JP2006047684A - Projector apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光変調手段にてオン時以外に反射された光を遮光可能な遮光手段を備えたプロジェクタ装置に関する。 The present invention relates to a projector apparatus provided with a light shielding means capable of shielding light reflected by a light modulation means other than when it is turned on.
従来、この種のプロジェクタ装置は、光源と、この光源から照射される光を変調する光変調素子と、この光変調素子により変調された光をスクリーンに投射する投射光学系としての投射レンズ装置とをそれぞれ備えている。 Conventionally, this type of projector apparatus includes a light source, a light modulation element that modulates light emitted from the light source, and a projection lens apparatus as a projection optical system that projects light modulated by the light modulation element onto a screen. Each is equipped.
そして、光変調素子として、例えばDMD(Digital Micromirror Device(商品名))を用いたプロジェクタ装置がある。 As a light modulation element, there is a projector device using, for example, DMD (Digital Micromirror Device (trade name)).
このDMD素子は、多数のマイクロミラーをマトリクス状に備え、これらマイクロミラーの角度変化により、光源からの光を、投射レンズ装置に入射させるいわゆるオン光と、投射レンズ装置の外方に投射させるオフ光とに反射方向を切り換え、オン光として反射した光を、投射レンズ装置を介して投射像としてスクリーンに投射する。 This DMD element is provided with a large number of micromirrors in a matrix, and by changing the angle of these micromirrors, so-called on-light that makes light from the light source incident on the projection lens device and off-projection that projects outside the projection lens device. The reflection direction is switched to light, and the light reflected as on-light is projected onto the screen as a projection image via the projection lens device.
しかしながら、このようなプロジェクタ装置では、DMD素子のマイクロミラーの角度が、オン光を反射する角度(オン角度)と、オフ光を反射する角度(オフ角度)との間で連続的に変化するため、オン角度からオフ角度に変化するまでの角度位置、あるいはオフ角度からオン角度に変化するまでの角度位置で反射した光が、それぞれ投射レンズ装置に入射してしまう。 However, in such a projector device, the angle of the micromirror of the DMD element continuously changes between an angle that reflects on-light (on-angle) and an angle that reflects off-light (off-angle). The light reflected at the angular position until the change from the on angle to the off angle or at the angular position until the change from the off angle to the on angle is incident on the projection lens device.
具体的に、図6に示すように、マイクロミラーで反射される反射光LRは、マイクロミラーがオン角度になるときはオン光LNとして投射レンズ装置Pの略中央に入射し、マイクロミラーがオフ角度になるときはオフ光LFとして投射レンズ装置Pの外方(図6に示す右上方向)に反射され、かつ、マイクロミラーがオン角度からオフ角度に向けて角度変化するに伴い、オン光LNの入射位置からオフ光LFの位置である投射レンズ装置Pの外方に向けて、破線に示すように投射位置が連続的に変化し、この間の反射光が投射レンズ装置Pに入射してしまう。 Specifically, as shown in FIG. 6, the reflected light LR reflected by the micromirror is incident on the approximate center of the projection lens device P as on-light LN when the micromirror is turned on, and the micromirror is turned off. When it becomes an angle, it is reflected off the projection lens device P as the off-light LF (upper right direction in FIG. 6), and the on-light LN as the micromirror changes from the on-angle toward the off-angle. The projection position continuously changes from the incident position to the outside of the projection lens apparatus P, which is the position of the off-light LF, as indicated by the broken line, and the reflected light during this period enters the projection lens apparatus P. .
一方で、スクリーン上の投射像は、オン光のみにより形成されるときにコントラストが最も高く良好な投射像となる。 On the other hand, the projected image on the screen is a good projected image with the highest contrast when formed only by the on-light.
すなわち、投射像の形成に本来寄与しないオフ光が投射レンズ装置に入射すると、投射像のコントラストが低下するなど、投射像の劣化を招いてしまう。 That is, when off-light that does not originally contribute to the formation of the projection image is incident on the projection lens device, the projection image deteriorates, for example, the contrast of the projection image decreases.
したがって、マイクロミラーがオン状態にあるとき、すなわちDMD素子のオン光以外の光などの迷光が投射レンズに入射することを防止するプロジェクタ装置のより一層の改善が望まれている。 Therefore, further improvement of the projector device that prevents stray light such as light other than the on-light of the DMD element from entering the projection lens when the micromirror is in an on state is desired.
そこで、DMD素子のオフ光などの迷光を遮光する絞り装置を、投射レンズ装置内に配設したプロジェクタ装置(例えば、特許文献1参照。)、あるいは、光変調素子としての液晶パネルの入射方向と入射角に対するコントラストの特性に応じてコントラストが高くなる位置に対応して開口部を形成した絞り装置を投射レンズ装置内に配設したプロジェクタ装置(例えば、特許文献2参照。)などが知られている。
しかしながら、上述のプロジェクタ装置では、絞り装置を投射レンズ装置内に配設しているため、投射レンズ装置の後端部の開口から絞り装置までの間の投射レンズ装置の内周面にオフ光などの迷光が入射し、この内周面で反射した迷光が絞り板の開口部を通ってスクリーン側に照射されるおそれがあるという問題点を有している。 However, in the projector device described above, since the diaphragm device is disposed in the projection lens device, off-light or the like is generated on the inner peripheral surface of the projection lens device between the opening at the rear end of the projection lens device and the diaphragm device. However, the stray light reflected by the inner peripheral surface may be irradiated to the screen side through the opening of the diaphragm plate.
