JP2013088783A - Diaphragm device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、透過型又は反射型のスクリーンに画像や文字等を投影するようにした映写機や投影機等に使用して好適な、絞り装置に関する。 The present invention relates to a diaphragm device suitable for use in a projector or a projector that projects an image, text, or the like on a transmissive or reflective screen.
例えば、営業上の製品の紹介や説明、或いは講演会や発表会等において液晶パネルを備えた液晶プロジェクタ(投影機)やDMC(デジタルマイクロミラーデバイス)を備えたDMCプロジェクタ(投影機)等が使用されてきている。これらのプロジェクタのうち液晶プロジェクタにおいては、投影していないときに絞り装置により光源ランプから液晶パネルに照射される照明光量を弱くして、液晶パネルの劣化を防止するようにしている。 For example, a liquid crystal projector (projector) equipped with a liquid crystal panel or a DMC projector (projector) equipped with a DMC (digital micromirror device) is used in the introduction and explanation of commercial products, or in lectures and presentations. Has been. Among these projectors, in a liquid crystal projector, the amount of illumination light applied to the liquid crystal panel from the light source lamp by the aperture device when not projecting is weakened to prevent deterioration of the liquid crystal panel.
絞り装置として、二つの駆動部材がそれぞれ略扇形状をなす平ギヤで形成され、かつ噛合して配置され、これらの各平ギヤにそれぞれ遮光手段としての遮光板を固定し、一方の平ギヤに駆動モータの回転軸に固定された平ギヤを噛合させ、他方の平ギヤの回転軸の軸孔を長穴として一方の平ギヤとの噛み合わせを調整可能とし、当該他方の平ギヤを側方に配置したコイルばねにより一方の平ギヤに押し付けてバックラッシュを低減し、駆動モータにより二つの平ギヤ(駆動部材)を相反する方向へ回転させて二つの遮光板を相対的に作動させ、絞り開口を制御するようにした絞り装置がある(例えば、特許文献1参照)。 As the diaphragm device, the two drive members are each formed by a flat fan having a substantially fan shape and are arranged in mesh with each other, and a light shielding plate as a light shielding means is fixed to each of these flat gears, and one of the flat gears is fixed. The spur gear fixed to the rotating shaft of the drive motor is engaged, and the shaft hole of the rotating shaft of the other spur gear is made into an elongated hole so that the engagement with one spur gear can be adjusted. The back spring is reduced by pressing against one of the spur gears with a coil spring placed in the position, and the two spur gears (drive members) are rotated in opposite directions by the drive motor to actuate the two light shielding plates relatively. There is a diaphragm device that controls the opening (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、上述の特許文献1に記載された絞り装置は、駆動部材の一方の平ギヤに駆動モータの平ギヤを噛合させる際に、円滑かつバックラッシュを少なくするためには駆動モータの軸方向の組み付け精度が要求され、駆動モータの組み付けに手間が掛かる。また、平ギヤを使用しているために各平ギヤの回転軸を横並びに配置することが必要となると共に、駆動部材のバックラッシュを少なくするために他方の平ギヤを側方に配置したコイルばねにより一方の平ギヤに押し付ける構成としているため、どうしてもスペースが大きくなる。
However, the diaphragm device described in the above-mentioned
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、駆動モータの組み付け性を向上させると共に、省スペース化を図るようにした絞り装置を提供することを課題とする。 The present invention has been made to solve such problems, and it is an object of the present invention to provide an aperture device that improves the assembly of the drive motor and saves space.
上記の課題を解決するために、本発明が採用する手段は、絞り装置において、基台と、基台に沿って対向して摺動可能な2枚の第1の遮光板からなると共に2枚の第1の遮光板の対向する端面に共働して絞りを形成する切欠が設けられこの2枚の第1の遮光板の近接又は離反する方向への摺動に応じて絞りが調節される絞り機構と、基台に支持板を介して取り付けられる駆動モータと、支持板に立設された支持軸に回動自在に支持されると共に駆動モータに取り付けられた平ギヤと噛合して回動されるフェースギヤ、及びフェースギヤの一側端面の所定位置に立設されると共に、2枚の第1の遮光板にそれぞれ設けられた第1のピン孔に係合してフェースギヤの回動に応じて2枚の第1の遮光板を近接又は離反させる2本の第1の駆動ピン、及び基台とフェースギヤとの間に縮設されてフェースギヤを平ギヤに押圧する付勢手段からなる駆動機構とを備えたことにある。 In order to solve the above-mentioned problems, the means employed by the present invention is a diaphragm device comprising a base and two first light shielding plates slidable facing each other along the base. A notch for forming a diaphragm is provided in cooperation with the opposing end surfaces of the first light-shielding plate, and the diaphragm is adjusted according to sliding of the two first light-shielding plates toward or away from each other. A diaphragm mechanism, a drive motor attached to the base via a support plate, and a rotary gear supported by a support shaft standing on the support plate and rotatably engaged with a flat gear attached to the drive motor. The face gear and the face gear are erected at predetermined positions on one end face of the face gear and engaged with the first pin holes respectively provided in the two first light shielding plates to rotate the face gear. Two first drive pins for bringing the two first light-shielding plates close to or away from each other, In that a drive mechanism including a biasing means for pressing the compressed state has been spur gear with face gear between the micro base and face gear.
