JP2005338711A - 光量調整装置及びこれを用いたプロジェクタ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 光源から投影レンズに至る光路の光量を調整する際、羽根部材の開閉動作を運動速度を制御することによって羽根の動作音を低減すること。
【解決手段】 プロジェクタ用光量調整装置は、光源１からの光をスクリーン上に投写する光路に光路開口を有する基板を配置する。この基板５００には光路開口５１０の通過光量を大小規制する少なくとも１つの羽根部材を回動自在に配置する。この羽根部材と係合（連結）して開閉駆動する磁石ロータ７２０と、このロータを回転駆動する励磁コイルと、この励磁コイルに電源を供給する電源制御回路とを設ける。磁石ロータ７２０は例えば円筒形状の磁石の中心に回転軸７１０を設け、このロータを中空のコイル枠７３０内に回動自在に支持し、このコイル枠７３０に磁石の磁極と直交する方向に励磁コイルを巻回して構成する。そして励磁コイルに電源を供給する電源制御回路を起動信号から電流或いは電圧を徐々に増大する制御手段を設ける。上記制御手段は例えばコンデンサ回路で励磁コイルへの供給電源を徐々に増大するように構成する。
【選択図】図９

Description

本発明はブラウン管、液晶パネルなどの像形成手段で形成した映像に光源からの光を照射し、投光レンズなどでスクリーン上に投写する際の、画像の明るさを調整する光量調整装置及びこれを用いたプロジェクタ装置に関する。

一般にこの種の投写装置はブラウン管（ＣＲＴ）或いは液晶パネル等の像形成部で文字、映像などの画像を形成し、これにハロゲンランプなどの光源からの光を照射し、投影レンズでスクリーンに投写する装置として広く知られている。そして、文字画像などの静止画をスクリーンに投写して各種プレゼンテーションに用いられ、或いは映像などの動画をスクリーンに投写するホームシアター等として用いられている。

プレゼンテーション用、映像鑑賞用いずれの用途にあっても使用する環境が明るい部屋であるのか暗い部屋であるのかによって視聴者の視覚にあたえる影響は大きく、例えば明るい部屋で画像の輝度が低いと鮮明な画像が得られず、逆に暗い部屋で輝度が高いと眩しく感ずる。これと同時に順次変化する画像の輝度が例えば暗い画面から明るい画面に変化するなど大きな輝度変化が長時間繰り返されると目に疲労や光学的な刺激を及ぼす恐れがある。

従ってスクリーン上に投射する画像の明るさは適正に調整する必要があり、暗い部屋で投写する場合には光量を小さく抑制し、明るい部屋では光量を大きくするように調整することが使用者にとって見易く、また画像が明暗激しく変化する場合には使用者の目に与える刺激を和らげるように光量を画面毎に調整する必要がある。

従来このような光量の調整には、例えば特許文献１に開示されているように光源からの光をダイクロックミラーでＲ、Ｇ、Ｂ三原色に分岐して液晶などの像形成パネルに照射する際に、この光源とダイクロックミラーとの間に光量絞り装置を配置している。

同特許文献のプロジェクタ装置は光源ランプからの光をダイクロイックミラーなどの分光器でＲ、Ｇ、Ｂ三原色に分光し、この三原色の光をそれぞれ液晶パネルからなる像形成パネルに照射し、パネルを通過した光を集光して投影レンズで外部のスクリーン上に投写している。そして像形成の手段としては液晶パネルの他ブラウン管で走査線を発光する方法（ＣＲＴプロジェクタ）或いはＲ、Ｇ、Ｂ３原色のビーム光を微細なミラー面で走査光に変換するデジタル映像方法（デジタルライトプロセッシングプロジェクタ）等が知られている。

そこで上記光量絞装置は光源からミラーに至る光路に光軸中心を一致させた開口（光路開口）を有する基板を配置し、この基板の光路開口周縁に複数枚の羽根を順次重ね合わせてそれぞれ回動自在に配置している。そして各羽根の輪郭縁部は互いに鱗状に重なり合うように光路開口の周縁に所定間隔で取付けられ、各羽根の先端部が光路開口に臨むように配置され、それぞれの羽根を基端部を中心に回動すると先端部が光路開口を大口径から小口径に覆う構造が光量調整装置として広く知られている。

そこで先端部を光路開口に臨ませた羽根部材は基端部をピンなどで基板に回動自在に支持され伝動部材で駆動モータに連結されている。駆動モータとしては種々の物が知られているがマグネットロータの外周に励磁コイルを巻回し、このコイルに電流を供給することによってロータを所定角度回転し、このロータの回転を伝動部材で羽根に伝達する構造が広く用いられている。

そこで光量の調整は、外部環境の明るさを光電センサで検出し、その検出値に基づいて投影する画像の基準とする明るさを算出する。次いで羽根部材の位置を検出する。この羽根部材の位置検出は例えばマグネットロータの磁極をホールセンサで検出するポジションセンサが用いられている。