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、光変調手段にてオン時以外に反射された光の投射光学系への入射を効率よく防止できるプロジェクタ装置を提供することを目的とする。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides a projector device that can efficiently prevent incidence of light reflected by a light modulation unit other than when it is turned on into a projection optical system. .
請求項1記載のプロジェクタ装置は、光源と、この光源からの光をスクリーンに投射する投射光学系と、この投射光学系と前記光源との間に配設され、前記光源からの光を、オン時には前記投射光学系へと反射し、オフ時には前記オン時と異なる方向に反射する光変調手段と、この光変調手段と前記投射光学系との間に配設され、前記光変調手段にてオン時以外に反射された光を遮光可能な遮光手段とを具備したものである。 The projector device according to claim 1 is disposed between a light source, a projection optical system that projects light from the light source onto a screen, and between the projection optical system and the light source, and turns on the light from the light source. Sometimes it is reflected to the projection optical system, and when it is off, it is disposed between the light modulation means and the projection optical system, and is turned on by the light modulation means. It is provided with light shielding means capable of shielding light reflected at times other than time.
そして、光源からの光をスクリーンに投射する投射光学系と、光源からの光を、オン時には投射光学系へと反射し、オフ時にはオン時と異なる方向に反射する光変調手段との間に遮光手段を配設することで、光変調手段にてオン時以外に反射された光を遮光手段にて確実に遮光することが可能となり、光変調手段にてオン時以外に反射された光の投射光学系への入射が効率よく防止される。 The light from the light source is projected between the projection optical system and the light modulation means that reflects the light from the light source to the projection optical system when the light is on and reflects in a different direction from the light when the light is off. By providing the means, the light reflected by the light modulation means other than when the light is turned on can be reliably shielded by the light shielding means, and the light reflected by the light modulation means other than when the light is turned on can be projected. Incident into the optical system is efficiently prevented.
請求項2記載のプロジェクタ装置は、請求項1記載のプロジェクタ装置において、遮光手段が、投射光学系の光軸に対して、光変調手段のオフ時に光が反射される側に偏倚して配設されているものである。 According to a second aspect of the present invention, in the projector device according to the first aspect, the light blocking means is disposed so as to be biased toward the side where the light is reflected when the light modulation means is turned off with respect to the optical axis of the projection optical system. It is what has been.
そして、投射光学系の光軸に対して、光変調手段のオフ時に光が反射される側に変位して遮光手段を配設することで、光変調手段のオフ時に反射される光が投射光学系に入射することを遮光手段にて効率よく防止する。 Then, the light reflected from the optical axis of the projection optical system is displaced to the side where the light is reflected when the light modulation means is turned off, and the light shielding means is arranged so that the light reflected when the light modulation means is turned off is projected optically. Incidence into the system is efficiently prevented by the light shielding means.
請求項3記載のプロジェクタ装置は、請求項1または2記載のプロジェクタ装置において、遮光手段が、金属の部材で形成され、かつ、黒色シリコーン樹脂塗料が焼付塗装されているものである。 According to a third aspect of the present invention, in the projector device according to the first or second aspect, the light shielding means is formed of a metal member, and a black silicone resin paint is baked on.
そして、遮光手段を金属の部材で形成することで、光源からの光により高温となる遮光手段の耐熱性を向上するとともに、遮光手段に黒色シリコーン樹脂塗料を焼付塗装することで、塗装の劣化を防止する。 Then, by forming the light shielding means with a metal member, the heat resistance of the light shielding means, which becomes high temperature by the light from the light source, is improved, and the black silicone resin paint is baked on the light shielding means to reduce the coating deterioration. To prevent.
請求項4記載のプロジェクタ装置は、請求項1ないし3いずれか一記載のプロジェクタ装置において、遮光手段が、光変調手段のオン時に光が反射される側とオフ時に光が反射される側との間で変位可能に設けられ、この変位に伴い前記光変調手段にてオン時以外に反射される光の遮光量を可変させる絞り板であるものである。 According to a fourth aspect of the present invention, in the projector device according to any one of the first to third aspects, the light shielding means includes a light reflecting side when the light modulating means is on and a light reflecting side when the light modulating means is off. It is a diaphragm plate that is provided so as to be displaceable between them, and that varies the amount of light that is reflected by the light modulation means other than when it is turned on in accordance with this displacement.
そして、遮光手段を、光変調手段のオン時に光が反射される側とオフ時に光が反射される側との間での変位に伴い、光変調手段にてオン時以外に反射された光の遮光量を可変させる絞り板とすることで、投射光学系によりスクリーンに投射される投射像のコントラストと明るさとを選択的に調整可能となる。 Then, the light shielding means is adapted to move the light reflected by the light modulation means other than when the light is reflected when the light modulation means is turned on and between the side where the light is reflected when the light modulation means is turned off. By using an aperture plate that changes the amount of light shielding, the contrast and brightness of the projected image projected onto the screen by the projection optical system can be selectively adjusted.
請求項5記載のプロジェクタ装置は、請求項4記載のプロジェクタ装置において、投射光学系と光変調手段との間に前記投射光学系から離間されて配設され、光源からの光を前記光変調手段へと反射させる反射体と、前記投射光学系と前記反射体との間に配設され、絞り板を変位させる絞り駆動手段とを具備したものである。 A projector device according to a fifth aspect is the projector device according to the fourth aspect, wherein the projector device is disposed between the projection optical system and the light modulation unit so as to be separated from the projection optical system, and light from a light source is transmitted to the light modulation unit. And a diaphragm driving means that is disposed between the projection optical system and the reflector and displaces the diaphragm plate.