2枚の遮光板は、対向する端面にそれぞれ形成された切欠により絞りを形成する。駆動モータによりフェースギヤが回動されると、これに伴い2本の駆動ピンが回動して対応する2枚の遮光板を基台に沿って近接又は離反するように摺動させる。2枚の遮光板が離反すると絞りが開口し、近接すると絞りが小さくなる。これにより、絞りを全開から最小絞りまで調節する。 The two light shielding plates form a stop by a notch formed in each of the opposing end surfaces. When the face gear is rotated by the drive motor, the two drive pins are rotated along with this, and the corresponding two light shielding plates are slid along the base so as to approach or separate from each other. When the two light shielding plates are separated from each other, the aperture is opened. As a result, the aperture is adjusted from fully open to the minimum aperture.
駆動ピンが設けられたギヤとしてフェースギヤを使用することにより、駆動モータの平ギヤとの噛合に際し、駆動モータの軸方向の許容が大きくなり、取り付けが容易になる。また、基台とフェースギヤとの間に付勢手段を縮設してフェースギヤを平ギヤに押圧してバックラッシュを取り除くことにより、従来の絞り装置に比べて省スペース化が図られる。 By using the face gear as the gear provided with the drive pin, when the drive motor is engaged with the spur gear, the allowance in the axial direction of the drive motor is increased, and attachment is facilitated. Further, by urging the urging means between the base and the face gear and pressing the face gear against the flat gear to remove backlash, space saving can be achieved compared to the conventional diaphragm device.
上記絞り装置において、2本の第1の駆動ピンは、フェースギヤの回動中心を通る直線上に、かつ回動中心に対して対称位置に配置されている。このように、2本の第1の駆動ピンをフェースギヤの回動中心を通る直線上に、かつ回動中心に対して対称位置に配置することにより、2本の第1の駆動ピンのフェースギヤの回動中心からの半径方向距離を適宜に変更することにより、第1の遮光板の摺動長さ、つまり遮光量を最適に調節することができるようになる。 In the diaphragm device, the two first drive pins are arranged on a straight line passing through the rotation center of the face gear and symmetrically with respect to the rotation center. Thus, by arranging the two first drive pins on a straight line passing through the rotation center of the face gear and at a symmetrical position with respect to the rotation center, the faces of the two first drive pins are arranged. By appropriately changing the radial distance from the rotation center of the gear, the sliding length of the first light shielding plate, that is, the light shielding amount can be optimally adjusted.
上記絞り装置において、基台は、2本の第1の駆動ピンがそれぞれ回動可能に貫通する円弧状の2つの第1の基台が形成されていることが望ましい。 In the above-described diaphragm device, it is desirable that the base is formed with two arc-shaped first bases through which the two first drive pins respectively pivotably pass.
このように、基台に2本の第1の駆動ピンがそれぞれ回動可能に貫通する円弧状の2つの第1の基台ガイド孔を形成することにより、基台の上方に2枚の遮光板を、そして基台の下方に駆動機構をそれぞれ配置することができる。絞りを形成する2枚の遮光板は、基台の上面に摺動可能に載置し、基台に設けた各基台ガイド孔にフェースギヤに設けた各駆動ピを貫通させて各遮光板の遮光板ガイド孔に係合させる。フェースギヤの回動に応じて、各駆動ピンが対応する遮光板を近接又は離反させて絞りを調節する。これにより、絞り装置の小型化が図れる。 In this way, by forming two arc-shaped first base guide holes through which the two first drive pins are pivotably inserted in the base, two light shields are provided above the base. The drive mechanism can be arranged on the plate and below the base. The two light shielding plates that form the diaphragm are slidably mounted on the upper surface of the base, and each light guide plate is inserted into each base guide hole provided in the base by passing each drive pin provided in the face gear. The light shielding plate guide hole is engaged. In accordance with the rotation of the face gear, the diaphragm is adjusted by moving the corresponding light shielding plate closer or away from each other. Thereby, size reduction of an aperture device can be achieved.
上記絞り装置において、第1の遮光板は、摺動方向に沿って平行な2つの第1の遮光板ガイド孔が設けられ、基台に固定されて遮光板ガイド孔内をそれぞれ摺動可能に貫通する2本のガイドピンにより案内されて、基台に沿って直線状に摺動されることが望ましい。 In the above diaphragm apparatus, the first light shielding plate is provided with two first light shielding plate guide holes parallel to the sliding direction, and is fixed to the base so that each of the first light shielding plates can slide in the light shielding plate guide holes. It is desirable to be guided by two guide pins penetrating and slid linearly along the base.
絞りを形成する第1の遮光板に摺動方向に沿って平行に設けた2つの遮光板ガイド孔にそれぞれガイドピンを摺動可能に貫通し、これらのガイドピンを基台の上面に固定する。遮光板は、2本の平行なガイドピンに沿って基台の上面を摺動方向に沿って直線状に摺動する。これにより、対向する2枚の遮光板を直線状にかつ円滑に摺動させることができ、重なり合う端面間からの光の漏れを防止することができると共に、絞りを正確に調節することができる。 Guide pins are slidably penetrated through two light shielding plate guide holes provided in parallel along the sliding direction in the first light shielding plate forming the diaphragm, and these guide pins are fixed to the upper surface of the base. . The light shielding plate slides linearly on the upper surface of the base along the sliding direction along two parallel guide pins. As a result, the two opposing light shielding plates can be slid linearly and smoothly, light leakage from the overlapping end faces can be prevented, and the diaphragm can be adjusted accurately.