そして羽根部材の適正な位置（絞り位置）を演算し羽根を開方向に動作させるか或いは閉方向に動作させる。従来かかる励磁コイルへの電源供給回路は、所定の電圧で所定電流をコイルに印加し、この励磁コイルを駆動コイルと制動コイルで構成することによって駆動コイルに印加した電流でマグネットロータを回転し、制動コイルに生起した逆起電力でロータに制動力を付与している。そして羽根の開閉は比較的低速で行っている。
特許第３３９７８９９号公報

ところがカメラ装置などで広く知られる羽根部材を光路開口に配置して駆動装置の励磁コイルに電源を供給して羽根を移動させる光量調整装置をプロジェクタなどの投影装置に採用しようとすると次の問題が生ずる。

プロジェクタ装置で例えば１／６０秒毎に映像が変化するときに各画像の輝度変化を和らげ視聴者の目に与える刺激を和らげる為に羽根を作動する場合には羽根を数百分の一秒というような高速で移動させ、この移動を数十分の一秒毎に繰り返すこととなり、羽根の動作音が騒音となって会議或いは映画鑑賞などの使用者に不快感を及ぼす。

そこで本発明は光源から投影レンズに至る光路の光量を調整する際、羽根部材の開閉動作を所定時間内で実行し、その動作開始時の運動を緩慢に制御することによって羽根の動作音を低減することの可能な光量調整装置及びこれを用いたプロジェクタ装置の供給をその課題としている。

本発明は上記課題を解決するため以下の構成を採用する。
まずプロジェクタ用光量調整装置は、光源からの光をスクリーン上に投写する光路に光路開口を有する基板を配置する。この基板には光路開口の通過光量を大小規制する少なくとも１つの羽根部材を回動自在に配置する。この羽根部材と係合（連結）して開閉駆動する磁石ロータと、このロータを回転駆動する励磁コイルと、この励磁コイルに電源を供給する電源制御回路とを設ける。磁石ロータは例えば円筒形状の磁石の中心に回転軸を設け、このロータを中空のコイル枠内に回動自在に支持し、このコイル枠に磁石の磁極と直交する方向に励磁コイルを巻回して構成する。そして励磁コイルに電源を供給する電源制御回路を起動信号から電流或いは電圧を徐々に増大する制御手段を設ける。

上記制御手段は例えばコンデンサ回路で励磁コイルへの供給電源を徐々に増大するように構成する。この場合のコンデンサ回路は励磁コイルの入力端子間にコンデンサをバイパス接続する。また別の方法として上記コンデンサ回路は励磁コイルの２つの入力端子のそれぞれと接地（グランド）端子との間にバイパス結線されたコンデンサ回路で構成しうることも可能である。

以上のように構成することによって起動信号を受けて励磁コイルに電源を供給する電源制御回路はコンデンサなどの遅延回路で徐々に電気エネルギーが励磁コイルに供給されることとなる。従って、羽根部材を開動作若しくは閉動作する初期段階で励磁コイルに急激な電流が印加され羽根部材に衝撃的な運動が伝達され異常な動作音や振動を招くことが無い。

次に本発明のプロジェクタ装置は、液晶パネルなどの画像を形成する像形成手段と、この像形成手段に光を照射する光源と、上記像形成手段からの光を投射する投影手段と、上記光源から投影手段に至る光路中に配置され光路開口を有する基板と、上記基板に回動自在に支持され上記光路開口の光量を規制する少なくともひとつの羽根部材と、上記羽根部材に連結され該羽根部材を開閉駆動する磁石ロータと、上記磁石ロータを回転駆動する励磁コイルと、上記励磁コイルに電源を供給する電源制御回路とを備えた構成において、上記電源制御回路は上記励磁コイルに供給する電気エネルギーを徐々に増大する制御手段を備える。これによって上述の課題を達成したプロジェクタ装置の提供が可能となる。

本発明は光路開口に臨ませた羽根部材を開閉動作させる励磁コイルに供給する電気的エネルギーを徐々に増大させるようにしたものであるから、羽根は緩慢な動作で移動を開始し、その後所定の高速に移動するので最も慣性の影響の大きい動作開始時に生ずる羽根の動作音を著しく軽減することが出来る。

以下図示の実施の形態に基づいて本発明を詳述する。
まず本発明の光量調整装置を採用することが可能なプロジェクタ装置について説明すると、図１はそのシステム構成を示す説明図であり、図２はプロジェクタ装置の内部構造の一例を示す概念図である。

