CN113341638B - 齿轮驱动机构、调光装置以及投影仪 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种齿轮驱动机构、调光装置及投影仪。齿轮驱动机构具备：马达；传动构件，其设置于马达的旋转轴；支承板，其供马达以使设置于旋转轴的传动构件相对于支承板面沿斜方向交叉的方式安装；第一齿轮，其具有与传动构件啮合的第一斜齿，且以通过马达的旋转而沿第一方向旋转的方式旋转自如地安装于支承板上；第二齿轮，其具有第二斜齿，且以与第一齿轮的旋转同步地沿与第一方向相反的第二方向旋转的方式旋转自如地安装于支承板上。由此，在齿轮驱动机构中，由于传动构件相对于支承板面沿斜方向交叉而驱动第一齿轮，因此能够减小齿轮驱动机构的体积并削减部件个数，从而能够实现齿轮驱动机构的轻量化和低成本化且提高齿轮驱动机构的动作精度。

Description

齿轮驱动机构、调光装置以及投影仪

技术领域

本发明涉及一种齿轮驱动机构、具备齿轮驱动机构的调光装置以及具备调光装置的投影仪。

背景技术

作为具有齿轮驱动机构的调光装置，专利文献1公开了如下的结构。

在专利文献1中，遮光板和齿轮分别设置于支承板的两侧，并且，在支承板的设置有齿轮的一侧设置有蜗杆和马达，该蜗杆安装于马达的与支承板面平行地设置的旋转轴上，通过马达的旋转而使蜗杆旋转，由此使与蜗杆啮合的齿轮旋转。

另外，在专利文献1中，为了将齿轮的旋转传递到遮光板而对来自光源装置的光束的量进行调整，而在支承板的设置有遮光板的一侧设置有旋转传递构件，该旋转传递构件分别连接于齿轮和遮光板，由此，当齿轮旋转时，齿轮的旋转经由旋转传递构件而传递给遮光板，从而遮光板进行旋转而对光束的量进行调整。

但是，在上述的专利文献1中，存在如下的技术问题。

由于蜗杆、马达和齿轮设置在支承板的一侧，因此在支承板的一侧需要确保用于设置这些部件的空间，由此导致齿轮驱动机构存在体积较大的技术问题。

另外，由于需要设置用于将齿轮的旋转传递给遮光板的旋转传递构件，因此齿轮驱动机构的部件数目多，由此导致齿轮传递机构存在成本高、难以轻量化且动作精度低的技术问题。

专利文献1：日本特开2013-171111号公报

发明内容

本发明正是为了解决上述技术问题而提出的，其目的在于提供一种能够减小齿轮驱动机构的体积并削减部件个数的齿轮驱动机构、具备齿轮驱动机构的调光装置以及具备调光装置的投影仪。

为了实现上述目的，本发明提供一种齿轮驱动机构，其特征在于，具备：马达；传动构件，其设置于所述马达的旋转轴；支承板，其供所述马达以使设置于所述旋转轴的所述传动构件相对于支承板面沿斜方向交叉的方式安装；第一齿轮，其具有与所述传动构件啮合的第一斜齿，且以通过所述马达的旋转而沿第一方向旋转的方式旋转自如地安装于所述支承板上；以及第二齿轮，其具有第二斜齿，且以与所述第一齿轮的旋转同步地沿与所述第一方向相反的第二方向旋转的方式旋转自如地安装于所述支承板上。

发明效果

根据本发明的齿轮驱动机构，由于传动构件相对于支承板面沿斜方向交叉而驱动第一齿轮，因此能够减小齿轮驱动机构的体积并削减部件个数，从而能够实现齿轮驱动机构的轻量化和低成本化且提高齿轮驱动机构的动作精度。

