御装置３０に対して電力供給を開始する。電源・バラスト装置４０からの電力供給を受け、制御装置３０はスタンバイモードで起動する。スタンバイモードにおいて、制御装置３０は操作部５０に備えられた図示しない電源スイッチが押下されたことを検出すると、スタンバイモードから通常動作モードに移行し、プロジェクター１の各部を起動する。
通常動作モードにおいて、図示しない画像信号供給装置から画像信号入力端子１１を通じてプロジェクター１に入力される画像信号Ｖｉｎは、画像信号入力部１０によってプロジェクター１の内部処理に適した形式の画像信号Ｖｍに変換される。具体的には、パーソナルコンピューターなどから入力されるアナログのＶＧＡ信号をデジタル信号に変換したり、ビデオデッキのコンポジット出力端子から入力されるビデオ信号の色空間をＹＣＣ色空間からＲＧＢ色空間に変換したりする。画像処理部２０は、制御装置３０からの指示に基づき、画像信号入力部１０から入力される画像信号Ｖｍに対して、プロジェクター１とスクリーンＳＣとの位置関係によって生じる投写画像の台形ひずみを補正するための台形補正処理や、メニュー画面を生成するＯＳＤ処理などといった種々の画像処理を行なう。画像処理の結果は、Ｖｏｕｔとして画像処理部２０から光変調装置８０に入力される。
【００３４】
図２はプロジェクター１のライトガイドの構成図である。ライトガイドは、白色光を射出する照明光学系６０、色分離・リレー光学系７０、光変調装置８０（８０Ｒ，８０Ｇ，８０Ｂ）、合成・投写光学系９０等を備えて構成される。なお、本実施形態のプロジェクター１は、光変調装置８０として透過型液晶パネルを採用する。照明光学系６０は、電源・バラスト装置４０から供給される駆動電力によって点灯する光源６２、光源６２から入射する照明光の輝度ムラを均一化する一対のレンズアレイ６４（第１レンズアレイ６４ａ、第２レンズアレイ６４ｂ）、調光ユニット６６およびレンズアレイ６４から射出される円偏光の光を線偏光に変換して射出する偏光変換素子６８等から構成される。照明光学系６０から射出された白色光は、色分離・リレー光学系７０で、赤光、緑光および青光に分離され、それぞれ、画像処理部２０によって生成される画像信号Ｖｏｕｔに基づいて光変調装置８０により光変調された後、合成・投写光学系９０に入射する。光変調装置８０によって変調された各色の画像光は、合成光学装置９２によって合成され、投写レンズ９４から投写される。合成光学装置９２は、ダイクロイックプリズム等によって構成することができる。調光ユニット６６は、第１レンズアレイ６４ａと、第２レンズアレイ６４ｂとの間に設置され、制御装置３０によって制御される。
【００３５】
図３は調光ユニット６６の構成図である。図３（ａ）を用いて調光ユニット６６の動作を説明する。モーター６６１の回転によって生じたトルクは、ギア６６２を介して、ギア６６３（６６３ａ，６６３ｂ）に伝達される。モーター６６１は、ステッピングモーターで構成することが望ましい。ギア６６３ａ，６６３ｂにそれぞれ取り付けられた羽６６５（６６５ａ、６６５ｂ）の位置は、モーター６６１の回転によって制御することができる。この構成によって、調光ユニット６６を通過する光の光量を調整することができる。
ここで、図３（ａ）は、調光ユニット６６を通過する光の光量が羽６６５によって調整されている状態を、図３（ｂ）は、羽６６５が開き、調光ユニット６６を通過する光の光量が規制されていない状態を、それぞれ表している。
【００３６】
羽６６５の初期位置は、プロジェクター１を起動する際にキャリブレートすることが好ましい。羽６６５の初期位置は、ギア６６３と対向する位置に設けられたフォトインターラプター６６６を用いて確認することができる。フォトインターラプター６６６は、発光部６６６１と受光部６６６２とを備えている。ギア６６３には、ギア６６３の回転面から直立するように遮光板６６３１が設けられている。遮光板６６３１は、ギア６６３の回転にともない、フォトインターラプター６６６に設けられた、後述する発光部６６６１と受光部６６６２との間を遮るように移動する。フォトインターラプター６６６、ギア６６３および遮光板６６３１は、本発明における位置検出装置に相当する。
【００３７】
次に、図４を用いてフォトインターラプター６６６の構成を説明する。図４（a）はフォトインターラプター６６６の斜視図を、図４（b）および（ｃ）はフォトインターラプター６６６の断面図を、それぞれ表している。フォトインターラプター６６６は発光部６６６１、受光部６６６２および支持部材６６６３から構成されている。支持部材６６６３は、溝を有する略コの字型の形状を有し、発光部６６６１と受光部６６６２とを、それぞれ溝の対向する面上に離間して支持する。発光部６６６１と受光部６６６２との間に光を遮るものがないとき、発光部６６６１から射出された光は受光部６６６２に到達する（図４（ｂ））。支持部材６６６３の溝に遮光板６６３１が進入すると、発光部６６６１から射出された光は、遮光板６６３１に遮られて受光部６６６２に到達できなくなるため（図４（ｃ））、遮光板６６３１が、フォトインターラプター６６６の位置にあることが検出できる。フォトインターラプター６６６によって検出された遮光板６６３１の位置が、羽６６５の初期位置として図示しない記憶装置に記憶される。制御装置３０は、予めプログラムされた手順に則り、記憶された羽６６５の初期位置を基準として調光ユニット６６のモーター６６１を制御することにより、照明光学系６０から射出される光の光量を調整する。