そして、投射光学系と光変調手段との間に投射光学系から離間されて配設され光源からの光を光変調手段へと反射させる反射体と、投射光学系との間に、絞り板を変位させる絞り駆動手段を配設することで、反射体と投射光学系との間の利用されていない空間を有効に利用し、省スペース化が可能になる。 A diaphragm plate is disposed between the projection optical system and a reflector disposed between the projection optical system and the light modulation unit so as to be separated from the projection optical system and reflecting light from the light source to the light modulation unit. By disposing the diaphragm driving means for displacing, the unused space between the reflector and the projection optical system can be used effectively, and the space can be saved.
本発明によれば、光変調手段にてオン時以外に反射される光の投射光学系への入射を効率よく防止できる。 According to the present invention, it is possible to efficiently prevent the light that is reflected by the light modulation means other than when it is turned on from entering the projection optical system.
以下、本発明の一実施の形態のプロジェクタ装置の構成を図1ないし図5を参照して説明する。 Hereinafter, the configuration of a projector apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図5において、1はプロジェクタ装置で、このプロジェクタ装置1は、光源としてのランプ2と、このランプ2から照射された光を着色するカラーホイール3を備えたカラーホイールユニット4、このカラーホイールユニット4により着色された光の照度を均一化して導く照明光学系5、この照明光学系5で導かれた光を変調させる光変調手段としての表示素子すなわち表示デバイスであるDMD(Digital Micromirror Device(商品名))6、及び、このDMD6で変調された光線を図示しないスクリーンへと投射する投射光学系としてのレンズ鏡筒である投射レンズ装置7などを備えている。そして、このプロジェクタ装置1は、照明光学系5及びDMD6などが本体部としての図示しないフレーム体に取り付けられ、かつ、ランプ2、カラーホイールユニット4及び投射レンズ装置7などとともに図示しない外装筐体内に収容されている。
In FIG. 5, reference numeral 1 denotes a projector device. The projector device 1 includes a lamp 2 as a light source, a color wheel unit 4 including a color wheel 3 that colors light emitted from the lamp 2, and the color wheel unit 4. Illumination
なお、以下、ランプ2からスクリーンに向かう光線の光軸Oに沿って、スクリーン側を前側、ランプ2側を後側とし、光軸Oの後側から前側に向かって左右方向をそれぞれ左右方向として説明する。 In the following, along the optical axis O of the light beam traveling from the lamp 2 to the screen, the screen side is the front side, the lamp 2 side is the rear side, and the left-right direction from the rear side to the front side of the optical axis O is the left-right direction. explain.
ランプ2は、ハロゲンランプなどの白熱電球、あるいはメタルハライドランプなどの放電ランプである。 The lamp 2 is an incandescent bulb such as a halogen lamp or a discharge lamp such as a metal halide lamp.
カラーホイール3は、例えば赤(R)、緑(G)、青(B)の各色フィルタをそれぞれ等分割の扇形状に設けた円盤状に形成され、光軸Oに対して略直交する方向に沿って配設されている。そして、カラーホイールユニット4は、カラーホイール3の赤(R)、緑(G)、青(B)の各色フィルタがランプ2の光線に順次当たるようにカラーホイール3を周方向に一定の速度で回転させ、ランプ2から照射された光線を時分割で各色に着色するものである。 The color wheel 3 is formed, for example, in a disk shape in which each color filter of red (R), green (G), and blue (B) is provided in an equally divided fan shape, and in a direction substantially orthogonal to the optical axis O. It is arranged along. The color wheel unit 4 moves the color wheel 3 at a constant speed in the circumferential direction so that the red (R), green (G), and blue (B) color filters of the color wheel 3 sequentially strike the light rays of the lamp 2. The light beam emitted from the lamp 2 is rotated and colored in each color in a time-sharing manner.
照明光学系5は、カラーホイールユニット4で着色した光線の照度を均一化する光管11、この光管11で照度を均一化された光線を集光するリレーレンズユニット12、このリレーレンズユニット12で集光された光線を反射させるフラットミラーM1、このフラットミラーM1で反射された光線をDMD6へと反射させる反射体としてのコーンケーブミラーM2などを有している。
The illumination
光管11は、光軸Oと同軸状に配設されている。この光管11は、カラーホイールユニット4で着色した光線の照度を均一化しつつリレーレンズユニット12へと照射させるものである。
The
リレーレンズユニット12は、光軸Oに沿って配設されたリレーレンズL1,L2,L3を備えている。