プロジェクタへの画像入力の方法としてはＲＧＢ信号、コンポーネント信号、ハイビジョン信号、ビデオ信号等があり、ＲＧＢ信号は例えばコンピュータの画像出力端子からプロジェクタに信号を送る場合であり、コンポーネント信号はＤＶＤプレーヤ、ハイビジョン信号はハイビジョンテレビなどのチューナ、ビデオ信号はビデオデッキなどの出力端子とプロジェクタ装置とを接続する。そしてこのようなプロジェクタ装置は種々のものが知られているがその一例として図２に画像形成部（画像形成手段）として液晶パネルを用いた場合のレイアウト構成を示す。

図２に示すＨはプロジェクタ、Ｓは画像を投影する為のスクリーンである。プロジェクタＨには投写のための光源１が備えられ、メタルハイライドランプ、高圧水銀ランプ、ＮＳＨランプ、キセノンランプ、ＶＩＰランプ等の光源ランプが適用される。そして光源１から射出された光は対物面の反射鏡２によって、ほぼ平行光として反射され、フィルタ３で有害不要な赤外線や紫外線をカットした後、光量調整装置Ｅにより最適な明るさに光量調整される。

この光は液晶パネルへの集光効率と周辺光量比を改善するインテグレータレンズ４を通過し、反射ミラー１２ａによりほぼ直角に折り曲げられる。この光は分光ミラーによってＲ、Ｇ、Ｂ三原色に分岐されるが、まずG光とR光を透過させB光のみを反射させる特性を持ったダイクロイックミラー１０ａにより反射分離されたB光は、さらに反射ミラー１２ｂを介して集光レンズ５ａに導かれ平行光に集光されて液晶パネル８を透過しB光の画像として合成プリズム１１に至るように構成されている。

また、１段目のダイクロイックミラー１０ａを透過したG光とR光は、R光を透過させG光を反射させる特性を持った２段目のダイクロイックミラー１０ｂにより反射分離されたG光は、集光レンズ５ｂで平行光に集光され液晶パネル８を透過しG光の画像として合成プリズム１１に至る。

さらに２段目のダイクロイックミラー１０ｂを透過したR光は、２枚の反射ミラー１２ｃ、１２ｄを介して集光レンズ５ｃに導かれ平行光に集光されて液晶パネル８を透過しR光の画像として合成プリズム１１に至る。そこで合成プリズム１１にはＲ、Ｇ、Ｂ三原色が１つに合成されカラー画像として投影レンズ９に導かれ、この投影レンズ９で適宜拡大され前方のスクリーンSに投写される。

次に、図３に基づいて上述の光源１とフィルタ３と光量調整装置Eとの配置関係について説明する。図３において、１は光源、２は放物面反射鏡、３はフィルタ、Eは光量調整装置を示している。

そこで光源１から射出された光束は、放物面反射鏡２で反射集光された状態で、図示のようにフィルタ３に照射される。フィルタ３は先に説明した様に赤外線や紫外線をカットすると共に、中央部に光を透過させる矩形領域３ａを形成するように、矩形領域外の表面には反射コーティングが施してある。

従って射出照射された光束は矩形領域３ａでスクリーン投写に不要な周辺光をカットされて光量調整装置Eに照射される。この光量調整装置Eの光路開口５１０は、光量調整手段２００が全開放時の開口径より大きく、また光量調整手段２００の最大開口径は前記の矩形領域３ａを透過する領域より小さく設定されている。

そこで光量調整手段２００は後述するように光路開口５１０に複数枚の羽根部材を開閉調整自在に配置して構成されるがこの羽根部材はステンレス材、ＳＫ材等の金属材を用いると共に、前記熱を吸収しないように表面がクロムメッキ、ニッケルメッキ等の光沢メッキが施されている。このように羽根部材を金属薄板で構成したのは矩形領域３ａを通過した光はフィルタ３で赤外線カットされるがまだ相当に高温である為に熱による変形を防止する為である。

次に、上記光量調整装置Eについて説明すると図４に分解斜視図で示すように、１００は押え板、２００は光量調整手段、３００は保護カバー、４００は光量調整手段２００を直接的に駆動するリング板、５００は地板、６００はリング板４００を適宜な方向に作動する作動レバー、７００は作動レバー６００を駆動する駆動モータ（駆動手段）であり、基板となる地板５００の上に順次重ねていくように組み立てて構成されている。

つまり、円板形状など適宜形状の基板（以下地板という）に羽根部材から成る光量調整手段２００と、この調整手段２００を開閉する伝動部材（図示のものはリング板）４００と、この伝動部材４００を駆動する駆動モータ７００をそれぞれ取付け、この地板５００に押え板１００を取付ける。従って上記各構成部品は地板５００と押え板１００との間に収容保持されることとなる。

