JP2005292532A - 光量調節装置及びこれを用いたプロジェクタ - Google Patents

Abstract

【課題】 投影光路の光量を調節する機構を光路の周縁にコンパクトに配置することによって装置の小型化と正確な光量調節を可能にする。
【解決手段】 光源Ａからの光を投影する光路Ｒの対向する側縁部に一対の光量調節板２１ａ，２１ｂを配置し、駆動回転軸３３を有する駆動手段と、この駆動回転軸３３の回転を上記光量調節板２１ａ，２１ｂに伝達する伝動部材４０とを備える。そして上記一対の光量調節板２１ａ，２１ｂは、上記光路の両側縁に互いに略平行に配置された一対の回転支軸７０，７１に上記光路の進行方向に回動するように支持する。また上記駆動回転軸３３を上記回転支軸７０，７１と略平行に配置する。一方上記伝動部材４０は、この駆動回転軸３３と略々直交する方向に配置して上記駆動回転軸３３の駆動を上記各回動支軸７０，７１に伝達するように連結する。また、前記伝動部材４０は前記一対の回動支軸７０，７１と略々直交する方向に往復動自在に設けられ、前記駆動回転軸３３による該伝動部材４０の往復運動で前記回転支軸７０，７１をそれぞれ一定量回転させるようする。
【選択図】 図３

Description

本発明は液晶パネルなどの画像形成手段で形成した画像を投影レンズでスクリーン上に投影する際の光量を調節する光量調節装置及びこれを用いたプロジェクタ装置に関する。

一般に液晶プロジェクタなどの光映像をスクリーン上に投影する装置は、コンピュータ、テレビなどの画像機器に接続され、これ等の画像機器から出力された映像を投射レンズでスクリーン上に投影するものとして広く使用されている。

このようなプロジェクタ装置で投影した光画像は使用する環境によって眩しく感じたり、暗く感ずることがある。その原因は例えば暗い場所で使用する人間の瞳孔が開いている状態で急に明るい映像にすると光を実際より強く感ずる為であり、逆に明るい場所ではスクリーンの画面を暗く感ずる等周囲の明るさによる見易さが問題となる。

そこでスクリーンに投影する画像の明るさを周囲の環境に応じて調節する必要が生ずる。従来このような投影光量を調節する方法としては、液晶パネル等に照射する光源を調節するか、液晶パネルに印加する電圧を調節する方法が例えば特許文献１（特開２０００−２８９８８号公報）に知られている。

従来このような投影光量（スクリーン画像の明るさ）を調節する方法としては液晶パネルに印加する電圧を調節することが知られている。しかし液晶パネルは電圧と透過率との間に特有の関係があり、電圧を変えることで明るさを変える際に赤青緑が均等に変化するように電圧をコントロールするのは難しく、また、明るさの調節の際に色あいも変わってしまうという問題があった。

そこで投影レンズで投射する光量を遮光マスク板で調節してスクリーン画像の明るさを一定に調節することが例えば特許文献２（特開２００３−１２１９３８号公報）などで提案されている。同文献には投射レンズの前面にレンズの投影光路と直交する方向に投影孔（レンズ孔）を有するベース部材を設け、このベース部材に投影孔の口径を大小に調節する遮光板（マスク部材）を光路と直交する方向に開閉自在に取付けて光量調節するものが開示されている。従って液晶パネルに形成された画像は光源からの光を受けて投射レンズでスクリーンに照射される際の画隔を投影光路に対して直交する平面に設けられた遮光板で光路の開口を大小に調節することによってスクリーン上の画像の明るさを調節するようにしている。
特開２０００−２８９８８号公報 特開２００３−１２１９３８号公報

上述のように投射レンズで投影する光路の光量を遮光板（マスク部材）で調節する際に前掲特許文献２のように投影光路と直交する平面でこの平面に設けた遮光板をスライド移動させて光量調節しようとすると投影レンズの側部に遮光部材（羽根状のマスク板など）が進退するスペースとこの遮光部材を開閉する駆動機構の配置スペースが必要となる。このスペースは最小でも遮光部材の面積の倍となり、一方投影レンズは通常円形状であり筒形状の鏡筒部に組込まれる為レンズの側方に光量調節装置が突出することとなる。従って装置の小型化、省スペース化に好ましくない結果をもたらしていた。

かかる問題を解決する為、本発明者は投影レンズでスクリーン上に投影する光路の左右に一対の遮光板（羽根部材）を設け、この遮光板を光路の進行方向に揺動させて光路の開口量を調節することによって遮光板を光路と直交する平面内で進退自在に構成する場合に比べ装置の省スペース化と小型化を図ることを試みた。