The
フラットミラーM1は、平面状の反射面を有し、リレーレンズユニット12の軸方向に対して傾斜状、かつコーンケーブミラーM2に向けて光を反射するように配設されている。
The flat mirror M1 has a planar reflecting surface, is inclined with respect to the axial direction of the
コーンケーブミラーM2は、図1、図2及び図5に示すように、正面視で略四角形状に形成され、円錐面状の反射面を有し、この反射面がDMD6に対向するように投射レンズ装置7の後方の左下部に配設されている。すなわち、このコーンケーブミラーM2は、DMD6と投射レンズ装置7との間に配設されている。さらに、このコーンケーブミラーM2は、投射レンズ装置7の後部から離間されている。そして、このコーンケーブミラーM2は、投射レンズ装置7の後部が嵌合する正面視四角形状の切欠部13が角部に切り欠き形成されている。
As shown in FIGS. 1, 2 and 5, the cone-cave mirror M2 is formed in a substantially square shape when viewed from the front, has a conical reflecting surface, and projects so that the reflecting surface faces the
また、DMD6は、各リレーレンズL1,L2,L3などにより集光された光線を、処理された映像信号に応じて変調させて反射する反射型素子であり、映像信号を処理する映像信号処理回路などの電子回路に実装されている。具体的に、このDMD6は、図示しない微小なミラーすなわちマイクロミラーをマトリクス状に多数有し、これらマイクロミラーがオンオフすなわちスイッチングされ、オン時には投射レンズ装置7へと光を反射させる(オン光)とともに、オフ時にはオン時の反射方向と異なる方向である光軸Oの右上方向へと光を反射させる(オフ光)。なお、このDMD6は、図3に示すように、従来例と同様にオン状態からオフ状態になる際に、オン光LNの位置からオフ光LFの位置へと連続的に反射光LRの投射位置が変位する。
The
投射レンズ装置7は、内部に複数のレンズを保持した略円筒状のフォーカス環15と略円筒状のズーム環16とをそれぞれ備え、レンズ鏡筒保持板17を介してフレーム体に取り付けられている。
The projection lens device 7 includes a substantially
フォーカス環15は、後部がズーム環16内に挿入されて、光軸Oの周りに回動可能に設けられている。さらに、このフォーカス環15の内部には、図示されない複数のレンズが保持され、第1レンズ群を構成している。そして、このフォーカス環15は、回動させることにより、最前部に位置するレンズがズーム環16に対して光軸Oに沿って前後に移動することで、フォーカス動作がなされる。
The
ズーム環16は、フォーカス環15とは独立に光軸Oの周りに回動可能に設けられている。また、このズーム環16の内部には、光軸方向後側から前側に亘って、図示しないレンズが順次保持され、これらレンズにより第2レンズ群が構成され、この第2レンズ群とフォーカス環15に保持された第1レンズ群とで図4に示すレンズ群Lが構成されている。
The
さらに、ズーム環16の後端部には、図1、図2及び図5に示すように、切欠部13に嵌合してズーム環16の前後方向への進退に伴い前後方向に進退可能な突出鏡筒部18が同軸状に突設されている。この突出鏡筒部18の後端部には、オン光LNが入射する投射レンズ装置7の後部の開口端であるレンズ開口部19が開口形成され、このレンズ開口部19からは、第2レンズ群の一部をなすレンズL4が臨んでいる。そして、ズーム環16を回動させることにより、第1レンズ群と第2レンズ群とが光軸方向に沿って前後に移動して焦点距離を可変させ、ズーム動作がなされる。
Further, as shown in FIGS. 1, 2 and 5, the rear end of the
また、ズーム環16の後部には、図1及び図2などに示すように、投射レンズ装置7を通過する光の量を調整する絞り装置31と、この絞り装置31を駆動させてこの絞り装置31により遮光される光量を変化させる絞り板駆動機構としての絞り駆動手段32とがそれぞれ設けられている。すなわち、これら絞り装置31及び絞り駆動手段32は、DMD6と投射レンズ装置7との間に配設されている。
Further, as shown in FIGS. 1 and 2, etc., at the rear part of the
絞り装置31は、光軸Oに対して右上側に配設されている。すなわち、この絞り装置31は、光軸Oに対して、DMD6からのオフ光LFが反射される側に偏倚して配設されている。また、この絞り装置31は、ズーム環16の突出鏡筒部18の光軸方向後側に位置する遮光手段としての絞り板33と、レンズ鏡筒保持板17の後側に位置するカム板34とを備えている。
The
絞り板33は、図3に示すように、突出鏡筒部18のレンズ開口部19から臨むレンズL4に対向して光軸Oに交差、例えば直交するように配設され、絞り装置31の駆動によりオン光LNが反射される側とオフ光LFが反射される側との間で変位されて、DMD6にて反射されるオン光LN以外の光の遮光量を可変するように構成されている。そして、この絞り板33は、ズーム環16の中心側すなわち光軸側に向けて突出する遮光面部33aと、この遮光面部33aに切り欠き形成された開口部33bと、遮光面部33aの右下部から下方に延設された被支持部33cとが金属の部材で一体に形成され、かつ、黒色シリコーン樹脂塗料が全面に焼付塗装されている。
As shown in FIG. 3, the
遮光面部33aは、光軸Oに対して右上側に位置し、下方に向けて凸弧状に突出している。この遮光面部33aの外径寸法は、絞り板33に対向するレンズL4の外径寸法よりも大きく、かつ、突出鏡筒部18の外径寸法よりも小さく形成されている。
The light
開口部33bは、遮光面部33aの下端部に上方向に凸となるように円弧状に切り欠き形成されている。また、この開口部33bは、図3(a)に示すように、絞り板33がオン光LN側へと最も変位した状態(最閉状態)で、オン光LNの反射位置すなわちレンズL4への入射位置に対応してこのレンズL4に入射するオン光LNの外形に略沿う円弧状に形成されている。
The
被支持部33cは、遮光面部33aの右側に突設され、下方へと細長形状に延設されている。そして、この被支持部33cは、図3に示すように、正面視で投射レンズ装置7の突出鏡筒部18の外方に位置している。
The supported
一方、カム板34は、図1及び図2に示すように、カム板本体34aと、このカム板本体34aに穿設されたカム孔34bとが金属の部材で一体に形成されている。
On the other hand, as shown in FIGS. 1 and 2, the
カム板本体34aは、絞り板33の被支持部33cと正面視で略等しい形状に形成され、突出鏡筒部18の外周面から離間され、この突出鏡筒部18の周方向に沿って右下方に向けて延設されている。
The
カム孔34bは、カム板本体34aの左上部から右下部へと円弧状に形成されている。このカム孔34bは、上側から下側へとカム板本体34aの右側部に近付くように形成されている。
The