上記絞り装置において、絞り機構は、2枚の第1の遮光板の外側側方に配置されて第1の遮光板と共に基台に沿って摺動して第1の遮光板の外側側方を遮光する2枚の第2の遮光板を更に備え、駆動機構は、フェースギヤの一側端面の所定位置に立設されて第2の遮光板のそれぞれに設けられた第2のピン孔に係合して、フェースギヤの回動に応じて第1の遮光板と共に2枚の第2の遮光板を近接又は離反させる第2の駆動ピンを更に備えることが望ましい。 In the diaphragm device, the diaphragm mechanism is disposed on the outer side of the two first light shielding plates and slides along the base together with the first light shielding plate to move the outer side of the first light shielding plate. Two second light shielding plates for shielding light are further provided, and the drive mechanism is erected at a predetermined position on one side end face of the face gear and is engaged with a second pin hole provided in each of the second light shielding plates. In addition, it is desirable to further include a second drive pin for bringing the two second light shielding plates close to or away from each other together with the first light shielding plate according to the rotation of the face gear.
絞りを形成する2枚の第1の遮光板の外側側方にそれぞれ第2の遮光板を設け、フェースギヤに設けた第1の駆動ピンと第2の駆動ピンをこれらの遮光板に設けた遮光板ガイド孔に係合させて、絞りを形成する2枚の第1の遮光板と共に2枚の第2の遮光板を摺動させる。2枚の第2の遮光板は、2枚の第1の遮光板を近接させて絞りを最小にしたときに、これらの遮光板の外側側方を覆って外側側方からの光を遮光する。 A second light-shielding plate is provided on each of the outer sides of the two first light-shielding plates forming the diaphragm, and the first and second drive pins provided on the face gear are provided on these light-shielding plates. The two second light-shielding plates are slid together with the two first light-shielding plates that form the diaphragm by engaging with the plate guide holes. The two second light shielding plates cover the outer sides of these light shielding plates and shield the light from the outer sides when the two first light shielding plates are brought close to each other and the diaphragm is minimized. .
このように4枚の遮光板を連動させて外側側方を遮光するようにしたことにより、2枚の遮光板だけの場合よりも絞り装置全体の横方向の長さを短くすることができる。このため、この絞り装置を内部に装備する映写機や投影機等の全体寸法を小さくすることができ、それらの小型化を図ることができる。 Since the four light shielding plates are interlocked to shield the outer side, the length of the entire diaphragm device in the horizontal direction can be made shorter than the case of using only two light shielding plates. For this reason, it is possible to reduce the overall dimensions of a projector, a projector, and the like that are equipped with the aperture device, and to reduce their size.
上記絞り装置において、2本の第2の駆動ピンは、フェースギヤの回動中心を通る直線上に、かつ回動中心に対して対称位置に配置されている。このように、2本の第2の駆動ピンをフェースギヤの回動中心を通る直線上に、かつ回動中心に対して対称位置に配置することにより、第2の駆動ピンの回動中心からの半径方向距離を適宜に変更することにより、第2の遮光板の摺動長さを最適に調節することができるようになる。 In the diaphragm device, the two second drive pins are arranged on a straight line passing through the rotation center of the face gear and symmetrically with respect to the rotation center. In this way, by arranging the two second drive pins on a straight line passing through the rotation center of the face gear and at a symmetrical position with respect to the rotation center, the rotation center of the second drive pin is removed. By appropriately changing the distance in the radial direction, the sliding length of the second light shielding plate can be optimally adjusted.
上記絞り装置において、基台は、2本の第2の駆動ピンがそれぞれ回動可能に貫通する円弧状の2つの第2の基台ガイド孔が更に形成されていることが望ましい。 In the diaphragm device, it is desirable that the base further includes two arc-shaped second base guide holes through which the two second drive pins are pivotably passed.
このように、基台に2本の第2の駆動ピンがそれぞれ回動可能に貫通する円弧状の2つの第2の基台ガイド孔を形成することにより、基台の上方に2枚の第2の遮光板を、そして基台の下方にその駆動機構を配置することができる。外側側方を遮光する2枚の第2の遮光板は、基台の上面に摺動可能に載置し、基台に設けた各基台ガイド孔にフェースギヤに設けた各駆動ピを貫通させて各遮光板の遮光板ガイド孔に係合させる。フェースギヤの回動に応じて各駆動ピンが対応する遮光板を近接又は離反させて絞りを調節する。これにより、絞り装置の小型化が図れる。 In this way, by forming two arc-shaped second base guide holes through which the two second drive pins are pivotably inserted in the base, two second drive pins are formed above the base. The two light shielding plates and the driving mechanism thereof can be arranged below the base. The two second light-shielding plates that shield the outer side are slidably mounted on the upper surface of the base, and pass through each drive pin provided in the face gear in each base guide hole provided in the base. And engage with the light guide plate guide hole of each light shield plate. In accordance with the rotation of the face gear, the diaphragm is adjusted by moving the corresponding light shielding plate closer to or away from the light shielding plate. Thereby, size reduction of an aperture device can be achieved.
上記絞り装置において、第2の遮光板は、摺動方向に沿って第1の遮光板ガイド孔に沿って平行な第2の遮光板ガイド孔が設けられ、基台に固定されて第2の遮光板ガイド孔内をそれぞれ摺動可能に貫通するガイドピンにより案内されて、第1の遮光板と共に基台に沿って直線状に摺動されることが望ましい。 In the diaphragm device, the second light-shielding plate is provided with a second light-shielding plate guide hole parallel to the first light-shielding plate guide hole along the sliding direction, and is fixed to the base so that the second light-shielding plate is fixed. It is desirable that the light guide is guided by guide pins that slidably pass through the light shielding plate guide holes, and slides linearly along the base together with the first light shielding plate.