ところがこのような構成の採用により一対の遮光板を同期して同一量ずつ開閉移動しなければ投影光量のセンターがズレてしまう問題が生じ、更に遮光板を支持する回転軸に対して駆動モータなどの駆動装置の配置によっては従来と同様投影光路の側方に大きく突出してしまう問題が生ずるなど一対の遮光板をモータなどの駆動装置で開閉する際の機構をどのようにするかは装置のコンパクト性に大きな影響を及ぼす。

そこで本発明は投影光路の光量を調節する機構を光路の周縁にコンパクトに配置することによって装置の小型コンパクト化を可能にし、更に光量の調節を確実に行うことの可能な光量調節装置とこれを用いたプロジェクタ装置の提供をその課題としている。

本発明に係わる光量調節装置は、まず請求項１の発明は、光源からの光を投影する光路の対向する側縁部に一対の光量調節板を配置し、駆動回転軸を有する駆動手段と、この駆動回転軸の回転を上記光量調節板に伝達する伝動部材とを備える。そして上記一対の光量調節板は、上記光路の両側縁に互いに略平行に配置された一対の回転支軸に上記光路の進行方向に回動するように支持する。また上記駆動回転軸を上記回転支軸と略平行に配置する。一方上記伝動部材は、この駆動回転軸と略々直交する方向に配置して上記駆動回転軸の駆動を上記各回動支軸に伝達するように連結する。

これにより、光路を挟んで対向する左右側縁に一対の回転支軸と駆動回転軸とがそれぞれ略平行に配置され、光量調節板とモータなどの駆動装置が光路側方に突出することなくコンパクトに集積され前述の課題を達成することが可能である。

請求項２の発明は請求項１の構成において、前記伝動部材は前記一対の回動支軸と略々直交する方向に往復動自在に設けられ、前記駆動回転軸による該伝動部材の往復運動で前記回転支軸をそれぞれ一定量回転させるようにしたものであり、これにより伝動部材は光路の下部若しくは上部の周縁に配置されその移動によって一対の回転支軸に駆動を伝達することとなり、伝動機構を簡素に構成することができる。

請求項３の発明は請求項１乃至２の構成において、前記一対の光量調節板は前記光路内に進入した作動位置と該光路から退避した退避位置との間でそれぞれ所定角度回動し、上記光量調節板をこの退避位置で回動規制する規制部材とこの規制部材に該光量調節板を保持する保持手段とを設けたものであり、これにより光量調節板は光路から退避した退避位置で規制部材と保持部材とで確実に保持され外部からの衝撃によって振動して光量にバラつきが生ずることがない。

請求項４の発明は請求項１の構成において、前記伝動部材は前記一対の回動支軸と略々直交する方向に往復動自在のラックで構成され、前記一対の回転支軸には上記ラックと噛合するピニオンが設けられ、前記一対の光量調節板は前記光路内から退避した退避位置で回動規制する規制部材を備え、上記ラックにはこの規制部材に該光量調節板を保持する付勢部材を設けたものであり、これにより駆動回転軸の駆動を回転支軸に伝達するラックの作用で光量調節板を規制部材に付勢して保持することが出来る。

請求項５の発明は請求項１乃至４の構成において、前記光量調節板は前記光路の対向する左右側縁部と上下側縁部とにそれぞれ一対設けられ、この各光量調節板は前記光路の進行方向に回動自在にそれぞれ回転支軸に支持したものであり、これにより光路の左右と上下にそれぞれ一対の光量調節板が配置され、光路の中心に対し左右及び上下にほぼ均等な関係で光量が大小調節されることとなる。

請求項６の発明は、映像を形成する像形成手段と光源からの光を上記像形成手段に照射して投射する投影光路と、この投影光路の対向する側縁部に配置された一対の光量調節羽根と、この光量調節羽根を開閉駆動する駆動回転軸を有する駆動手段とを備え、上記光量調節羽根は、上記投影光路の両側縁に互いに略平行に配置された一対の回転支軸に上記光路の進行方向に回動するように支持され、上記駆動回転軸は上記回転支軸と略平行に配置され、この駆動回転軸と略々直交する方向に配置された伝動部材によって該駆動回転軸の回転を上記各回動支軸にそれぞれ伝達するようにしたものであり、これにより小型かつコンパクトなプロジェクタ装置を提供することが可能となる。