そして、絞り板33及びカム板34は、被支持部33cとカム板本体34aとのそれぞれの右側部が連結腕35により互いに一体的に連結され、レンズ鏡筒保持板17の孔部28の内側に位置する突出鏡筒部18の大径部18aの後方に水平に突設された支持部38から突設された回動軸38aに被支持部33c及びカム板本体34aの下端部が回動可能に軸支されているとともに、付勢体としてのばね39により光軸方向に沿って前側へと付勢されている。
The
絞り駆動手段32は、投射レンズ装置7とコーンケーブミラーM2との間、すなわち投射レンズ装置7とコーンケーブミラーM2とで囲まれた空間に配設されている。そして、この絞り駆動手段32は、モータ41と、このモータ41により駆動される第1伝達手段42及びこの第1伝達手段42に接続され光軸方向に沿ってズーム環16と一体的に移動可能に設けられた第2伝達手段43を備えた伝達手段44と、第2伝達手段43に接続する方向へと第1伝達手段42を付勢するとともに、この第1伝達手段42を第2伝達手段43に対して接続する方向及び離れる方向にそれぞれ変位可能に支持する支持手段45とを有している。
The aperture driving means 32 is disposed between the projection lens device 7 and the cone-cave mirror M2, that is, in a space surrounded by the projection lens device 7 and the cone-cave mirror M2. The aperture drive means 32 is connected to the
モータ41は、第1伝達手段42に設けられた保持体46を回動可能に軸支するとともにフレーム体に固定された取付枠47に固定され、光軸Oに対して左下側に配設されている。
The
ここで、取付枠47は、フレーム体に固定され左右方向に沿って水平かつ長手状の基板部51と、この基板部51の前後から上方に屈曲され保持体46を前後から挟持する軸支板52,52と、基板部51の左側の一端部から上方に屈曲されモータ41が取り付けられる取付板53とを備えている。さらに、取付板53には、図示しない挿通孔が穿設され、この挿通孔にはモータ41の回転軸55が挿通されている。すなわち、モータ41は、光軸Oに対して平面視で略直交する方向に沿って回転軸55を有している。そして、この回転軸55の先端部には、駆動伝達手段としてのウォームギアWGが一体に設けられている。
Here, the mounting
このウォームギアWGは、軸支板52,52の間に位置し、モータ41の回転軸55と一体的に回転される。
The worm gear WG is positioned between the
第1伝達手段42は、左右方向に長手状の保持体46と、この保持体46にそれぞれ回転自在に保持された閉側伝達部としての回転歯車である閉側伝達ギアG1、回転歯車としての伝達ギアG2、開側伝達部としての回転歯車である開側伝達ギアG3、及び、回転歯車としての伝達ギアG4とをそれぞれ備え、フレーム体に取り付けられている。
The first transmission means 42 includes a holding
保持体46は、正面視で略V字状に形成され、長手方向の一端側すなわち右側に閉側伝達ギアG1と伝達ギアG2とがそれぞれ回動可能に軸支されて互いに歯合し、長手方向の他端側すなわち左端側に開側伝達ギアG3と伝達ギアG4とがそれぞれ回動可能に軸支されて互いに歯合している。
The holding
このため、閉側伝達ギアG1は、図1及び図2に示すように、光軸方向に沿って回転軸を有し、閉側伝達部付勢体としての付勢ばね71により、光軸方向に沿って前側へと付勢されている。同様に、開側伝達ギアG3は、光軸方向に沿って回転軸を有し、開側伝達部付勢体としての付勢ばね72により、光軸方向に沿って前側へと付勢されている。したがって、各伝達ギアG1,G3は、各付勢ばね71,72により回転に対して摩擦力すなわちフリクションが与えられている。
Therefore, as shown in FIGS. 1 and 2, the closed-side transmission gear G1 has a rotation axis along the optical axis direction, and is biased by the biasing
さらに、第2伝達手段43は、円環状に形成され、内周部が円滑な円周面となっており、外周部の下側の略半分に伝達手段44の各伝達ギアG1,G3にそれぞれ選択的に歯合可能なギア部75が前後方向に亘って形成されている。
Further, the second transmission means 43 is formed in an annular shape, and the inner peripheral portion has a smooth circumferential surface, and the transmission gears G1 and G3 of the transmission means 44 are arranged on the lower half of the outer peripheral portion, respectively. A
そして、第2伝達手段43は、ズーム環16の突出鏡筒部18が内部に挿通され、ズーム環16の外周面に設けられた図示しない保持段部により前側が位置決めされて、突出鏡筒部18の周囲に円滑に回転可能となっている。
The second transmission means 43 is configured such that the protruding
また、第2伝達手段43は、ズーム環16に取り付けられる一対のピン78(一方のみ図示)により後側が位置決めされて、ズーム環16に対して前後方向にがたつきなく、かつ光軸Oに対して傾斜しないように位置決めされている。この結果、この第2伝達手段43は、光軸方向に沿って回転軸を有し、ズーム環16の移動に伴って光軸方向に沿って前後に移動可能に設けられている。
The second transmission means 43 is positioned on the rear side by a pair of pins 78 (only one is shown) attached to the
さらに、第2伝達手段43の上部の後側には、図1及び図2などに示すように、突起81,82がそれぞれ後方に延びて形成されている。これら突起81,82の間には、一方のピン78が位置しており、これら突起81,82とピン78とにより、第2伝達手段43の光軸周りの回転方向の回転量が規制されている。すなわち、ピン78は、第2伝達手段43のストッパとしての機能も有している。
Further, as shown in FIGS. 1 and 2, etc.,
そして、第2伝達手段43の上側の外周面には、突起81の近傍すなわち右上部に、カム部85が径方向に沿って突設されている。このカム部85には、カム板34を介して絞り板33を案内すなわちガイドするカムピン86が前方に向けて突設され、このカムピン86は、カム板34のカム孔34bに挿入されている。
Further, on the outer peripheral surface on the upper side of the second transmission means 43, a