第1及び第2の各遮光板に摺動方向に沿って平行に設けた2つの遮光板ガイド孔にそれぞれガイドピンを摺動可能に貫通し、これらのガイドピンを基台の上面に固定する。基台に設けた各基台ガイド孔にフェースギヤに設けた第1及び第2の各2本の駆動ピンをそれぞれ貫通させて、各遮光板のピン孔に係合させる。 Guide pins are slidably passed through two light shielding plate guide holes provided in parallel to the first and second light shielding plates along the sliding direction, and these guide pins are fixed to the upper surface of the base. . The two first and second drive pins provided in the face gear are passed through the base guide holes provided in the base, respectively, and engaged with the pin holes of the respective light shielding plates.
各駆動ピンが連動して回動することより、第1の各遮光板は、2本の平行なガイドピンに沿って基台の上面を摺動方向に沿って直線状に摺動し、第2の各遮光板は、第1の各遮光板の水平部の上面をガイドピンに沿って第1の遮光板と共に摺動する。これにより、第1及び第2の各遮光板を直線状にかつ円滑に摺動させることができ、対向する第1の遮光板の重なり合う端面間からの光の漏れを防止することができると共に、絞りを正確に調節することができ、第2の遮光板により第1の遮光板の外側側方からの光を遮光する。
As each drive pin rotates in conjunction with each other, each first light shielding plate slides linearly along the sliding direction on the upper surface of the base along two parallel guide pins. Each of the
上記絞り装置において、第1の遮光板だけの場合の第1の遮光板は、又は第1の遮光板と第2の遮光板を有する場合の第1の遮光板と第2の遮光板は、縦断面形状が略L形に形成されて平板状の水平部と平板状の垂直部とを有し、水平部が基台に沿って摺動可能にされ、第1の遮光板の垂直部に上記切欠が形成されていることが望ましい。 In the diaphragm device, the first light shielding plate in the case of only the first light shielding plate, or the first light shielding plate and the second light shielding plate in the case of having the first light shielding plate and the second light shielding plate, The vertical cross-sectional shape is substantially L-shaped, and has a flat horizontal portion and a flat vertical portion. The horizontal portion is slidable along the base, and is formed on the vertical portion of the first light shielding plate. It is desirable that the notch is formed.
このように、第1の遮光板だけの場合の第1の遮光板の、又は第1の遮光板と第2の遮光板を有する場合の第1の遮光板と第2の遮光板の縦断面形状を略L形に形成し、水平部を基台に沿って摺動可能にし、垂直部に上記切欠が形成することにより、絞り装置全体を小型化することができる。 As described above, the first light-shielding plate in the case of only the first light-shielding plate, or the longitudinal section of the first light-shielding plate and the second light-shielding plate in the case of having the first light-shielding plate and the second light-shielding plate. By forming the shape substantially L-shaped, allowing the horizontal portion to slide along the base, and forming the notch in the vertical portion, the entire diaphragm device can be miniaturized.
以上のように、本発明の絞り装置は、基台と、基台に沿って対向して摺動可能な2枚の第1の遮光板からなると共に2枚の第1の遮光板の対向する端面に共働して絞りを形成する切欠が設けられこの2枚の第1の遮光板の近接又は離反する方向への摺動に応じて絞りが調節される絞り機構と、基台に支持板を介して取り付けられる駆動モータと、支持板に立設された支持軸に回動自在に支持されると共に駆動モータに取り付けられた平ギヤと噛合して回動されるフェースギヤ、及びフェースギヤの一側端面の所定位置に立設されると共に2枚の第1の遮光板にそれぞれ設けられた第1のピン孔に係合してフェースギヤの回動に応じて2枚の第1の遮光板を近接又は離反させる2本の第1の駆動ピン、及び基台とフェースギヤとの間に縮設されてフェースギヤを平ギヤに押圧する付勢手段からなる駆動機構とを備える。 As described above, the diaphragm device according to the present invention includes the base and the two first light shielding plates that are slidable facing each other along the base, and the two first light shielding plates are opposed to each other. A diaphragm mechanism that is provided with a notch that cooperates with the end face to form a diaphragm, and the diaphragm is adjusted according to sliding in the direction in which the two first light shielding plates approach or separate from each other, and a support plate on the base A drive motor that is attached to the support plate, a face gear that is rotatably supported by a support shaft that is erected on the support plate, and that is rotated by meshing with a flat gear attached to the drive motor, and a face gear The two first light shielding members according to the rotation of the face gear by being erected at a predetermined position on one end face and engaging with first pin holes respectively provided in the two first light shielding plates. Two first drive pins that bring the plate close to or away from each other, and are contracted between the base and the face gear. And a drive mechanism including a biasing means for pressing the face gear the spur gear.
このように、駆動ピンが設けられたギヤとしてフェースギヤを使用することにより、駆動モータの平ギヤとの噛合に際し、駆動モータの取付に関する軸方向の許容度が大きくなり、取り付けが容易となる。また、基台とフェースギヤとの間に付勢手段を縮設してフェースギヤを平ギヤに押圧してバックラッシュを取り除くような構成とすることにより、従来の絞り装置に比べて省スペース化が図られる。 As described above, by using the face gear as the gear provided with the drive pin, when the drive motor is engaged with the spur gear, the tolerance in the axial direction regarding the attachment of the drive motor is increased, and the attachment is facilitated. In addition, the urging means is contracted between the base and the face gear so that backlash is removed by pressing the face gear against the flat gear, thus saving space compared to conventional diaphragm devices. Is planned.