附图说明

图1是本发明的调光装置(齿轮驱动机构)的分解立体图。

图2是本发明的齿轮驱动机构的立体图。

图3是本发明的调光装置的立体图，表示第一叶片构件和第二叶片构件全开的状态。

图4是本发明的调光装置的立体图，表示第一叶片构件和第二叶片构件全闭的状态。

图5是从图4的背面侧观察调光装置而得到的立体图。

图6是从图4的正面侧观察调光装置而得到的主视图。

图7是本发明的投影仪的仰视图。

图8是图7所示的投影仪的动作流程图。

符号说明

1 马达

1a 旋转轴

3 电路板

3a 位置传感器

5 支承板

5a 防脱部

5b 马达安装部

5c 突起

6 弹簧

7 蜗杆(传动构件)

9 第一齿轮

9a 第一斜齿

10 第二齿轮

10a 第二斜齿

10b 突起

13 第一叶片构件

14 第二叶片构件

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的各部分结构和功能进行详细的说明。另外，在以下的说明中，对于相同或相应的构件或结构标注相同的符号而省略重复的说明。

如图1和图2所示，本发明的齿轮驱动机构具备：马达1；传动构件7，其设置于马达1的旋转轴1a；支承板5，其供马达1以使设置于旋转轴1a的传动构件7相对于支承板面沿斜方向交叉的方式安装；第一齿轮9，其具有与传动构件7啮合的第一斜齿9a，且以通过马达1的旋转而沿第一方向旋转的方式旋转自如地安装于支承板5上；以及第二齿轮10，其具有第二斜齿10a，且以与第一齿轮9的旋转同步地沿与第一方向相反的第二方向旋转的方式旋转自如地安装于支承板5上。

更具体地说，作为传动构件的蜗杆7设置于马达1的旋转轴1a上，马达1以使设置旋转轴1a上的蜗杆7相对于支承板5的支承板面沿斜方向交叉的方式由螺钉2安装于支承板5的马达安装部5b上。另外，第一齿轮9和第二齿轮10通过旋转轴销8和垫圈12固定于支承板5上，并且，蜗杆7与第一齿轮9的第一斜齿9a啮合，第一齿轮9的第一斜齿9a与第二齿轮10的第二斜齿10a啮合。另外，用于检测第二齿轮10的旋转位置的电路板3(后述)由螺钉4安装于支承板5上。再有，当马达1对应于来自外部的电路板(未图示)的脉冲信号而使蜗杆7旋转时，通过第一斜齿9a而与蜗杆7啮合的第一齿轮9通过马达1的旋转而在支承板5上沿第一方向旋转自如，并且，通过第二斜齿10a而与第一齿轮9啮合的第二齿轮10在支承板5上与第一齿轮9的旋转同步地沿与第一方向相反的第二方向旋转自如。

在本发明的齿轮驱动机构中，由于蜗杆7相对于支承板5的支承板面沿斜方向交叉而驱动第一齿轮9，因此能够减小齿轮驱动机构的体积并削减部件个数，从而能够实现齿轮驱动机构的轻量化和低成本化且提高齿轮驱动机构的动作精度。

需要说明的是，图2的立体图所示的齿轮驱动机构是通过将图1所示的除螺钉11和调光用的第一叶片构件13、调光用的第二叶片构件14之外的构件组装而得到的。

换言之，通过螺钉11将第一叶片构件13、第二叶片构件14分别安装于第一齿轮9和第二齿轮10，由此能够得到本发明的调光装置。

另外，如图2所示，蜗杆7与第一齿轮9啮合，第一齿轮9与第二齿轮10啮合，也就是说，第二齿轮10不直接与蜗杆7啮合，而是通过第一齿轮9的第一方向的旋转而沿第二方向旋转。由此，在需要手动对蜗杆7进行旋转来调节第一齿轮9和第二齿轮10的位置时，能够容易地用手对蜗杆7进行操作。

需要说明的是，虽然未图示，但是蜗杆7也能够以相对于支承板5的支承板面沿斜方向交叉的方式设置于第一齿轮9与第二齿轮10之间，也就是说，不仅第一齿轮9与蜗杆7啮合，第二齿轮10也与蜗杆7啮合，从而第二齿轮10通过马达1的旋转而沿第二方向旋转。