この結果、第2伝達手段43の回動により、カム部85とともにカムピン86が第2伝達手段43の周方向に回動することで、このカムピン86とカム孔34bとの作用により、図3(a)ないし図3(c)に示すように、絞り板33が、回動軸38aを中心として回動して絞り装置31が開閉され、投射レンズ装置7を通過する光の絞り量が調整される。
As a result, the rotation of the second transmission means 43 causes the
第2伝達手段43のギア部75は、図1及び図2に示すように、光軸Oに沿った方向の厚み寸法が、ズーム環16の移動距離よりも大きな寸法に設定されている。すなわち、ギア部75は、ズーム環16の移動距離よりも長いギア溝を有している。このため、各伝達ギアG1,G3と第2伝達手段43とは、ズーム環16の移動範囲全体に亘って互いに歯合可能となっている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
支持手段45は、両接続ギアG5と、この両接続ギアG5を保持体46とともに取付枠47に対して回転自在に軸支する支持軸88とを有している。
The support means 45 includes both connection gears G5 and a
両接続ギアG5は、保持体46及び取付枠47の軸支板52,52にそれぞれ穿設された図示しない回動孔に挿通された支持軸88により回転自在に軸支され、伝達ギアG2,G4及びウォームギアWGにそれぞれ歯合されている。すなわち、両接続ギアG5は、光軸方向に沿って回動軸を有している。
Both connection gears G5 are rotatably supported by
そして、両接続ギアG5は、モータ41の回動によりウォームギアWGを介して回動されるとともに、この回動に伴い伝達ギアG2,G4を回動させることで、各伝達ギアG1,G3をも回動させるものである。言い換えると、両接続ギアG5は、各伝達ギアG1,G3に接続されるとともに、モータ41の駆動力により回動される。したがって、両接続ギアG5と各伝達ギアG1,G3とは、太陽歯車と遊星歯車との関係となっている。
Both the connection gears G5 are rotated via the worm gear WG by the rotation of the
すなわち、両接続ギアG5と保持体46とは、支持軸88に対してそれぞれ互いに自由回動するように設けられている。
That is, both the connection gears G5 and the holding
レンズ鏡筒保持板17は、図1及び図2に示すように、正面視で略四角形状に形成され、ズーム環16の後部が挿通されてフレーム体内へと突出する円形状の孔部28が中心部に穿設されている。また、このレンズ鏡筒保持板17には、四隅にねじ孔89がそれぞれ穿設され、これらねじ孔89にそれぞれ図示しないねじを挿入して締め付けることで、レンズ鏡筒保持板17がフレーム体に固定される。
As shown in FIGS. 1 and 2, the lens
次に、上記一実施の形態の動作を説明する。 Next, the operation of the above embodiment will be described.
図5に示すように、ランプ2から照射された光線は、カラーホイール3により時分割で赤(R)、緑(G)、青(B)にそれぞれ着色された色光となり、光管11にて照度を均一化された後、リレーレンズユニット12により集光されてフラットミラーM1にてコーンケーブミラーM2へと反射され、このコーンケーブミラーM2で反射された光がDMD6へと入射する。さらに、DMD6に入射した色光は、映像信号処理回路などにて処理した映像信号に応じて反射され、オン光LNのみが投射レンズ装置7へと反射され、フォーカス調整及びズーム調整されてスクリーンに投射される。このとき、各色光が視聴者の視覚により残像にて合成されることで、カラーの画像として視覚される。
As shown in FIG. 5, the light rays emitted from the lamp 2 become color lights colored red (R), green (G), and blue (B) by the color wheel 3 in a time-sharing manner. After the illuminance is made uniform, the light is condensed by the
スクリーンに投射された画像のコントラストを調整する際には、外部操作などによりモータ41を回転させると、このモータ41の回転と一体にウォームギアWGが回転し、このウォームギアWGに歯合された両接続ギアG5が回動する。
When adjusting the contrast of the image projected on the screen, when the
このとき、両接続ギアG5が、例えば反時計回り方向に回動すると、各付勢ばね71,72から各伝達ギアG1,G3に与えられている保持体46の回転方向に対するフリクションにより、両接続ギアG5の回動が保持体46の支持軸88の周方向への回転力として作用して保持体46も反時計回り方向に回動し、両接続ギアG5の周囲に遊星回転する閉側伝達ギアG1が第2伝達手段43のギア部75に接続される。
At this time, when both the connecting gears G5 are rotated in the counterclockwise direction, for example, the two connecting gears G5 and G3 are frictionally applied to the transmission gears G1 and G3 from the biasing springs 71 and 72, respectively. The closed side transmission in which the rotation of the gear G5 acts as a rotational force in the circumferential direction of the
そして、閉側伝達ギアG1の回動により、第2伝達手段43が時計回り方向に回動すると、図2に示すように、この第2伝達手段43とともにカムピン86が第2伝達手段43の回動軸を中心として時計回り方向へと回動し、このカムピン86とカム孔34bとの作用により絞り板33が支持部38を中心として下方へと回動して絞り装置31が閉じられ、遮光面部33aがオン光LN側へと進出することにより、投射レンズ装置7の突出鏡筒部18のレンズ開口部19に入射する光の量が順次絞られ、絞り板33をオン光LN側へと最も変位させた状態では、図3(a)に示すように、オン光LNが開口部33bからレンズ開口部19へと入射するとともに、DMD6にて反射されたオン光LN以外の光が遮光面部33aにより遮光される。
Then, when the second transmission means 43 is rotated in the clockwise direction by the rotation of the closed transmission gear G1, the
一方、両接続ギアG5が、例えば時計回り方向に回動すると、上記時計回り方向に回動した場合と同様の作用により保持体46も時計回り方向に回動し、両接続ギアG5の周囲に遊星回転する開側伝達ギアG3が第2伝達手段43のギア部75に接続される。