本発明の絞り装置の発明を実施するための形態を、図1ないし図3を参照して詳細に説明する。 A mode for carrying out the invention of the diaphragm device of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
図1に示すように絞り装置1は、基台2、基台2の上面部2aに配置されたスライド式の絞り機構3、基台2の下側に配置されて絞り機構3を駆動する駆動機構4等により構成されている。
As shown in FIG. 1, the
基台2は、上面部2aが図中左右方向に長い平面をなし、中央に同心状に2つのスリット状の第1の基台ガイド孔2b,2cと、2つのスリット状の第2の基台ガイド孔2d,2eが形成されている。
The
基台ガイド孔2bと基台ガイド孔2dは、中心から前方に配置され、基台ガイド孔2cと基台ガイド孔2eは、中心から後方に配置されており、それぞれ中心から図中左右方向、すなわち長手方向に所定の中心角、例えば中心角90°をなす四分円状の円弧をなして、基台ガイド孔2b,2dと基台ガイド孔2c,2eは前後方向に対称に配置されている。
The
基台2の上面部2aには、絞り機構3を円滑に摺動しスライドさせるためのレール2f〜2kが、長手方向に沿って平行に設けられている。レール2f,2gは、前方の基台ガイド孔2b,2dの図中左端近傍位置から上面部2aの左端近傍位置まで長手方向に沿って平行に設けられ、レール2hは、基台ガイド孔2bの右端近傍位置から上面部2aの右端近傍位置まで、長手方向に沿ってレール2fと同一直線上に設けられている。
レール2i,2jは、後方の基台ガイド孔2c,2eの図中右端近傍位置から上面部2aの右端近傍位置まで長手方向に沿って平行に設けられ、レール2kは、基台ガイド孔2cの左端近傍位置から上面部2aの左端近傍位置まで、長手方向に沿ってレール2iと同一直線上に設けられている。また、基台2の下側には、駆動機構3を収容するための収容部2mが一体に形成されている。
The
基台2の上面部2aには、絞り機構3を円滑にかつ直線状に摺動しスライドさせるための、第1のガイドピン11,12と第2のガイドピン13,14が設けられる。第1のガイドピン11,12は、レール2f,2gの前方かつレール2fの右端近傍所定位置に配置され、第2のガイドピン13,14は、レール2i,2jの後方かつレール2iの左端近傍位置に配置され、それぞれ上面部2aに形成された穴に圧入により固定される。
The
レール2f,2g,2h及びガイドピン11,12と、レール2i,2j,2k及びガイドピン13,14は、基台ガイド孔2b、2cと基台ガイド孔2d、2eの中心位置を中心とする中心対称位置に配置され、レール2f,2g,2hとガイドピン11,12が前方に配置され、レール2i,2j,2kとガイドピン13,14が後方に配置されている。
The
ガイドピン11〜14は、頭部、軸部、圧入部が順次小径とされて階段状をなしており、絞り機構3を基台2の長手方向に沿って直線状にかつ円滑に摺動させると共に、その逸脱を防止する。
The guide pins 11 to 14 have a stepped shape in which the head portion, the shaft portion, and the press-fit portion are sequentially reduced in diameter, and slide the
スライド式の絞り機構3は、4枚の遮光板31〜34からなり、第1の遮光板31と32は、近接又は離反する方向にスライドして絞りの大きさ、すなわち開口面積を調節する。第2の遮光板33と遮光板34は、遮光板31と32と共に摺動しスライドして、絞りが最小になったときに遮光板31と32の外側側方を遮光する。
The slide
遮光板31〜34は、例えば縦断面形状が略L形の形状をなしており、遮光板31,33は、その下部31b,33bが図中前方に直角に折曲された略L形をなし、遮光板32,34は、その下部33b,34bが図中後方に直角に折曲された略L形をなしている。
The
遮光板31は、垂直部31aが遮光部(以下、遮光部31aという)とされ、前側に折曲された水平部31bが摺動部(以下、摺動部31bという)とされている。遮光部31aの右側の端面31cには、絞り38を形成するための台形状の切欠31eが形成されている。
The
摺動部31bは、基台2の上面部2aの前方のレール2f,2g,2h上を摺動しスライド可能とされており、ガイドピン11,12と対応した位置にレール2f,2gに沿って所定の長さのスリット状の遮光板ガイド孔31f,31gが形成されている。また、端面31c側の所定位置に図中前後方向に、スリット状のピン孔31hが形成されており、後述する駆動機構4のフェースギヤ43に設けられている駆動ピン51が半径方向、すなわち図中前後方向に摺動可能に貫通される。
The sliding
また、摺動部31bの遮光板33を駆動する駆動ピン53と対応する位置に、当該駆動ピン53が遮光板33を駆動するときに干渉しないようにスリット31iが形成されている。これにより、遮光板31が駆動ピン51の回動に応じて上面部2aを図中左右方向、すなわち長手方向に直線状に摺動可能とされる。
In addition, a slit 31 i is formed at a position corresponding to the
遮光板31の横幅は、図5に示すように、基台2の上面部2aの長さの半分よりも僅かに長く形成されており、後述するように、絞りが全開したときに左側の端面31dが上面部2aの図中左側の端面と面一となり、かつ右側の端面31cが対向する遮光板32の端面32cと僅かに重なり合うようになっている。
As shown in FIG. 5, the width of the