本発明は投影光路の対向する側縁部に配置された一対の光量調節板を光路の進行方向に回動させて光路を通過する光量を調節する為光路と直交する平面内で光量調節板を移動する場合に比べ光量調節装置が投影光路の側方に突出して張り出すことがなく装置の小型化が可能である。同時に本発明は、一対の光量調節板を光路の対向する側縁部に略平行に配置した回転支軸に支持し、この回転支軸と略平行に駆動回転軸を配置し、略々直交する方向に伝動部材を配置してあるから光量調節装置を構成する各要素部品を光路の周縁にコンパクトに配置することが可能となり、装置を小型化することが出来る。特に駆動モータなどの駆動装置も回転支軸と同方向に平行に配置される為光路の側方に突出することがない。また一対の回転支軸を略平行に配置し、これと略々直交する方向に伝動部材を設けてある為伝動部材の運動を一対の光量調節板に同期して同一量移動するように伝動することも容易に実現することが出来る。

従って本発明は投影光路の光量を調節する機構を光路の周縁に集約して配置することができ装置の小型コンパクト化が可能であり、更に光量を正確に調節することが可能な光量調節装置とこれを用いたプロジェクタ装置を提供することが可能となる。

以下本発明の好適な実施の形態について図面に基づいて説明する。
図１は本発明を用いたプロジェクタの概略の構成図であり、図２はその光量調節の概念説明図であり、図３は光量調節装置の全体説明図である。図１においてプロジェクタ装置は光源Ａと、この光源Ａからの光を平行光線に変換するコンデンサーレンズＢと、このレンズＢからの光を色光分離するダイクロイックミラーを含む照明光学系Ｄと、この照明光学系Ｄからの光を受ける液晶パネルＥと、この液晶パネルＥを通過した光を投写する投写レンズＦとから構成される。この投影光学系は種々の方法が知られ、光源部（光源Ａなど）と像形成部（液晶パネルＥなど）と投影部（投写レンズＦなど）とをケーシング内に適宜の構成で組込んでプロジェクタ装置が構成される。

このようなプロジェクタ装置に内蔵される光量調節装置Ｃは例えばコンデンサーレンズＢと照明光学系Ｄとの間に以下の構造で組込まれる。

図３に示す光量調節装置Ｃはプロジェクタ装置の光路Ｒの周囲を囲む枠組フレーム１０に光量調節板２０と駆動装置３０と伝動機構４０とを組込んだユニットとして構成されている。

枠組フレーム１０は適宜の樹脂材料でプロジェクタ装置に組込む形状に形成され、光路Ｒの開口部Ｒ１を備えている。開口部Ｒ１の周側縁には対向する左右側縁に一対の光量調節板２１ａ，２１ｂが開口部Ｒ１の開口径を形成するように配置される。この光量調節板２１ａ，２１ｂは樹脂フィルム材の打抜き成形或いは金属板（例えばアルミニウム合金）の薄板を打抜き形成によって形成し黒色の表面処理を施す。この光量調節板２１ａ，２１ｂの形状は光路Ｒの中心から左右及び上下にほぼ均一な開口が得られるように形成する。

つまり光路Ｒの中心がコンデンサーレンズＢ及び投写レンズＦの中心から割り出され、この光路Ｒの中心に対し左右及び上下にほぼ均一な開口を形成するように光量調節板２１ａ，２１ｂの形状を定める。図示のものは投影する映像が矩形状である為この光量調節板２１ａ，２１ｂの形状も矩形状に形成してある。そしてこの左右一対の光量調節板２１ａ，２１ｂは枠組フレーム１０に回転支軸７０，７１によって軸受支持されている。枠組フレーム１０には光量調節板２１ａ，２１ｂに一体形成された突起状ピンを嵌合する軸受穴が形成してあり、両者が回動自在に軸受嵌合されている。従って左右一対の光量調節板２１ａ，２１ｂは図３矢印方向（光路の進行方向）に回転支軸７０及び７１を中心に回動し観音開き状に開閉することとなる。

尚上記突起状ピンから構成した回転支軸７０と７１とは図３に示すように光路Ｒの対向する周側縁に互いに平行に配置され、光量調節板２１ａ，２１ｂはその形状も開閉動作も左右対称に形成されている。

前記枠組フレーム１０には駆動モータ３１が取付けてあり、その駆動回転軸３３は光量調節板２１ａ，２１ｂの回転支軸７０，７１と略平行に位置している。従って光路Ｒに対し左右両側部に光量調節板２１ａ，２１ｂの回転支軸７０，７１が平行に配置され、この両支軸に対して駆動回転軸３３が平行となるように駆動モータ３１が配置されることとなる。図示の駆動モータ３１はステッピングモータで構成され、その制御基板（ドライバー回路）５０に電源のパルス発生器及びカウンター回路が組込まれている。これ等の制御回路を組込んだ制御基板５０も駆動回転軸３３と略々平行になるように枠組フレーム１０に組込んである。