接着，如图1和图2所示，支承板5设置有防止蜗杆7从马达1的旋转轴1a脱落的防脱部5a。具体来说，设置于旋转轴1a上的蜗杆7在旋转轴1a旋转时与该旋转轴1a一起旋转，在马达1长时间运转时，蜗杆7有可能会松动而从旋转轴1a脱落。通过在支承板5上设置有该防脱部5a，能够防止蜗杆7在产生了松动时脱落而飞出。

另外，防脱部5a以与蜗杆7的前端隔开间隔地对置的方式倾斜地设置于支承板5。在这种情况下，优选防脱部5a以板面相对于旋转轴1a的轴线正交的方式倾斜设置，由此能够有效地防止蜗杆7的脱落。

再有，优选防脱部5a通过对支承板5进行冲裁加工而一体地形成于支承板5上。

另外，如图2所示，第一齿轮9和第二齿轮10以各自的中心轴相对于支承板5的支承板面垂直的方式安装于支承板5的一面侧即上表面侧，蜗杆7相对于支承板5的支承板面沿斜方向交叉。也就是说，蜗杆7的中心轴(亦即马达1的旋转轴1a的中心轴)与第一齿轮9和第二齿轮10各自的中心轴的交叉角呈规定角度的锐角。

在本发明的齿轮驱动机构中，呈锐角的交叉角设置为50°～65°的范围，优选设置为55°～60°的范围，例如，更优选设置为57°左右。

通过将交叉角设置为上述的角度范围，能够将蜗杆7的旋转良好且高效地传递给第一齿轮9和第二齿轮10，从而在确保齿轮驱动机构具有充分的驱动力的同时提高齿轮驱动机构的动作精度。

以下，结合图3～图6来说明本发明的调光装置。

如上所述，通过螺钉11将调光用的第一叶片构件13、调光用的第二叶片构件14分别安装于图2所示的齿轮驱动机构中的第一齿轮9和第二齿轮10上，由此得到了本发明的调光装置。

本发明的调光装置能够在图3所示的全开状态和图4～图6所示的全闭状态之间对来自光源装置的光束的量进行调节。

具体来说，调光用的第一叶片构件13安装于第一齿轮9上，调光用的第二叶片构件14安装于第二齿轮10上，当马达1进行正反旋转时，与蜗杆7啮合的第一齿轮9以及与第一齿轮9啮合的第二齿轮10在马达的作用下也进行正反旋转，由此第一叶片构件13和第二叶片构件14分别随着第一齿轮9和第二齿轮10的正反旋转而正反旋转，从而在第一叶片构件13的板面和第二叶片构件14的板面平行地对置而不对光束进行遮蔽的图3所示的全开状态、与第一叶片构件13的板面和第二叶片构件14的板面大致位于同一平面而将光束完全遮蔽的图4～图6所示的全闭状态之间变化。

也就是说，通过控制马达1的旋转、更具体地说通过使马达1反复进行正反旋转，由此调整通过第一叶片构件13与第二叶片构件14之间的光束的量。

例如，在图3所示的全开状态下，马达1对应于来自外部的电路板的脉冲信号使蜗杆7进行正转，而使第一齿轮9沿逆时针方向旋转并使第二齿轮10沿顺时针方向旋转，由此第一叶片构件13和第二叶片构件14逐渐向对光束进行遮蔽的状态变化，最终变化为对光束完全遮蔽的图4～图6所示的全闭状态。另外，在图4～图6所示的全闭状态下，马达1对应于来自外部的电路板的脉冲信号使蜗杆7进行反转，而使第一齿轮9沿顺时针方向旋转并使第二齿轮10沿逆时针方向旋转，由此第一叶片构件13和第二叶片构件14逐渐向对光束释放的状态变化，最终变化为对光束完全释放的图3所示的全开状态。