遮光板32は、遮光板31と前後及び左右対称形状に形成されており、図5に示すように、遮光板31の各部位と対応する各部位に対応する符号を付して、その詳細な説明を省略する。
The
遮光板33は、垂直部33aが遮光部(以下、遮光部33aという)とされ、前方に折曲された下部の水平部33bが摺動部(以下、摺動部33bという)とされている。遮光板33の横幅は、上面部2aの長さの略半分の長さとされ、遮光部33aの遮光板31側、すなわち図中右側が略L形に大きく切り欠かれている。
In the
遮光板33は、遮光板31の前方に配置され、遮光板31による絞りが全開したときに遮光板31の遮光部31aとほぼ重なり、かつ右側の端面33cが遮光板31の台形状の切欠31eの端面31mと一致し(図6参照)、絞りが最小になったときに端面33cが遮光板31の端面31dに僅かに重なって、当該遮光板31の外側側方を遮光するようになっている。
The
摺動部33bは、遮光板31の摺動部31bに載置されて当該摺動部31b上を摺動可能とされ、遮光部33aは、遮光板31の遮光部31aの前面に当接して摺動可能とされている。摺動部33bには、遮光板31の摺動部31bの遮光板ガイド孔31f,31gと対応する位置に、遮光板ガイド孔33f,33gが形成されている。遮光板ガイド孔33f,33gの長さは、遮光板ガイド孔31f,31gの長さの略半分程度とされている。
The sliding
摺動部33bは、端面33c側の所定位置に図中前後方向にスリット状のピン孔33hが形成されており、フェースギヤ43に設けられている駆動ピン53が半径方向、すなわち図中前後方向に摺動可能に貫通される。また、図1及び図5に示すように、摺動部33bの端面33c側が略L形に切り欠かれており、遮光板31を駆動する駆動ピン51に干渉しないようにされている。これにより、遮光板33が駆動ピン53の回動に応じて、遮光板31の摺動部31b上を左右方向、すなわち長手方向に直線状に摺動しスライド可能とされる。
The sliding
遮光板34は、遮光板33と左右対称形状に形成されており、図5に示すように、遮光板33の各部位と対応する各部位に対応する符号を付して、その詳細な説明を省略する。
The
駆動機構4は、駆動モータ41、駆動モータ41の回転軸に固定された平ギヤ42と噛合して回動されて、絞り機構3を駆動するフェースギヤ43、駆動モータ41とフェースギヤ43を支持して基台2に固定する支持部材44、フェースギヤ43と駆動モータ41の平ギヤ42とのバックラッシュを削減する付勢手段としてのコイルばね47等により構成されている。
The drive mechanism 4 is rotated by meshing with a
図1及び図4に示すように、フェースギヤ43は、ギヤ部43aが半円よりも僅かに大きい円弧状をなしており、支持部材44の水平部44aに垂直に立設された支持軸45の上部に、歯43cを水平部44aと対向させて回動自在に、かつ少なくとも軸方向に所定の長さだけ摺動可能に支持されている。支持軸45は、支持部材44を基台2の収容部2mに取り付けたときに基台ガイド孔2b,2c,2d,2eの中心位置の真下に位置するように、水平部44aに固定されている。
As shown in FIGS. 1 and 4, the
図1及び図4に示すように、フェースギヤ43のギヤ部43aの上端面(一側端面)43bには、略半円形状の両端近傍を通る直径上の所定位置に、基台2の基台ガイド孔2b,2c,2d,2eと対応して駆動ピン51,52,53,54が立設されている。即ち、駆動ピン51,52と駆動ピン53,54は同心状に配置されており、駆動ピン51,52は、外側の同一円周上の所定位置に、駆動ピン53,54は、内側の同一円周上の所定位置に配置されている。
As shown in FIGS. 1 and 4, the upper end surface (one side end surface) 43b of the
すなわち、駆動ピン51,52,53,54は、フェースギヤ43の回動中心を通る直径上に立設され、後述するように、フェースギヤ43の回動中心からの半径方向距離を適宜に変更することにより、4枚の遮光板31〜34を直線方向に摺動しスライドさせて絞り38の開口を調節する摺動長さ、つまり遮光板31〜34の遮光量を、最適に調節するようになっている。
That is, the drive pins 51, 52, 53, 54 are erected on the diameter passing through the rotation center of the
これらの駆動ピン51,52,53,54は、基台ガイド孔2b,2c,2d,2eを貫通して上面部2aから所定の長さだけ突出し、フェースギヤ43の回動に応じて、円弧状の基台ガイド孔2b、2c、2d、2e内を周方向に沿って摺動可能とされている。
These drive pins 51, 52, 53, 54 pass through the base guide holes 2 b, 2 c, 2 d, 2 e and protrude from the
コイルばね47は、下部がフェースギヤ43の上端面43bの軸孔の開口端に同心的に設けられた円筒部43dに支持され、下端が環状溝43eに収容されてフェースギヤ43に取り付けられる。
The lower portion of the
支持部材44の水平部44aの上面所定位置には、フェースギヤ43の所定の歯43cと対向して、位置検出センサ48が設けられている。この位置検出センサ48は、例えば光学式のセンサで後述する絞り機構3の初期位置、例えば絞り全開位置を検出する。尚、フェースギヤ43のギヤ部43aは、上述したような略半円形状に限るものではなく、円形状にしてもよい。
A