このように光路Ｒと直交する平面内に左右一対の回転支軸７０，７１と駆動回転軸３３、更に制御基板５０もそれぞれ距離を距てて平行（並行）に配置したのは各構成部品の吊めるスペースを出来るだけ小型にする為に割り出した配置であり、光路Ｒの形状に合わせてこれ等を略々並列に配置すれば良い。

そこで上述の駆動回転軸３３と光量調節板２１ａ，２１ｂの回転支軸７０，７１とを連結する伝動機構について説明する。

まず駆動回転軸３３は駆動モータ３１の出力軸に減速ギア３２を介して駆動回転軸３３に駆動が伝達され、この駆動回転軸３３には出力用のピニオン３４が設けてある。そしてこのピニオン３４に噛合するラック歯車４１ａを備えた伝動部材４０が回転支軸７０，７１に駆動モータ３１の回転を伝達するようになっている。図示の伝動部材４０は第１伝動レバー４１（以下第１レバーという）と第２伝動レバー４２（以下第２レバーという）とで構成され、この２つのレバー部材は互いに結合して一体化されている。第１レバー４１にはラック歯車４１ａが形成され駆動回転軸３３のピニオン３４と係合し、第２レバー４２にはラック歯車４２ａと４２ｂが設けてあり、ラック歯車４２ａには光量調節板２１ａの回転支軸７１が、ラック歯車４２ｂには回転支軸７０がそれぞれの軸に設けたピニオンと係合することによって連結する。そして第１レバー４１と第２レバー４２とは互いに小さいストロークで相対的に移動するよう一方の係合突起と他方の長溝が嵌合され両者が連結されている。

つまり第１レバー４１には長溝４１ｄと４１ｅが第２レバー４２には突起４２ｄと４２ｅが形成され長溝４１ｄと突起４２ｄが、長溝４１ｅと突起４２ｅがそれぞれ嵌合して、長溝４１ｄ、４１ｅのストロークＬで第１、第２レバー４１、４２は相対的に図５左右方向に移動自在となる。そして、第１レバー４１と第２レバー４２の間には付勢スプリング４３が第１レバー４１の掛止突起４１ｃと第２レバー４２の掛止突起４２ｃとの間に掛け渡してあり、第１、第２レバー４１、４２はこの付勢スプリング４３に抗して前記ストロークＬ内で相対移動するようになっている。

これは第１レバー４１を駆動回転軸３３のピニオン３４で図５左方向に移動すると付勢スプリング４３を介して第２レバー４２を右方向に移動しこの第２レバー４２が後述する光量調節板２１ａ，２１ｂの規制ストッパーに突き当たった後は付勢スプリング４３が伸びて、第２レバー４２およびこれに歯車連結した光量調節板２１ａ，２１ｂをバネ力で一方向（規制ストッパー側）に付勢する為である。

このように一体化された第１、第２レバー４１、４２は図４に示すように枠組フレーム１０の底部に形成した凹溝状のガイドレール７５に嵌合保持され図示左右方向にガイドレール７５に沿って移動自在に組込まれる。

そして、前記第２レバー４２にはラック歯車４２ａと４２ｂが形成され、歯車４２ａは光量調節板２１ａの回転支軸７１に取付けたピニオン歯車２３ａと噛合し、他方の歯車４２ｂは光量調節板２１ｂの回転支軸７１に取付けたピニオン歯車２３ｂと噛合する歯車２４と噛み合うようになっている。この回転支軸７１のピニオン歯車２３ｂと噛合する歯車２４はフレーム１０に軸支した中間軸に取付けてある。従って、第２レバー４２が図５左方向に移動すると回転支軸７０の歯車２３ｂは中間軸の歯車２４を介して時計方向に回転し、回転支軸７１の歯車２３ａは反時計方向に回転することとなる。

一方、上述の一対の光量調節板２１ａ，２１ｂはそれぞれ回転支軸７０，７１に支持され枠組フレーム１０に回動自在に取付けられているが、この回転支軸７０，７１には突起２２ａ、２２ｂが設けられている。この突起２２ａ、２２ｂは各支軸を軸承する枠組フレーム１０に設けられた規制ストッパー（規制部材）１０ａ、１０ｂによって所定角度範囲で回転する。これを図２に基づいて説明すると、光路Ｒの対向する側縁部に配置された一対の光量調節板２１ａ，２１ｂは回転支軸７０，７１を中心に光路Ｒの進行方向に図（ａ）の絞り位置と同図（ｂ）の退避位置との間で開閉するように設定する。

従って光量調節板２１ａ，２１ｂが光路Ｒと略直交する絞り位置で光路Ｒは最少口径に絞られ通過する光量が最少となり、光量調節板２１ａ，２１ｂが光路Ｒの進行方向と略平行な退避位置で光路Ｒは最大口径となり、通過する光量が最大となる。そこで回転支軸７０，７１をそれぞれ９０度範囲で段階的に回動すれば光路Ｒの光量を調節することが可能となる。