On the other hand, when both the connecting gears G5 are rotated in the clockwise direction, for example, the holding
そして、開側伝達ギアG3の回動により、第2伝達手段43が反時計回り方向に回動すると、図1に示すように、この第2伝達手段43とともにカムピン86が第2伝達手段43の回動軸である光軸Oを中心として反時計回り方向へと回動し、このカムピン86とカム孔34bとの作用により絞り板33が支持部38を中心として上方へと回動して絞り装置31が開かれ、遮光面部33aが、DMD6にてオフ光LFが反射される側へと後退することにより、投射レンズ装置7の突出鏡筒部18のレンズ開口部19に入射する光の量が順次増加し、絞り板33をオフ光LF側へと最も変位させた状態(最閉状態)では、図3(c)に示すように、オン光LNと、オン光LNとオフ光LFとのそれぞれの反射位置の間に位置する反射光LRの一部とが開口部33bからレンズ開口部19へと入射する。
Then, when the second transmission means 43 is rotated counterclockwise by the rotation of the open-side transmission gear G3, the
また、第2伝達手段43は、最大で突起81,82のいずれか一方にピン78が当接するまで回動する。ここで、突起81,82のいずれか一方がピン78に当接した状態、すなわち回動規制範囲の端部まで第2伝達手段43が回動した状態で、なおモータ41が回転を続ける場合には、第2伝達手段43のギア部75に接続された閉側伝達ギアG1、あるいは開側伝達ギアG3の回転しようとする力が、保持体46を支持軸88の周りに回転させる力として作用し、保持体46は、第2伝達手段43のギア部75に接続された閉側伝達ギアG1、あるいは開側伝達ギアG3が第2伝達手段43のギア部75から離れる方向に跳ね返されて回動する。このため、モータ41の駆動力の第2伝達手段43への伝達が遮断される。
Further, the second transmission means 43 rotates until the
さらに、モータ41が回転し続ける間は、保持体46に、閉側伝達ギアG1、あるいは開側伝達ギアG3を第2伝達手段43に接続する方向に回動する力が作用するため、第2伝達手段43のギア部75から一旦離れた閉側伝達ギアG1、あるいは開側伝達ギアG3は、再度第2伝達手段43のギア部75に接続される。
Further, while the
すなわち、これら作用の繰り返しにより、第2伝達手段43のギア部75と、各伝達ギアG1,G3とが接離を繰り返し、回動規制範囲の端部まで第2伝達手段43が移動した状態でモータ41が回転を続けても、第2伝達手段43のギア部75と、各伝達ギアG1,G3との間に無理な力が加わることが防止される。
That is, by repeating these actions, the
なお、絞り板33を絞ると、DMD6で反射されたオン光LN以外の光、すなわち反射光LRとオフ光LFとの投射レンズ装置7への入射が制限されて投射像のコントラストが向上する一方で、投射像は全体として暗化する。また、絞り板33を広げると、投射光量が全体として増えるため、投射像が明化する。したがって、絞り板33の開閉量は、投射像の周囲の明るさなどに応じて、投射像が見やすくなるように調整する。
When the
上述したように、上記一実施の形態によれば、投射レンズ装置7とDMD6との間に絞り板33を配設することで、DMD6にて反射されたオン光LN以外の光、すなわち反射光LR及びオフ光LFなどを絞り板33にて確実に遮光することが可能となり、投射レンズ装置7への入射を効率よく、確実に防止できる。
As described above, according to the above-described embodiment, by disposing the
具体的には、絞り板33の遮光面部33aを、投射レンズ装置7の光軸Oに対してDMD6にて反射されるオフ光LF側に偏倚して設け、この遮光面部33aに、DMD6にて反射されたオン光LNの投射レンズ装置7への入射位置に対応して開口部33bを設けることで、オン光LNは開口部33bを効率よく通過するとともに、オフ光LFは遮光面部33aにより効率よくかつ確実に遮光されて投射レンズ装置7への入射を効率よく防止でき、投射像のコントラストを容易に確保できる。
Specifically, the light shielding
特に、絞り板33を投射レンズ装置7の後部のレンズ開口部19に対向させて配設していることで、例えば絞り板を投射レンズ装置の内部などに設けた場合と比較して、DMD6にて反射されたオン光LN以外の光を絞り板33の遮光面部33aで効率よく阻止して投射レンズ装置7に入射することを効率よく防止できるとともに、絞り板33がランプ2に近い位置に配設され、より高温となるから、絞り板33を金属の部材で形成することで、ランプ2からの光により高温となる絞り板33の耐熱性を向上できるとともに、絞り板33に黒色シリコーン樹脂塗料を焼付塗装することで、塗装の劣化を防止できる。
In particular, the
また、投射レンズ装置7の光軸Oに対して、DMD6にて反射されたオフ光LFが反射される側に変位して絞り板33を配設することで、DMD6にて反射されたオフ光LFが投射レンズ装置7に入射することを絞り板33にて効率よく、かつ、確実に防止できる。
Also, the off-light reflected by the
さらに、絞り板33を、DMD6によるオン光LNとオフ光LFとの反射位置の間で変位可能とし、この変位に伴い、DMD6にて反射されたオン光LN以外の光の遮光量を可変させることで、投射レンズ装置7によりスクリーンに投射される投射像のコントラストと明るさとを選択的に調整できる。
Further, the
具体的には、DMD6によるオン光LNとオフ光LFとの反射位置の間で絞り板33を変位可能とし、この変位に伴い、DMD6にて反射されたオン光LN以外の光の遮光量を可変させる絞り板33に、この絞り板33をオン光LN側に最も変位させた状態でオン光LNの形状に沿うように開口部33bを設けることで、図3(a)に示すように絞り板33をオン光LN側に最も変位させた状態では、投射レンズ装置7によりスクリーンへと投射される投射像の形成に本来寄与しないオフ光LFを確実に遮光でき、投射像のコントラストを向上できるとともに、図3(b)及び図3(c)に示すように絞り板33をオフ光LF側へと変位させた状態では、オフ光LFを遮光しつつオン光LNの投射レンズ装置7への通過量が多くなり、コントラストを向上しながら明るい投射像を得ることができる。
Specifically, the
すなわち、投射像を投射する周囲の明るさなどに応じて、投射像をコントラスト重視とするか明るさ重視とするかを調整できる。 That is, it is possible to adjust whether the projection image is focused on contrast or brightness according to the brightness of the surroundings where the projected image is projected.
そして、絞り板33を変位させる絞り駆動手段32を、投射レンズ装置7とコーンケーブミラーM2との間に配設することで、プロジェクタ装置1の大型化を抑制できる。