駆動モータ41は、その軸に取り付けられた平ギヤ42が支部材44の垂直部44bの孔44cを遊貫し、フェースギヤ43の歯43cと噛合するように支部材44の垂直部44bに取り付けられる。この駆動モータ41は、ステップモータとされ、図示しない制御回路から供給される駆動パルスにより回転が制御される。
The
図1に示す絞り装置1を組み付ける場合、先ず、支部材44の垂直部44bの孔44cに駆動モータ41の平ギヤ42を遊貫させて、当該垂直部44bに駆動モータ41をネジ61で固定する。次いで、支持部材44の支持軸45に駆動ピン51〜54が立設されているフェースギヤ43を取り付け、歯43cを駆動モータ41の平ギヤ42に噛合させる。コイルばね47の下部を円筒部43dに外嵌して環状溝43eに挿入し、下端面を環状溝43eの底面に当接させる。また、支持部材44の水平部44aの上面所定位置に、フェースギヤ43の歯43cと対向させて位置検出センサ48を取り付ける。
When the
駆動モータ41の平ギヤ42と噛合するギヤとしてフェースギヤ43を使用することにより、駆動モータ41の平ギヤ42をフェースギヤ43に噛合させる場合、駆動モータ41の軸方向取付位置に関する許容度が大きくなり、組み付けが容易となる。
By using the
次いで、基台2の収容部2mに支持部材44を取り付け、基台2の基台ガイド孔2b〜2eに対応する駆動ピン51〜54を貫通させて、収容部2m内にフェースギヤ43を収容し、ネジ62で固定する。駆動ピン51〜54は、基台ガイド孔2b〜2eを貫通して先端が上面部2aから突出している。
Next, a
また、コイルばね47は、上端面が基台2の下面に圧接して、フェースギヤ43の歯43cを駆動モータ41の平ギヤ42の歯に押し付ける。これにより、平ギヤ42とフェースギヤ43との間のバックラッシュが取り除かれる。基台2の下面とフェースギヤ43との間にコイルばね47を縮設し、平ギヤ42とフェースギヤ43との間のバックラッシュを取り除くことにより、従来の絞り装置に比べて構造が簡単かつ省スペース化を図ることが可能である。
The
次に、基台2の上面部2aのレール2f,2gに遮光板31の摺動部31bを載置し、ピン孔31hに駆動ピン51の先端を貫通させ、スリット31iに駆動ピン53を遊貫突出させる。次いで、摺動部31bの上に遮光板33の摺動部33bを載置し、ピン孔33hに駆動ピン53の先端を貫通させ、摺動部31b,33bの遮光板ガイド孔31f,31gと遮光板ガイド孔33f,33gを整合させる。次いで、上方からガイドピン11を遮光板ガイド孔33f,31fに、ガイドピン12を遮光板ガイド孔33g,31gにそれぞれ貫通させて、これらのガイドピン11,12を上面部2aの穴に圧入により固定する。
Next, the sliding
前述したように、ガイドピン11は、頭部が遮光板ガイド孔31f,31gの溝幅よりも僅かに大径とされ、軸部が遮光板ガイド孔31f,31g内に摺動可能な軸径で、かつその長さが重ねて載置された摺動部31b,33bの板厚よりも僅かに長く、また圧入部が上面部2aの穴に固定される。
As described above, the
ガイドピン12についてもガイドピン11と同様である。これにより、遮光板31は基台2のレール2f,2g上を、遮光板33は遮光板31の摺動部31b上をそれぞれ長手方向に沿って直線状にかつ逸脱することなく摺動可能とされる。
The
同様にして、遮光板32の摺動部32bを基台2の上面部2aのレール2i,2jに載置し、駆動ピン52の先端をピン孔32hに貫通させる。次いで、図5に示すように、遮光板34の摺動部34bを摺動部32bに載置し、駆動ピン54の先端をピン孔34hに貫通させ、摺動部32b,34bの遮光板ガイド孔32f,32gと遮光板ガイド孔34f,34gを整合させる。
Similarly, the sliding
次いで、上方からガイドピン13を遮光板ガイド孔34f,32fに、ガイドピン14を遮光板ガイド孔34g,32gにそれぞれ貫通させて、これらのガイドピン13,14を上面部2aの穴に圧入により固定する。
Next, the
このようにして、基台2の上面部2a上に遮光板31〜34を取り付ける。遮光板31は遮光板32の前面に摺接し、遮光板33は遮光板31の前面に摺接し、遮光板34は遮光板32の後面に摺接しており、これら遮光板31〜34の間から光が漏れないようにされている。
In this way, the
次に、絞り装置1の作動を、図4ないし図12を参照して説明する。本実施の形態において、絞り装置1は、絞り38全開している位置を初期位置としている。絞り装置1は、初期位置においてフェースギヤ43が、図4に示すように長手方向に対して45°の位置に停止しており、駆動ピン51〜54は、図5に示すように基台2の基台ガイド孔2b〜2eの各一側端に位置している。
Next, the operation of the
遮光板31,32は、図6に示すように左右に最大位置まで移動しており、遮光板33,34は、端面33c,34cが左右に最大位置まで移動しており、端面33c,34cが絞り38の端面31m,32mと一致するようになる。そして、これらの遮光板31,32の台形状の切欠31e,32eにより形成される六角形状の絞り38が全開となる。
As shown in FIG. 6, the
駆動モータ41が回転して、図4に示すフェースギヤ43が矢印CCW方向に回動すると、これに伴い、図5に示すように駆動ピン51,53が遮光板31,33を図中右方向に、駆動ピン52,54が遮光板32,34を図中左方向に近接する方向に摺動させる。そして、遮光板31,32の移動に伴い、絞り38が小さくなる。
When the