そこで各回転支軸７０，７１には突起２２ａ，２２ｂが設けてあり、枠組フレーム１０には規制ストッパー１０ａ，１０ｂが設けてある。この突起とストッパーとは図７に示すように光量調節板２１ａ，２１ｂが退避位置（全開位置）のとき互いに当接して回転支軸７０，７１がそれ以上回転するのをストッパーで阻止するようになっている。これと共に回転支軸７０，７１には第１レバー４１と第２レバー４２との間に掛け渡した付勢スプリング４３が退避位置のとき各支軸７０ｖ７１を規制ストッパー１０ａ，１０ｂ側に付勢力を及ぼすようになっている。従って退避位置（図７（ｂ））のとき光量調節板２１ａ，２１ｂには付勢スプリング４３の付勢力で規制ストッパー１０ａ，１０ｂ側に付勢され外部からの衝撃が及んでも移動することなくその位置に保持される。

そこで駆動装置３０の制御について説明するとステッピングモータで構成された駆動装置３０はパルス発生回路、電源回路などを組込んだ制御基板５０に電気的に接続されている。そして前記伝動部材を構成する第１レバー４１にはその位置を検出するポジションセンサ４４が設けられている。図５に示すようにホトカプラーで構成したポジションセンサ４４が枠組フレーム１０に取付けられ、第１レバー４１には突起からなるアクチュエータ４１ｂが設けられている。そして光量調節板２１ａ，２１ｂが絞り位置に位置するときホームポジションとしてポジションセンサ４４がアクチュエータ４１ｂでＯＮするようになっている。

そこで図４の状態で駆動モータ３１を減速ギア３２を介して駆動回転軸３３のピニオン歯車３４を反時計方向に回転するとこれと噛したラック歯車４１ａは第１レバー４１を左方向に移動し、付勢スプリング４３を介して第２レバー４２も左方向に移動する。すると第２レバー４２に形成されているラック歯車４２ａは回転支軸７１のピニオン歯車２３ａを反時計方向に回転し、光量調節板２１ａを絞り装置から退避位置に回転支軸７１を中心に回転する。同様に第２レバー４２に形成されているラック歯車４２ｂは中間軸の歯車２４を介して回転支軸７０のピニオン歯車２３ｂを時計方向に回転し、光量調節板２１ｂを絞り位置から退避位置に回転支軸７０を中心に回転する。そして各回転支軸７０，７１に形成された突起２２ａ，２２ｂが規制ストッパー１０ａ，１０ｂに係合してそれ以上の回転が阻止されると第２レバー４２は静止し、一方第１レバー４１は更に左方向に移動し、付勢スプリング４３は伸びて蓄勢される。この第１レバー４１のオーバラン量は予め長溝４１ｄによって形成したストロークＬの範囲内に設定してある。この状態で駆動モータ３１への通電を断つとステッピングモータは所定の位相角度範囲で停止し、ディテントトルクが作用し、付勢スプリング４３に蓄勢された付勢力は第２レバー４２を常に図５左側に移動する力として作用する。従って左右の光量調節板２１ａ，２１ｂには常に図示矢印方向の付勢力が作用することとなる。

尚、前記第１レバー４１と第２レバー４２との間のストロークＬは駆動モータの位相角度より大きく設定してある。この場合駆動モータとしてステッピングモータを用いない場合にはモータ及び減速ギアの負荷によって駆動モータ３１を静止させるようにする。

次に駆動モータ３１を逆転させ駆動回転軸３３を図５反時計方向に回転すると第１のレバー４１は図５右方向に移動し、ストロークＬの移動の後第１レバー４１の長溝４１ｄの縁部と第２レバー４２の突起４２ｄが係合して第２レバー４２も右方向に移動する。この第２レバー４２の右方向への移動で回転支軸７１は時計方向に回転支軸７０は反時計方向に回転し、光量調節板２１ａ，２１ｂは図５に示す絞り位置に復帰する。この絞り位置で光量調節板２１ａ，２１ｂは駆動モータ３０のディテントルク或いは減速歯車の負荷によってその姿勢が維持される。

以上説明した伝動部材４０は第１レバー４１と第２レバー４２との２つのスライド部材で構成され、退避位置でその一方をオーバランさせてスプリングに蓄勢し、一対の光量調節板を退避位置の規制ストッパーに弾圧付勢するものを説明したが、図１０に示す構造であっても良い。