【００３８】
図５に遮光板６６３１の形状可変構造の例を示す。遮光板６６３１のフォトインターラプター６６６と対向する側の端部には、刷毛状の遮光部材６６３２が取り付けられている。遮光部材６６３２は、アラミド繊維など、柔軟性と耐熱性に優れた繊維を束ねて構成されており、フォトインターラプター６６６の発光部６６６１から射出された光を遮ることができる。したがって、フォトインターラプター６６６に形成された溝の底部と遮光板６６３１とのクリアランスを大きくしても、フォトインターラプター６６６による遮光状態と非遮光状態の検出を確実なものとすることができる。
【００３９】
［第２実施形態］
図６に遮光板６６３１の形状可変構造の第２の実施形態を示す。遮光板６６３１のフォトインターラプター６６６と対向する側の端部に暖簾状の遮光部材６６３３が取り付けられている。遮光部材６６３３は、フッ素ゴムなど、柔軟性と耐熱性に優れた複数の短冊状の膜によって構成される。複数の短冊状の膜は、フォトインターラプター６６６の発光部６６６１から入射する光を確実に遮光できるように、互いにオーバーラップして遮光板６６３１の端部に取り付けられる。したがって、遮光部材６６３３は、フォトインターラプターの溝の底部と遮光板６６３１とのクリアランスを大きくしても、フォトインターラプター６６６による遮光状態と非遮光状態の検出を確実なものとすることができる。
【００４０】
［第３実施形態］
図７に遮光板６６３１の形状可変構造の第３の実施形態を示す。遮光板６６３１のフォトインターラプター６６６と対向する側の端部には溝が設けられている。この溝の内側には、コイルバネ６６３５の一端が取り付けられ、コイルバネ６６３５の他端には遮光部材６６３４が取り付けられている。遮光部材６６３４のフォトインターラプター６６６と対向する側の端部がどこにも触れていない状態で、遮光部材６６３４のコイルバネ６６３５が取り付けられた側の端部が、遮光板６６３１のフォトインターラプター６６６と対向する側の端部に設けられた溝に引き込まれるように構成されている。遮光部材６６３４は、コイルバネ６６３５によってフォトインターラプター６６６の溝の深さ方向に可動なため、フォトインターラプター６６６に形成された溝の底部と遮光板６６３１との摩擦による動作不良を防ぐとともに、フォトインターラプター６６６による遮光状態と非遮光状態の検出を確実なものとすることができる。
【００４１】
［第４実施形態］
図８に遮光板６６３１の形状可変構造の第４の実施形態を示す。遮光板６６３１のフォトインターラプター６６６と対向する側の端部には溝が設けられている。この溝の内側には、板バネ６６３６の一端が取り付けられ、板バネ６６３６の他端には遮光部材６６３４が取り付けられている。遮光部材６６３４のフォトインターラプター６６６と対向する側の端部がどこにも触れていない状態で、遮光部材６６３４の板バネ６６３６が取り付けられた側の端部が、遮光板６６３１のフォトインターラプター６６６と対向する側の端部に設けられた溝に引き込まれるように構成されている。
遮光部材６６３４は、フォトインターラプター６６６の溝の深さ方向に可動なため、フォトインターラプター６６６に形成された溝の底部と遮光板６６３１との摩擦による動作不良を防ぐとともに、フォトインターラプター６６６による遮光状態と非遮光状態の検出を確実なものとすることができる。
【００４２】
［第５実施形態］
図９に遮光板６６３１の形状可変構造の第５の実施形態を示す。図９は、本実施形態における遮光板６６３１の斜視図である。遮光部材６６３４の長手方向の両端は、そり状に形成されているので、遮光板６６３１は、スムーズにフォトインターラプター６６６の溝に進入することができる。さらに、遮光部材６６３４は、上述した実施形態と同様に、コイルバネ等の弾性部材によって遮光板６６３１と接続されているため、フォトインターラプター６６６による遮光状態と非遮光状態の検出を確実なものとすることができる。
【００４３】
［変形例］
本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上述した第４および第５実施形態において、遮光板６６３１の、フォトインターラプター６６６と対向する側の端部を略コの字状に形成する構成を例示したが、図１０（ａ）に示すように、遮光板６６３１ａの、フォトインターラプター６６６と対向する側の端部を、略Ｌ字状に形成しても、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４４】
また、図１０（ｂ）に示すように、遮光板６６３１ｂの、フォトインターラプター６６６と対向する側の端部を覆うように形成された略コの字状の遮光部材６６３４を、板バネ６６３６などの弾性部材で固定しても、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００４５】
６６６…フォトインターラプター、６６６１…発光部、６６６２…受光部、６６６３…支持部材、６６３１…遮光板、６６３２…遮光部材。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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