駆動ピン51,52は、駆動ピン53,54の外側に位置しているために、これらの駆動ピン53,54よりも回動速度が速くかつ回動距離が長い。そして、フェースギヤ43が図7に示す位置まで回動し、駆動ピン51〜54が基台ガイド孔2b〜2eの中央まで移動すると、遮光板31〜34が図8に示す位置まで大きく摺動し、両側の遮蔽板33,34は、僅かに摺動する。そして、図9に示すように、絞り38が半開となる。
Since the drive pins 51 and 52 are located outside the drive pins 53 and 54, the rotation speed is faster and the rotation distance is longer than those of the drive pins 53 and 54. When the
駆動モータ41が更に回転してフェースギヤ43を回動すると、これに伴い駆動ピン51,53が遮光板31,33を図中右方向に、駆動ピン52,54が遮光板32,34を図中左方向に摺動させる。
When the
そして、フェースギヤ43が図10に示す位置まで回動すると、図11に示すように駆動ピン51〜54が基台ガイド孔2b〜2eの各他端位置まで移動し、図12に示すように絞り38が最小となり、遮光板33,34も遮光板31,32と共に僅かに移動する。そして、駆動モータ41が当該位置に停止する。
Then, when the
両側の遮光板33,34の端面33c,34cは、遮光板31,32の端面31d,32dに重なっており、遮光板31,32の外側側方を遮光している。このようにフェースギヤ43に設けた4本の駆動ピン51〜54の回動中心からの半径方向距離を適宜に変更することにより、4枚の遮光板31〜34を直線方向に摺動しスライドさせて絞り38の開口を調節する摺動長さ、つまり遮光板31〜34の遮光量を、最適に調節することができる。
The end surfaces 33c, 34c of the
外側の2枚の遮光板33,34を使用することで、絞り38を形成する2枚の遮光板31,32だけの場合よりも、この絞り38を形成する2枚の遮光板31,32の横幅を狭くすることができ、絞り装置全体の横幅を小さくすることができ、省スペース化が図られる。絞り38を最小から全開にする場合には、駆動モータ41を上述と反対方向に回転させる。
By using the two
また、駆動モータ41としてステップモータを使用することで、供給する駆動パルス数を制御することにより、絞り38の開口を細かくかつ容易に調節することが可能である。
Further, by using a step motor as the
尚、上述の実施の形態において、遮光板33,34は必ずしも必要ではなく、遮光板31,32だけでもよい。この場合、遮光板31,32を幅広くして外側側方を遮光すればよい。そして、遮光板33,34を省くことにより、駆動ピン53,54、及び基台2の基台ガイド孔2d,2eが不要となり、加工数が低減すると共に、部品点数の低減、及び組み付け性の向上が図られる。
In the above-described embodiment, the
また、上述の実施の形態において、駆動モータ41に平ギヤ42を、駆動ピン51〜54を駆動する手段としてフェースギヤ43をそれぞれ使用したが、これに限るものではなく、平ギヤとフェースギヤに代えて、例えば傘歯車を使用することも可能である。
In the above-described embodiment, the
また、遮光板は、基台2に対して立設されて摺動しスライドするものに限定されるものではなく、基台2に沿って水平に併設し、これを摺動してスライドさせるようにしてもよい。例えば、図1において、略L形をなす遮光板31〜34の各垂直部(遮光部)31a,32a,33a,34aと水平部(摺動部)31b,32b,33b,34bとを略面一にして、平板状としてもよい。
Further, the light shielding plate is not limited to the one that is erected with respect to the
本発明は、液晶プロジェクタやDMCプロジェクタ等の絞り装置に限定されるものではなく、様々な機器の絞り装置に対して実施することが可能である。 The present invention is not limited to an aperture device such as a liquid crystal projector or a DMC projector, and can be implemented for aperture devices of various devices.
1 絞り装置
2 基台
2a 上面部
2b〜2e 基台ガイド孔
2f〜2k レール
2m 収容部
3 絞り機構
4 駆動機構
11,12,13,14ガイドピン
31,32,33,34 遮光板
31a,32a,33a,34a 遮光部(垂直部)
31b,32b,33b,34b 摺動部(水平部)
31c,31d,32c,32d,33c,34c 端面
31e,32e 切欠
31h,32h,33h,34h ピン孔
31i,32i スリット
31f,31g,32f,32g,33f,33g,34f,34g 遮光板ガイド孔
31m,32m 端面
38 絞り
41 駆動モータ
42 平ギヤ
43 フェースギヤ
43a ギヤ部
43b 上端面
43c 歯
43d 円筒部
43e 環状溝
44 支持部材
44a 水平部
44b 垂直部
44c 孔
45 支持軸
47 コイルばね(付勢手段)
48 位置検出センサ
51,52,53,54 駆動ピン
61,62 ネジ
DESCRIPTION OF
31b, 32b, 33b, 34b Sliding part (horizontal part)
31c, 31d, 32c, 32d, 33c,
48
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