図１０において光路Ｒの対向する側縁部に一対の光量調節板２１ａ，２１ｂをそれぞれ回転支軸７０，７１に前述と同様に図示しない枠組フレームに取付ける。また、駆動装置３０もステッピングモータ３１、減速歯車３２、駆動回転軸３３及びピニオン歯車３４を前述のものと同様に枠組フレームに取付ける。

従って回転支軸７０と７１とは光路Ｒを挟んで左右に平行に配置され駆動回転軸３３もこの両支軸７０，７１に対し略平行に配置されることとなる。そこで距離を距てて略平行に配置されたこれらの回転支軸及び回転軸に対し略々直交する方向に移動自在の伝動部材８０を設ける。この伝動部材８０は図示しないが枠組フレームの下枠に形成したレールに係合して図１０左右方向に移動自在に取付ける。そして伝動部材８０にはラック歯車８１と８２及びラック歯車８３を設け、駆動回転軸３３のピニオン歯車３４とラック歯車８１が噛合し、回転支軸７１のピニオン歯車２３ａとラック歯車８２が噛合し、回転支軸７０のピニオン歯車２３ｂとラック歯車８３とを噛合する。

このときピニオン歯車２３ａとピニオン歯車２３ｂとは逆方向に回転するように伝動部材８０にラック歯車８２と８３を形成する。図示のものはレバー状の伝動部材８０の片面にラック歯車８２を他面にラック歯車８３を形成してある。

一方回転支軸７０と７１には前述のものと同様に突起２２ａ，２２ｂが形成してあり、図１０（ｂ）に示すように光量調節板が退避した位置に規制部材８４が枠組フレーム１０に設けてある。そして両光量調節板の突起２２ａ，２２ｂは軟磁性材図示のものは鉄片で形成し、規制部材８４はマグネットで形成してある。従って突起２２ａ，２２ｂはマグネットから成る規制部材８４でそれ以上の回動を阻止されると共にマグネットの磁力でこの位置に保持されることとなる。

尚規制部材８４は枠組フレーム１０にスプリング８５を作用させて少許の範囲で図１０（ｂ）上下方向に移動可能に取付けてある。そこで図１０（ａ）の状態で駆動モータ３１を駆動して駆動回転軸３３のピニオン歯車を図示時計方向に回転すると、これと噛合したラック歯車８１を介して伝動部材８０は図左側に移動する。するとラック歯車８２に噛合した回転支軸７１のピニオン歯車２３ａは反時計方向に回転して光量調節板２１ａを図示の絞り位置から退避位置に移動する。同様にラック歯車８３に噛合した回転支軸７０のピニオン歯車２３ｂは時計方向に回転して光量調節板２１ｂを退避位置に移動する。

上述の伝動部材８０には前述の第１レバーと同様にポジションセンサ８４が枠組フレームに取付けたホトセンサーで構成してあり、伝動部材８０側に突起８５ａ，８５ｂから成るアクチュエータが設けてある。そして突起８５ａは光量調節板が絞り位置のときセンサーをＯＮし、突起８５ｂは光量調節板が退避位置のときセンサーをＯＮするように配置されている。

従って駆動モータ３１を突起８５ｂがセンサー８４をＯＮしたとき停止する。すると回転支軸７０，７１の突起２２ａ，２２ｂは規制部材８４と当接してそれ以上の回転が阻止され停止する。この時の駆動モータの停止タイミングと突起２２ａ，２２ｂが規制部材８４に当接する位置のバラつきはスプリング８５で吸収され、規制部材８４の磁力で光量調節板は退避位置に保持される。

以上説明した光量調節板は光路Ｒの左右或いは上下に一対配置し、光路Ｒの進行方向に観音開き状に開閉する場合を示したが光路Ｒの左右に一対更に上下に一対形成するようにしても良く、これを図１２に従って説明する。

図示のものは光路Ｒの左右に光量調節板２１ａ，２１ｂが対向する位置に設けてあり、光路Ｒの上下に光量調節板６０ａ，６０ｂが対向する位置に設けてある。光量調節板２１ａ，２１ｂは前述のものと同様に枠組フレーム１０に回転支軸７０，７１で回動自在に支持してあり、光量調節板６０ａ，６０ｂも同様に枠組フレーム１０に回転支軸６１，６２で回転自在に支持してある。

そこで上下の光量調節板６０ａ，６０ｂは左右の光量調節板２１ａ，２１ｂにその端部が図１０（ａ）のように係合していて左右の光量調節板２１ａ，２１ｂを回動するとこれに連動して上下の光量調節板６０ａ，６０ｂが回動する関係になっている。

そこで上下の光量調節板６０ａ、６０ｂにはそれぞれの回転支軸６１，６２との間に図示矢印と反対方向に回動するようにコイルスプリングが設けてあり、左右の光量調節板２１ａ，２１ｂには前述の構造の駆動回転軸及び伝動部材が連結してある。従って前述のものと同様の制御で左右の光量調節板２１ａ，２１ｂを開閉すると、これと連動して上下の光量調節板６０ａ，６０ｂが開閉することとなる。