前記地板５００は中央に光路開口５１０を形成し、その光路開口５１０の外側同心円上に凹溝５２０を設けその溝底に突起ガイドレール５２５を形成しリング板（伝動部材）４００を回動自在に支持する。さらにその外側同心円上の等分割された位置にそれぞれ植設された光量調整手段２００の回転中心となる支軸５３０と、それぞれの支軸５３０の近傍で光量調整手段（羽根部材）２００の作動を妨げることが無い位置に押え板をネジ止めするための止め孔５５０と、外部に突出した駆動モータ７００を支持するための止め孔５４２と逃げ孔５４４及び作動レバー６００の後述する作動ピン６２０が貫通する扇形スリット５４６を形成した支持部５４０を備えている。尚、図中同一形状で示す支軸５３０は同一機能を有しており符号は省略している。

リング板４００は、中央に開口４１０を有し、地板５００の凹溝５２０に回動可能に嵌合されている。また光量調整手段２００を揺動するためにリング平面上で円周等分割された位置に植設された作動ピン４２０と、地板５００の支持部５４０側に突出したアーム４３０と、そのアーム４３０の先端部にスリット孔４４０を形成し、後述する作動レバー６００の作動ピン６２０が嵌合する。

光量調整手段２００は、複数枚（図示のものは６枚）の羽根部材から構成され、各羽根部材の端部に地板５００の支軸５３０と嵌合し回動自在となる嵌合孔２１０と、リング板４００の作動ピン４２０が嵌合するスリット孔２２０と、図示の様に積層される各羽根部材先端部に相互の羽根部材を所定の間隔で支える突起２３０とを備えている。尚、図４に示す同一形状は同一機能を有しており符号は省略している。

押え板１００は、中央に地板５００の光路開口５１０と同等径の光路開口１１０を有したリング形状に形成され、リング板４００と光量調整手段２００を地板５００に対し回動可能に保持及び保護するために地板５００から一定の間隔を保って地板５００に固定するための取付け部１２０と、リング板４００の作動ピン４２０の逃げ用スリット孔１３０と、地板５００の支軸５３０の逃げ孔１４０を形成している。

作動レバー６００は一端に駆動モータ７００の支軸７１０に嵌合固定する嵌合孔６１０と、他端先端部に形成された作動ピン６２０を有し、作動ピン６２０はリング板４００のスリット孔４４０に嵌合し駆動モータ７００の駆動をリング板４００に伝達する。

駆動モータ７００は、図５で説明すると前述の作動レバー６００と外部中央で嵌合する回転軸７１０と、回転軸７１０が貫通するマグネットロータ７２０と、マグネットロータ７２０を回転可能に支持する回転軸方向上下又は左右に二分割されたコイル枠７３０と、コイル枠７３０の外周に巻廻された伝導コイル７４０と、外部との磁気的影響をカットするヨーク７５０と、カバー７７０、７８０と、カバー７７０と一体成形され、地板５００に固定支持される固定部７６０を備えている。

この他、駆動モータ７００としては種々の電磁モータが採用可能であるが、図示のものはマグネットロータ７２０の周囲にその磁極方向と直交する方向に励磁コイルを巻回し、励磁コイルに電流を印加して生起した磁界でマグネットロータ７２０を所定角度回転させる。

そして印加する電流の方向で時計方向か反時計方向かに回転させる。上記コイル枠７３０には駆動コイルと制動コイルを巻回し反対方向の電流を印加することによって、駆動コイルで回転したロータを制動コイルで停止することも可能であり、また上記コイル枠７３０には１個所若しくは数個所にホール素子を埋設することによってロータの磁極（磁界）を検出してロータの角波位置を検出することも可能である。

従って羽根部材は、駆動コイルへの通電によって所定方向に回転し、その角度位置をホール素子で検出し制動コイルへの通電によって所定の位置に正確に停止され、羽根部材によって形成された口径に光量が大小調整されることとなる。

保護カバー３００は、押え板１００で覆われず露出するリング板４００のアーム４３０と作動レバー６００の作動ピン６２０の連結関係を保護するもので、止めねじ３１０により地板５００に駆動モータ７００と共に取付けられる。

次に、図４のような６枚の羽根部材で構成される光量調整ユニット部の組立工程を説明する。最初に地板５００の凹溝５２０にリング板４００を図４で示す状態位置で嵌め込みセットする。そしてその上から光量調整手段２００の第１の光量調整羽根部材（１）を対向する位置にある地板５００の支軸５３０に嵌合孔２１０を嵌合すると共にリング板４００の作動ピン４２０にスリット孔２２０を嵌め込み、以下同様に順次上に重ねる様に第２の光量調整羽根部材（２）、第３の光量調整羽根部材（３）、第４の光量調整羽根部材（４）、第５の光量調整羽根部材（５）と重ね合せ、第６の光量調整羽根部材（６）を同様に第５の光量調整羽根部材（５）の上に重ね合せ際に図示の様に羽根の先端部が第１の光量調整羽根部材（１）の下に入れ込むように重ね合せる。