在本发明的调光装置中，由于利用上述的齿轮驱动机构对第一叶片构件13和第二叶片构件14进行驱动来进行调光，因此能够获得与上述齿轮驱动机构相同的技术效果。

更具体地说，在本发明的调光装置中，由于蜗杆7相对于支承板5的支承板面沿斜方向交叉而直接地使第一齿轮9旋转，另外，第一叶片构件13直接固定于第一齿轮9上，因此，在蜗杆7与第一叶片构件13之间不存在也完全不需要第一齿轮9之外的其他传动部件，由此能够减小调光装置(齿轮驱动机构)的体积并削减部件个数，从而能够实现调光装置(齿轮驱动机构)的轻量化和低成本化且提高调光装置(齿轮驱动机构)的动作精度。

需要说明的是，在本发明的调光装置中，在第二齿轮10与支承板5之间设置有弹簧6(图1)，该弹簧6始终对第二齿轮10赋予向第一叶片构件13和第二叶片构件14呈全开状态的方向的力。由此，通过该弹簧6能够抵消蜗杆7与第一齿轮9以及第一齿轮9与第二齿轮10之间的齿隙，从而能够使马达1正反旋转时的第一叶片构件13和第二叶片构件14的开闭位置稳定化。

另外，如图4所示，在第二齿轮10的与支承板5对置的下表面设置有突起10b，相应地，在支承板5上通过冲裁加工一体地形成有突起5c，突起10b和突起5c对置设置。

通过设置上述那样的突起10b和突起5c，由此能够防止在第一叶片构件13和第二叶片构件14成为全闭状态后，第一齿轮9和第二齿轮10进一步过度旋转。

需要说明的是，虽未图示，但当然也可以在第一齿轮9上设置上述那样的突起，进而，当然也可以在第一齿轮9和/或第二齿轮10上设置与支承板5卡合的限位部，通过该限位部来防止在第一叶片构件13和第二叶片构件14成为全开状态后，第一齿轮9和第二齿轮10进一步过度旋转。

另外，如图5所示，在电路板3上设置的位置传感器3a在支承板5的上表面露出。由此，当第一叶片构件13和第二叶片构件14从图5所示的全闭状态向图3所示的全开状态变化时，能够通过第二齿轮10的突起10b是否位于位置传感器3a的凹部中来检测第一叶片构件13和第二叶片构件14成为全开状态的情况。

需要说明的是，虽未图示，但当然也可以在第一齿轮9上设置上述那样的突起，并利用在电路板3上设置且在支承板5的上表面露出的位置传感器，由此如上所述那样检测第一叶片构件13和第二叶片构件14成为全开状态的情况。

进而，如图6所示，支承板5在与安装有第一齿轮9和第二齿轮10的一面侧即上表面侧相反侧的另一面侧即下表面侧设置有用于安装马达1的马达安装部5b，马达1以使设置于旋转轴1a的蜗杆7倾斜贯穿支承板5的方式安装于马达安装部5b。另外，在支承板5的设置有马达安装部5b的另一面侧即下表面侧设置有电路板3。也就是说，通过使蜗杆7相对于支承板5的支承板面沿斜方向交叉，由此能够使电路板3与第一齿轮9和第二齿轮10分别设置在支承板5的上下表面两侧，从而能够提高第一齿轮9和第二齿轮10的设置自由度，并且能够有效地防止电路板3受到光束的照射。

最后，本发明的投影仪是对应于图像信号来对从光源装置射出的光束进行调制并将该光束放大投影于屏幕等投射面上的电子设备，具备上述的调光装置；光源装置，其射出光束；以及光调制装置，其对应于图像信号对由调光装置调光后的光束进行调制。

具体地说，如图7所示，在本发明的投影仪中，从光源装置发出例如白光，调光装置对应于来自投影仪中的主电路板的输入信号(即，来自外部的电路板的脉冲信号)而对该白光进行遮蔽或使该白光通过，在使白光通过的情况下，该白光被光调制装置调制为例如红光、蓝光、绿光和黄光等，最后，被调制后的这些种颜色的光束经由镜头而投影为投影画面。