次にプロジェクタ装置の構成について説明すると、図１にその概略レイアウト構成を示すように装置ケーシングにハロゲンランプなどの光源ランプと、この光源の光を乱反射するリフレクターなどから光源Ａを内蔵し、この光源Ａからの光をコンデンサーレンズＢで平均化して光路Ｒを形成する。光路Ｒの光は集光レンズＤを介して液晶パネルＥに照射される。液晶パネルはＲ・Ｇ・Ｂ３原色のフィルタで３層に形成され、映像信号を受けて画像を形成する。従ってこの液晶パネルが像形成部を構成することとなり、光源Ａからの光を受けて投写レンズＦからスクリーンＧ上に画像を投影する。そして投写レンズＦには焦点合わせのフォーカシング機構が組み込まれている。そこで前述の光量調節装置をコンデンサーレンズＢと集光レンズＤの間の光路Ｒに組込み光の進行方向に前記光量調節板２１ａ，２１ｂが開閉するように配置する。

一方装置のケーシングには外部の明るさを検出する照度センサーを設ける。この照度センサーは投写レンズからの光がスクリーンＧで反射した光を検出するか、投写レンズからの投影光以外の外部光を検出するか、或いはその両者を検出して明るさの差を検知するかいずれの方法であっても良い。照度センサーとしては光電変換素子を用いて光量を電気的に検出するポジションセンサ或いはＣＣＤなどのセンサーを用いれば良い。

一方プロジェクタ装置の制御部には液晶パネルに画像信号を送る映像信号処理部がＩＣチップなどで構成され外部のコンピュータその他の映像機器と接続されている。この制御部にはコントローラが組込まれフォーカシング調整、或いは画隔を調整する機能と同時に操作パネルが結線されている。そこで操作パネルに設けた明るさ調整釦を使用者が操作するかこれと同時に外部光を検出する照度センサーからの検出信号で明るさを自動調整するように構成する。

次にその作用を説明すると、プロジェクタ装置の電源を投入し映像をスクリーン上に投写する。この映像を使用者が見てコントロールパネルの明るさ調整釦を操作する。或いは外部光を照度センサーで検出し予め設定した明るさ調整を実行する。若しくは照度センサーで外部光とスクリーンで反射した投影光の両者を検出して光量の差から明るさ調整を実行する。このようにスクリーン上の画面の明るさの調整がコントローラで指示されると、光量調節装置は以下の動作を行う。

まず前述の駆動装置３０は伝動部材（前述の第１レバー４１又は伝動部材８０）がホームポジション位置で静止した状態にある。このホームポジションは図示のものは退避位置に設定してあるが、絞り位置或いは絞り位置と退避位置との中間点でもいずれでも良い。この予め設定されたホームポジションから前記手動（マニュアル調整）か自動調整かいずれかの信号を受けて所定パルス数の起動信号を制御回路５０が受け、パルス電源を駆動モータ３１に供給する。この電源の供給で駆動モータは所定角度回転する。すると駆動回転軸３３のピニオン歯車３４が所定角度回転し、これと噛合したラック歯車４１ａを駆動し伝動部材（第１レバー４１若しくは伝動レバー８０）を所定量移動する。この伝動部材の移動で回転支軸７０、７１が所定角度反対方向に回転し、一対の光量調節板を所定角度移動する。この光量調節板の所定角度の移動によって光路Ｒの光量は大小に調節され、スクリーンに投影される影像が明暗調整されることとなる。

かかる過程で本発明は、光源からの光をスクリーン上に投影する光路Ｒの対向する側縁部に一対の光量調節板を光路の進行方向に回動するように回転支軸に支持してあるから羽根状の光量調節板は光路の進行方向に開閉移動のスペースを吊ることとなり、図２（ａ），（ｂ）に示すような移動軌跡を演くこととなる。この時一対の光量調節板は光路Ｒの左右側縁に略平行に配置した回転支軸７０，７１に支持され、この回転支軸を所定角回転する駆動回転軸３３もこれらの支軸７０，７１に対してほぼ平行に配置されている。

従って一対の光量調節板を支持する支持軸もこれを駆動する回転軸も光路Ｒの左右側部に略々平行に配置され光路Ｒの側方に突出するスペースが小さく装置を集積化することとなる。また駆動回転軸３３の駆動力はこれと略々直交する方向に配置された伝動部材によって回転支軸に伝達されることとなり、従って伝動部材も光路Ｒの周縁部に収容され装置が小型である。