つまり図４に示すように光量調整用の羽根部材を６枚の組合せで構成する場合には地板（基板）５００に１枚目の羽根（１）の基端部を支軸５３０ａに支持し、先端部を光路開口５１０に臨ませる。次に２枚目の羽根（２）を支軸５３０ｂに支持し、先端部を光路開口５１０に臨ませる。この時１枚目の羽根の外側縁部の上に２枚目の羽根の内側縁部を重ね合せる（図４参照）。同様に２枚目の羽根の上に３枚目を、３枚目の上に４枚目、４枚目の上に５枚目を重ね合せる。そして最後の６枚目の羽根（６）は内側縁部は５枚目の羽根の上に重ね、外側縁部は１枚目の羽根の下に重ね合せる。すると１枚目から順次上に積み重ねた羽根は最後の羽根の一側縁が１枚目の羽根の下に重ねられることとなり複数の羽根は互いに組み合されて結束状態に結合する。従って装置に衝撃など外力が及んでも羽根がバタついて羽根相互の隙間から光が進入する恐れがない。

次に、上から押え板１００を図示の状態で止めねじ１６０により６箇所をねじ止めして光量調整ユニット部を完成させる。つまり各羽根部材は地板５００と押え板１００との間に開閉（回動）自在に支持されることとなり、基板はそれぞれ扁平部材である地板５００と押え板１００とで構成されることとなる。

また駆動モータ７００の組立工程について図５で説明すると、最初に予め支軸７１０と焼結成形のマグネットロータ７２０をインサート成形で一体化したロータを外周凹溝に伝導コイル７４０が巻廻された上下若しくは左右二分割のコイル枠７３０により回動可能に包み込み、カバー７７０とカバー７８０で挟み込んだ状態でヨーク７５０を嵌合させた後に、支軸７１０の適宜位置に作動レバー６００を嵌合固定して駆動モータ７００を完成させる。

そして、図４で示すように地板５００の駆動モータ７００の支持部５４０に位置するリング板４００のスリット孔４４０に駆動モータ７００に取付けられた作動レバー６００の作動ピン６２０を嵌め込むと共に、保護カバー３００を支持部５４０に対しリング板４００と相対する反対面から、止めねじ３１０により駆動モータ７００の固定部７６０と共に地板５００に取付け固定することにより図５で示す光量調整装置が完成する。

そこで図示の羽根部材は重なり合う羽根相互の摩擦を軽減する為次の配慮が施されている。つまり上述の基板を構成する地板５００及び押え板１００には少なくともその一方に羽根の運動を規制（案内）する案内面が設けられ、この面に沿って羽根が開閉運動するように構成する。

そしてこの案内面は前記支軸の周縁部（近傍）に形成した第１案内面と前記光路開口の周縁部に形成された第２案内面とを備え、この第１案内面と第２案内面との間に光路の方向と直交する方向に一方が高く他方が低くなるような高低差を形成する。この高低差は基板表面を傾斜した平面或いは段差面に形成することによって構成する。これによって各羽根部材は光路の方向に所定角度傾斜して開閉することとなる。

従って地板５００と押え板１００は、第１案内面と第２案内面の一方を高く形成したときには他方は低く形成する。図６に従って光量調整手段２００の組み込み状態について説明すると、まず光路開口５１０を形成する凹溝５２０の円周縁部で光量調整手段２００に接触する先端部が、地板５００の平面基準Ｘ−Ｘに対し高さｈ１だけ突出し、また支軸５３０を植設する部分で光量調整手段２００に接触する段部が、平面基準Ｘ−Ｘに対し高さｈ２（ｈ２＞ｈ1）だけ突出している。

一方、前記地板５００の円周縁部の突出先端部に対峙し絞り加工で形成された規制突起１５０で光量調整手段２００に接触する先端部が、平面基準Ｘ−Ｘに平行な押え板１００の平面基準Ｙ−Ｙに対し高さｈ３だけ突出し、また支軸５３０が嵌合する絞り加工で形成された逃げ孔１４０で光量調整手段２００に接触する先端部が、平面基準Ｙ−Ｙに対し高さｈ４（ｈ４＞ｈ３）だけ突出している。

ここで任意の平面は、３点が決まれば定まるから、各光量調整羽根部材の平面を決定する第１点目は羽根部材が接する支軸５３０を植設する部分の段部で、第２点目は同羽根部材の縁部が接する地板５００の円周縁部の突出先端部、第３点目は手前の羽根部材平面に接する同羽根部材の縁部である。

従って、光量調整手段２００の各光量調整羽根部材は地板５００の平面基準Ｘ−Ｘに対し、傾き方向は異なるが、絶対値は等しい傾斜αだけ傾いた姿勢で地板５００にセットされ、それぞれ異なる平面上で回動動作する。この結果、光量調整手段２００の各光量調整羽根部材の６枚は図６（ａ）で示すように密着すること無く間隔は一様ではないが、ある間隔を隔て保持され回動することになり、各光量調整羽根部材同士の接触部分が激減し、作動時に互いの面が密着して擦れることで発生する騒音を抑えることが出来る。