以下，基于图8所示的投影仪的动作流程图来进一步详细地说明本发明的投影仪的工作过程。

具体来说，判断来自投影仪中的主电路板的输入信号是否是全黑信号。在判断结果为“是”的情况下，调光装置变化为全闭状态而阻挡来自光源装置的白光通过，从而使投影画面全黑而成为无光束的状态。另一方面，在判断结果为“否”的情况下，调光装置变化为全开状态而使来自光源装置的白光通过，从而投影画面正常显示而成为投影状态。

需要说明的是，来自投影仪中的主电路板的输入信号并不限定为全黑信号。也就是说，在需要对通过投影仪中的镜头的光束的通过量进行控制的情况下，当然也可以通过控制调光装置中的第一叶片构件13和第二叶片构件14之间的开闭角度来进行控制。换言之，能够通过对应于来自投影仪中的主电路板的输入信号将调光装置中的第一叶片构件13和第二叶片构件14之间的开闭角度控制为全开状态和全闭状态之间的状态，由此对通过投影仪中的镜头的光束的通过量进行控制以使得规定量的光束经由镜头而投影为投影画面。

在本发明的投影仪中，由于利用上述的齿轮驱动机构对第一叶片构件13和第二叶片构件14进行驱动来进行调光，因此能够获得与上述齿轮驱动机构相同的技术效果。

以上，通过图1～图8所示的具体实施方式说明了本发明的齿轮驱动机构、调光装置以及投影仪。

如以上的说明可知，为了实现提供一种能够减小齿轮驱动机构的体积并削减部件个数的齿轮驱动机构的发明目的，本发明提供一种齿轮驱动机构，其特征在于，具备：马达1；传动构件7，其设置于马达1的旋转轴1a；支承板5，其供马达1以使设置于旋转轴1a的传动构件7相对于支承板面沿斜方向交叉的方式安装；第一齿轮9，其具有与传动构件7啮合的第一斜齿9a，且以通过马达1的旋转而沿第一方向旋转的方式旋转自如地安装于支承板5上；以及第二齿轮10，其具有第二斜齿10a，且以与第一齿轮9的旋转同步地沿与第一方向相反的第二方向旋转的方式旋转自如地安装于支承板5上。

根据本发明的齿轮驱动机构，由于传动构件7相对于支承板5的支承板面沿斜方向交叉而驱动第一齿轮9，因此能够减小齿轮驱动机构的体积并削减部件个数，从而能够实现齿轮驱动机构的轻量化和低成本化且提高齿轮驱动机构的动作精度。

优选，第二斜齿10a与第一斜齿9a啮合，由此第二齿轮10通过第一齿轮9的第一方向的旋转而沿第二方向旋转。

由此，在需要手动对传动构件7进行旋转来调节第一齿轮9和第二齿轮10的位置时，能够容易地用手对传动构件7进行操作。

当然，第二斜齿10a也可以与传动构件7啮合，由此第二齿轮10通过马达1的旋转而沿第二方向旋转。

优选，支承板5设置有防止传动构件7从旋转轴1a脱落的防脱部5a。

更优选，防脱部5a以与传动构件7的前端隔开间隔地对置的方式倾斜地设置于支承板5。

由此，能够利用该防脱部5a有效地防止传动构件7在产生了松动时脱落而飞出。

优选，第一齿轮9和第二齿轮10以各自的中心轴相对于支承板5的支承板面垂直的方式安装于支承板5的一面侧，支承板5在与一面侧相反侧的另一面侧设置有用于安装马达1的马达安装部5b，马达1以使设置于旋转轴1a的传动构件7倾斜贯穿支承板5的方式安装于马达安装部5b。