本発明に係わるプロジェクタ装置の一形態のレイアウト説明図。 本発明に係わる光量調節装置の動作原理の説明図。 図２の装置の全体構造を示す斜視図。 図３の装置の要部を示す斜視図。 図４の装置の分解斜視図。 図４の装置の伝動部材の背面側構造を示す分解斜視図 図４の装置の規制部材と光量調節板との関係を示す断面説明図。 図４の装置における光量調節板が退避位置に位置するときの伝動部材との関係を示す平面図。 図４の装置における光量調節板が絞り位置に位置するときの伝動部材との関係を示す平面図。 図３の伝動部材の構造とは異なる伝動部材の形態を示し、（ａ）は伝動部材の分解斜視図であり（ｂ）は規制部材と光量調節板との関係を示す断面説明図。 図３の装置とは異なる光量調節板の形態を示す説明図であり、（ａ）は光量調節板が退避位置に位置するときの状態図、（ｂ）は光量調節板が退避位置から絞り位置に移動するときの状態図、（ｃ）は光量調節板が絞り位置に位置するときの状態図。

符号の説明

Ａ 光源
Ｂ コンデンサーレンズ
Ｃ 光量調節装置
Ｄ 照明光学系
Ｅ 液晶パネル
Ｆ 投写レンズ
１０ 枠組フレーム
１０ａ，１０ｂ 規制ストッパー（規制部材）
２１ａ，２１ｂ 光量調節板
３０ 駆動装置
３１ 駆動モータ
３３ 駆動回転軸
４０ 伝動部材
４１ 第１伝動レバー
４１ａ ラック歯車
４１ｂ アクチュエータ
４１ｃ 掛止突起
４１ｄ 長溝
４１ｅ 長溝
４２ 第２伝動レバー
４２ａ ラック歯車
４２ｂ ラック歯車
４２ｃ 掛止突起
４２ｄ 突起
４２ｅ 突起
４３ 付勢スプリング
４４ ポジションセンサ
６０ａ，６０ｂ 光量調節板
７０，７１ 回転支軸

Claims (6)

1. 光源からの光を投影する光路の対向する側縁部に配置された一対の光量調節板と、
   駆動回転軸を有する駆動手段と、
   この駆動回転軸の回転を上記光量調節板に伝達する伝動部材とを備え、
   上記一対の光量調節板は、上記光路の両側縁に互いに略平行に配置された一対の回転支軸に上記光路の進行方向に回動するように支持され、
   上記駆動回転軸は、上記回転支軸と略平行に配置され、
   上記伝動部材は、この駆動回転軸と略々直交する方向に配置され上記駆動回転軸と上記各回転支軸とにそれぞれ連結されていることを特徴とする光量調節装置。
2. 前記伝動部材は前記一対の回転支軸と略々直交する方向に往復動自在に設けられ、前記駆動回転軸による該伝動部材の往復運動で前記回転支軸をそれぞれ一定量回転させることを特徴とする請求項１記載の光量調節装置。
3. 前記一対の光量調節板は前記光路内に進入した作動位置と該光路から退避した退避位置との間でそれぞれ所定角度回動し、
   上記光量調節板をこの退避位置で回動規制する規制部材とこの規制部材に該光量調節板を保持する保持手段とを設けたことを特徴とする請求項１乃至２記載の光量調節装置。
4. 前記伝動部材は前記一対の回転支軸と略々直交する方向に往復動自在のラックで構成され、前記一対の回転支軸には上記ラックと噛合するピニオンが設けられ、
   前記一対の光量調節板は前記光路内から退避した退避位置で回動規制する規制部材を備え、上記ラックにはこの規制部材に該光量調節板を保持する付勢部材が設けられていることを特徴とする請求項１記載の光量調節装置。
5. 前記光量調節板は前記光路の対向する左右側縁部と上下側縁部とにそれぞれ一対設けられ、この各光量調節板は前記光路の進行方向に回動自在にそれぞれ回転支軸に支持されていることを特徴とする請求項１乃至４記載の光量調節装置。
6. 映像を形成する像形成手段と、
   光源からの光を上記像形成手段に照射して投射する投影光路と、
   この投影光路の対向する側縁部に配置された一対の光量調節板と、
   この光量調節板を開閉駆動する駆動回転軸を有する駆動手段とを備え、
   上記光量調節板は、上記投影光路の両側縁に互いに略平行に配置された一対の回転支軸に上記光路の進行方向に回動するように支持され、
   上記駆動回転軸は上記回転支軸と略平行に配置され、
   この駆動回転軸と略々直交する方向に配置された伝動部材によって該駆動回転軸の回転を上記各回転支軸にそれぞれ伝達するようにしたことを特徴とするプロジェクタ。

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