次に図７に於いて、光量調整手段２００の光量調整羽根部材について説明すると、光量調整羽根部材はステンレス材、ＳＫ材等の薄い金属シート板をプレス加工で打ち抜き成形している。その際に地板５００の支軸５３０と嵌合孔２１０および、リング板４００の作動ピン４２０とスリット孔２２０は、それぞれ嵌合摺動するため、支軸５３０またはリング板４００の作動ピン４２０が羽根部材のプレス破断面に当り削れて耐久性に悪影響を与える。

このため具体的には図示するように穴側をバーリンク加工することにより、そのプレス破断面端部が地板５００の支軸５３０とリング板４００の作動ピン４２０に直接接触しないようにし、かつ接触面積を拡大することで接触部分が摩耗し難くなり耐久性を増すことが可能となる。

同様に図８に示すリング板４００のスリット孔４４０の形状について説明すると、リング板４００はアルミ板材をプレス加工成形している。その際にスリット孔４４０のスリット側部をバーリング加工により板厚ｔ１を板厚ｔ２（ｔ１＜ｔ２）相当に加工したもので、この加工により作動レバー６００の作動ピン６２０との接触面積が拡大し、作動時の擦れ合いに対して作動ピン６２０がスリット孔４４０の側端面で摩耗し難くなり耐久性を増すことが出来る。

また、図９は図８に対する他の実施例に関するもので、図８との違いはリング板４００のスリット孔４４０を大きめにプレス穴加工し、そのスリット孔４４０に硬質樹脂により成形加工したスリット補助部材４４５を一体に固定したもので、金属−金属に比べ樹脂−金属の関係から、作動時の擦れ合いに対して作動ピン６２０がスリット補助部材４４５で削られることが無く耐久性が更に増す。

次に上述の羽根部材２００を開閉駆動する制御回路について説明する。
まず羽根部材２００は１枚若しくは複数枚の組み合せで構成され、基板（地板５００）の光路開口５１０の周縁に基端部が支軸５３０に回動自在に支持され、先端部が光路開口５１０に臨むように組込まれている。そして各羽根部材には光路開口５１０の周囲に回動自在に配置したリング状の伝動部材４００が連結してあり、この伝動部材４００には前述の駆動モータ７００が連結されている。

そこで駆動モータ７００を構成する励磁コイル７４０に電源を供給するとマグネットロータ７２０が所定方向に回転し、ロータの回転軸７１０に取付けた作動レバー６００が上記伝動部材４００を回動するようになっている。

そこで上記励磁コイル７４０への電源制御回路について図１０、図１１に基づいて説明する。励磁コイル７４０への電源制御回路は前記マグネットロータの角度位置を検出した検出値と、後述するプロジェクタ装置の適正な光量調整レベル値と、この両者を比較して羽根位置を移動する光量調整信号と、この光量調整信号とロータの位置検出値とを比較する差動増幅器とこの差動増幅器によって前記励磁コイルに駆動電流を供給する電源回路とから構成されている。

図１０においてＩＮはプロジェクタ装置のコントロール回路から伝達された光量調整信号の入力端子を示し、ＯＵＴは前記ロータの角度位置を検出するホール素子ＨＳの検出値を増幅器Ｑ３で増幅して上記コントロール回路の伝達する出力端子である。＋Ｖは電源制御回路Ｄの印加電圧、Ｇは接地端子で励磁コイルに接地されたグランドとの間で所定電圧を印加する。図中Ｑ１乃至Ｑ３は作動増幅器、Ｌ１は励磁コイルを構成する駆動コイル、Ｌ２は制動コイルを示す。そこで駆動コイルＬ１には両端にバイパス接続されたコンデンサＣ０を設ける。

同様に図１１には図１０と異なる構成のコンデンサＣ１、Ｃ２が配置され、これについて説明する。図１０で説明した駆動コイルＬ１の両端間に接続され駆動コイルＬ１への駆動電流供給開始直後の変化を抑え光量調整装置Ｅの光量調整速度を落すためのコンデンサＣ０＜バイパスフィルタ（ハイパスフィルタ）＞に換えて、駆動コイルＬ１の両端のそれぞれ一方にグランドＧとの間に接続され駆動コイルＬ１への駆動電流供給開始直後の変化を抑え光量調整装置Ｅの光量調整速度を落すためのコンデンサＣ１、Ｃ２＜バイパスフィルタ（ローパスフィルタ）＞を用いた点で相違するが、光量調整装置Ｅの光量調整速度制御では殆ど変わりは無い。

そして、上記各回路の構成について説明すると、プロジェクタＨのコントロール回路から投影する画像の光量を調整するための光量調整信号が入力端子ＩＮに入力される。一方、ホール素子ＨＳによりその時点での光量調整装置Ｅの光量調整レベル信号が検出され作動増幅器Ｑ３で増幅され出力されている。