也就是说，通过使传动构件7相对于支承板5的支承板面沿斜方向交叉，能够使用于检测第二齿轮10的旋转位置的电路板3与第一齿轮9和第二齿轮10分别设置在支承板5的上下表面两侧，由此能够提高第一齿轮9和第二齿轮10的设置自由度，并且能够有效地防止电路板3受到光束的照射。

另外，本发明提供一种调光装置，其特征在于，具备：上述的齿轮驱动机构；调光用的第一叶片构件13，其设置于第一齿轮9上；以及调光用的第二叶片构件14，其设置于第二齿轮10上，控制马达1的旋转，由此调整通过第一叶片构件13与第二叶片构件14之间的光束的量。

再有，本发明提供一种投影仪，其特征在于，具备：上述的调光装置；光源装置，其射出光束；以及光调制装置，其对应于图像信号对由调光装置调光后的光束进行调制。

根据本发明的调光装置和投影仪，由于利用上述的齿轮驱动机构对第一叶片构件13和第二叶片构件14进行驱动来进行调光，因此能够获得与上述齿轮驱动机构相同的技术效果。

如上所述，本发明参照附图对优选的实施方式进行了充分记载，但对于本领域技术人员来说能够了解各种变形或变更，这些变形或变更只要没有脱离本发明的技术方案限定的范围，均应被涵盖于其中。

Claims (8)

1.一种齿轮驱动机构，其特征在于，具备：

马达；

传动构件，其设置于所述马达的旋转轴；

支承板，其供所述马达以使设置于所述旋转轴的所述传动构件相对于支承板面沿斜方向交叉的方式安装；

第一齿轮，其具有与所述传动构件啮合的第一斜齿，且以通过所述马达的旋转而沿第一方向旋转的方式旋转自如地安装于所述支承板上；

第二齿轮，其具有第二斜齿，且以与所述第一齿轮的旋转同步地沿与所述第一方向相反的第二方向旋转的方式旋转自如地安装于所述支承板上；

第一叶片构件，其设置于所述第一齿轮上；以及

第二叶片构件，其设置于所述第二齿轮上，

所述第一齿轮和所述第二齿轮以及所述第一叶片构件和所述第二叶片构件设置于所述支承板的同一面侧。

2.根据权利要求1所述的齿轮驱动机构，其特征在于，

所述第二斜齿与所述第一斜齿啮合，由此所述第二齿轮通过所述第一齿轮的所述第一方向的旋转而沿所述第二方向旋转。

3.根据权利要求1所述的齿轮驱动机构，其特征在于，

所述第二斜齿与所述传动构件啮合，由此所述第二齿轮通过所述马达的旋转而沿所述第二方向旋转。

4.根据权利要求1～3中任意一项所述的齿轮驱动机构，其特征在于，

所述支承板设置有防止所述传动构件从所述旋转轴脱落的防脱部。

5.根据权利要求4所述的齿轮驱动机构，其特征在于，

所述防脱部以与所述传动构件的前端隔开间隔地对置的方式倾斜地设置于所述支承板。

6.根据权利要求1～3中任意一项所述的齿轮驱动机构，其特征在于，

所述第一齿轮和所述第二齿轮以各自的中心轴相对于所述支承板面垂直的方式安装于所述支承板的一面侧，

所述支承板在与所述一面侧相反侧的另一面侧设置有用于安装所述马达的马达安装部，所述马达以使设置于所述旋转轴的所述传动构件倾斜贯穿所述支承板的方式安装于所述马达安装部。

7.一种调光装置，其特征在于，

具备权利要求1～6中任意一项所述的齿轮驱动机构，

所述第一叶片构件是调光用的构件，

所述第二叶片构件是调光用的构件，

控制所述马达的旋转，由此调整通过所述第一叶片构件与所述第二叶片构件之间的光束的量。

8.一种投影仪，其特征在于，具备：

权利要求7所述的调光装置；

光源装置，其射出所述光束；以及

光调制装置，其对应于图像信号对由所述调光装置调光后的所述光束进行调制。

Images