Then, by disposing the diaphragm driving means 32 for displacing the
特に、絞り駆動手段32は、ランプ2からフラットミラーM1、コーンケーブミラーM2およびDMD6を経由して投射レンズ装置7へと至る光路中に配設することができず、また、フラットミラーM1、コーンケーブミラーM2およびDMD6が収容されるフレーム体の周囲などに配設すると、プロジェクタ装置1の大型化を招く。このため、利用されていない空間、いわゆるデッドスペースとなっている投射レンズ装置7とコーンケーブミラーM2との間の空間を有効に利用することで、省スペース化できる。
In particular, the aperture driving means 32 cannot be disposed in the optical path from the lamp 2 to the projection lens device 7 via the flat mirror M1, the cone-cave mirror M2, and the
なお、上記一実施の形態において、絞り駆動手段32は、上記構成に限定されるものではない。
In the above-described embodiment, the
また、プロジェクタ装置1の細部は、上記構成に限定されるものではない。 The details of the projector device 1 are not limited to the above configuration.
1 プロジェクタ装置
2 光源としてのランプ
6 光変調手段としてのDMD
7 投射光学系としての投射レンズ装置
32 絞り駆動手段
33 遮光手段としての絞り板
M2 反射体としてのコーンケーブミラー
O 光軸
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Projector apparatus 2 Lamp as
7 Projection lens device as projection optical system
32 Aperture drive means
33 Diaphragm plate as light shielding means
M2 Cone cave mirror as reflector O Optical axis
Claims (5)
この光源からの光をスクリーンに投射する投射光学系と、
この投射光学系と前記光源との間に配設され、前記光源からの光を、オン時には前記投射光学系へと反射し、オフ時には前記オン時と異なる方向に反射する光変調手段と、
この光変調手段と前記投射光学系との間に配設され、前記光変調手段にてオン時以外に反射された光を遮光可能な遮光手段と
を具備したことを特徴としたプロジェクタ装置。 A light source;
A projection optical system that projects light from the light source onto the screen;
A light modulator disposed between the projection optical system and the light source, and reflects light from the light source to the projection optical system when turned on, and reflects the light in a direction different from that when turned on when turned off;
A projector apparatus comprising: a light shielding unit that is disposed between the light modulation unit and the projection optical system, and is capable of blocking light reflected by the light modulation unit when the light modulation unit is not on.
ことを特徴とした請求項1記載のプロジェクタ装置。 The projector apparatus according to claim 1, wherein the light shielding means is disposed so as to be biased toward a side on which light is reflected when the light modulation means is turned off with respect to the optical axis of the projection optical system.
ことを特徴とした請求項1または2記載のプロジェクタ装置。 The projector apparatus according to claim 1 or 2, wherein the light shielding means is formed of a metal member and is baked with a black silicone resin paint.
ことを特徴とした請求項1ないし3いずれか一記載のプロジェクタ装置。 The light shielding means is provided so as to be displaceable between a side where the light is reflected when the light modulation means is turned on and a side where the light is reflected when the light modulation means is turned off. The projector device according to any one of claims 1 to 3, wherein the projector device is a diaphragm plate that varies a light shielding amount of the emitted light.
前記投射光学系と前記反射体との間に配設され、絞り板を変位させる絞り駆動手段と
を具備したことを特徴とした請求項4記載のプロジェクタ装置。 A reflector disposed between the projection optical system and the light modulation means and spaced from the projection optical system, and reflects light from a light source to the light modulation means;
The projector apparatus according to claim 4, further comprising: a diaphragm driving unit that is disposed between the projection optical system and the reflector and displaces a diaphragm plate.
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