この結果、この二つの光量調整信号が回路点Ｅ１において比較され、その電位差により作動増幅器Ｑ１及び作動増幅器Ｑ２の電位差分に相当する正負いずれかの駆動電流が駆動コイルＬ１に流れ図５の駆動モータ７００が回転される。

この際に、制動コイルＬ２にマグネットロータ７２０の回転に伴って変化する磁気特性により、その変化量に応じた制動電流が制動コイルＬ２に流れマグネットロータ７２０の回転に制動をかけると同時に、ホール素子ＨＳの検出出力はロータの回転に伴って変化し、先の回路点Ｅ１の電位差が無くなったところで駆動モータ７００の回転が停止し適正な光量調整が行なわれる。

この駆動に際し、駆動コイルＬ１の両端間に接続されたコンデンサＣ０＜バイパスフィルタ＞により駆動コイルＬ１への駆動電流供給開始直後の変化が抑えられることによって、駆動開始直後のみ駆動モータ７００の回転が抑えられ光量調整装置Ｅの光量調整速度が減速させられることから、動き始めの地板５００と光量調整手段２００とリング板４００と駆動アーム６００との連結部のガタ付きや互いに接触する際の衝撃等により発生する騒音が軽減される。

以上説明した光量調整装置を図２に示すプロジェクタ装置に採用した場合の光量制御について説明する。前述の光量調整手段は使用する環境の明るさに応じて光量を調整するように制御する場合、或いは連続する投影画像の輝度変化に応じて制御する場合がある。前者の環境の明るさに応じて光量調整をする場合はプロジェクタ装置にラインセンサ、ＣＣＤセンサ、などの光電センサを設けて外部光を検出する。

この光電センサの取付位置はプロジェクタ装置の外崖ケースにセンサを取付けて部屋の明るさを検出するか、予め定めた輝度のテスト画像をスクリーンに投射し、スクリーンから反射した光をプロジェクタに内蔵した光電センサで検出するかいずれかの方法を採る。

このような方法で検出した光量に基づいて光量調整する。この光量調整は例えば外部光の検出値と予め定めた基準値とを比較しＣＰＵなどの演算回路で光量の絞り量を算出して光量調整信号を光量調整装置に伝達する。一方投影画像の輝度変化に応じて光量調整する場合は例えば前述の像形成部に伝達される画像信号から輝度を算出し基準値と比較して光量調整信号を光量調整装置に伝達する。

光量調整装置では前述のように励磁コイル（駆動コイルと制動コイル）に電流が印加され、所定の位置に羽根部材が移動する。かかる過程で本発明は、光路開口に臨ませた羽根部材を開閉制御して開口径を大小調整する駆動装置（駆動モータ）には次のように電源が供給される。

まず前記構成の駆動コイルＬ１には電源電圧が印加されている。この電源電圧はホール素子などの位置検出センサでロータの角度位置（羽根部材の開閉位置）を検出した検出値と、この検出値とプロジェクタ装置で所定の光量調節値とを比較し両者が異なる場合には光量調節信号を発し作動増幅器Ｑ１、Ｑ２を介して駆動コイルＬ１に駆動電流を供給する。

このとき図１０の回路では作動増幅器Ｑ１に結線された駆動コイルＬ１の一方の端子と、作動増幅器Ｑ２に結線された他方の端子との間にコンデンサＣ０がバイパス接続されている。同様に図１１の回路では作動増幅器Ｑ１に結線された駆動コイルＬ１の端子と接地グランドとの間にコンデンサＣ１が、また作動増幅器Ｑ２に結線された端子と接地グランドとの間にコンデンサＣ２がそれぞれ接続されている。従っていずれの回路でも駆動コイルＬ１にはコンデンサＣ０、Ｃ１、Ｃ２によって駆動コイルに供給される電流は徐々に増大することとなる。

これと同時に図１０に示すコンデンサＣ０は微分回路を構成し所謂ハイパスフィルタとして機能し、前述の羽根の開始動作を緩慢にするのと同時に駆動コイル両端に印加される急激な変動による電気的ノイズを抑えることとなる。

同様に、図１１に示すコンデンサＣ１、Ｃ２は駆動コイル両端にそれぞれ接続された積分回路を構成し所謂ローパスフィルタとして駆動コイル両端の各電位の変化を抑え電気的ノイズの影響を軽減する。

このような駆動電流の供給と前述の羽根部材の構成によって、羽根部材の動作音の軽減を図１２乃至図１５の実験値によって説明する。図１２は上述の基板に形成した案内面に高低差を形成して羽根を傾斜して開閉動した場合の羽根の開閉状態と動作音（騒音計）の計測値との関係を示す。

図１３は基板の案内面に高低差を設けず、羽根を順次上方に積み重ねた場合の開閉状態と動作音との関係を示す、それぞれ実験値である。図１３で羽根を開放状態から閉じた状態に移動し、再び閉じた状態から開いた状態に移動したときの騒音レベルをチャートで示し、このチャートを図１４は開状態から閉状態に移動したとき、図１５は閉状態から開状態の移動したときの騒音レベルを拡大した図である。

この図１４及び図１５から羽根部材が開方向、閉方向、いずれに移動した場合にも動作音が騒音として検出され、特に移動動作の開始時に大きな音が発生していることが判る。

これに対し、図１２に示す前記構成の羽根の重ね合せにおける動作音は開方向動作、閉方向動作いずれにあっても特に騒音を発生しないことが確認された。

本願発明に係わるプロジェクタ装置のシステム構成を示す説明図。 本願発明に係わるプロジェクタ装置の概略構成図。 本願発明に係わる光量調整装置のレイアウト説明図。 図３の装置における組立分解斜視図。 図４の装置の側断面を示す説明図。 図５の装置の一部の拡大を示す説明図。 図５の装置の羽根部材の重ね合せ状態の説明図とその一部の断面を示す説明図。 図３の装置の伝動部材を示す斜視図であり（ａ）はスリット孔の断面形状を示し、（ｂ）はスリット孔の異なった形状を示す断面図。 図８の伝動部材と異なる構造を示す説明図。 本願発明に係る光量調整装置を駆動する光量調整回路図。 本願発明に係る光量調整装置を駆動する光量調整回路の他の実施例に係る光量調整回路図。 本願発明に係る光量調整装置における作動特性図。 従来の光量調整装置における作動特性図。 図１３における作動特性の要部の一部を拡大した作動特性図。 図１３における作動特性の要部の一部を拡大した作動特性図。

符号の説明

Ｈ プロジェクタ
１ 光源
２ 反射鏡
３ フィルタ
４ インテグレータレンズ
５ａ、５ｂ 集光レンズ
８ 液晶パネル
９ 投影レンズ
１０ａ、１０ｂ ダイクロイックミラー
１１ 合成プリズム
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ 反射ミラー
Ｓ スクリーン
Ｅ 光量調整装置
１００ 保持板（押え板）
２００ 光量調整手段（光量調整羽根部材）
３００ 保護カバー
４００ リング板（伝動手段）
５００ 地板（基板）
５１０ 光路開口
６００ 作動アーム
７００ 駆動源（駆動モータ）
Ｄ 光量調整回路
Ｃ０ コンデンサ＜バイパスフィルタ（ハイパスフィルタ）＞
Ｃ１、Ｃ２ コンデンサ＜バイパスフィルタ（ローパスフィルタ）＞

Claims (6)

1. 光源からの光を像形成部に照射してスクリーン上に投写するプロジェクタ装置の光量調整装置であって、
   光源からの光の光路に配置され光路開口を有する基板と、
   上記基板に回動自在に支持され上記光路開口の光量を規制する少なくとも一つの羽根部材と、
   上記羽根部材に連結され該羽根部材を開閉駆動する磁石ロータと、
   上記磁石ロータを回転駆動する励磁コイルと、
   上記励磁コイルに電源を供給する電源制御回路とを備え、
   上記電源制御回路は上記励磁コイルに供給する電気エネルギーを徐々に増大する制御手段を備えていることを特徴とするプロジェクタ用光量調整装置。
2. 前記制御手段は、前記励磁コイルへの供給電流を徐々に増大する電流制御回路で構成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光量調整装置。
3. 前記制御手段は、前記励磁コイルに電源を供給する入力端子にバイパス結線されたコンデンサ回路で構成されていることを特徴とする請求項１乃至２に記載のプロジェクタ用光量調整装置。
4. 前記制御手段は、前記励磁コイルに電源を供給する２つの入力端子のそれぞれとグランドとの間にバイパス結線された２つのコンデンサ回路で構成されていることを特徴とする請求項１乃至２に記載のプロジェクタ用光量調整装置。
5. 画像を形成する像形成手段と、
   この像形成手段に光を照射する光源と、
   上記像形成手段からの光を投射する投影手段と、
   上記光源から投影手段に至る光路中に配置され光路開口を有する基板と、
   上記基板に回動自在に支持され上記光路開口の光量を規制する少なくともひとつの羽根部材と、
   上記羽根部材に連結され該羽根部材を開閉駆動する磁石ロータと、
   上記磁石ロータを回転駆動する励磁コイルと、
   上記励磁コイルに電源を供給する電源制御回路とを備え、
   上記電源制御回路は上記励磁コイルに供給する電気エネルギーを徐々に増大する制御手段を備えていることを特徴とするプロジェクタ用光量調整装置。
6. 前記電源制御回路は、前記像形成手段で形成される画像の輝度情報によって前記羽根部材を作動するように前記励磁コイルに電源を供給することを特徴とする請求項５に記載のプロジェクタ用光量調整装置。

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