JP2014115603A - プロジェクタ用光路絞り装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ギアの噛み合い機構を使用せずに２枚の羽根を接近あるいは離間させて光路を開閉する、プロジェクタ用の光路絞り装置を提供する。
【解決手段】 光路絞り装置１は、プロジェクタの光路の光軸Ａの方向に交差する方向に延びる回動軸４１の周りを回動する左右の羽根２０と、各羽根２０を光路開閉位置間で回動させるアーム３０と、アーム３０を駆動する駆動機構５０とを備える。駆動機構５０は、光軸Ａが延びる方向に直線運動する移動枠６０を有する。移動枠６０がモータ８０で駆動されて前進すると、両アーム３０は移動枠６０で押されて、回動軸４１の周り相反する方向に回動し、２枚の羽根２０を同時に開閉運動させる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、スクリーンに画像や文字を投影する、ホーム用やビジネス用のプロジェクタの光路絞り装置に関する。

プロジェクタ用の光路絞り装置としては、二つの駆動部材の各々に遮光板を取り付け、駆動部材を相反する方向へ回動させて、二枚の遮光板を接近あるいは離間させて光路を開閉する装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、二つの駆動部材は、各々外周部に形成されたギアで噛み合っており、一方の駆動部材をモータで回転させて、各駆動部材を相反する方向に回動させる。

このタイプの光路開閉装置においては、二枚の遮光板の接近あるいは離間させているためにギアを用いた駆動部材を採用している。ここで、ギアの噛み合い音を抑えるためや、コストを下げる目的で、ギアは樹脂製とされている。しかし、プロジェクタ内部は光源等の発熱部材が存在する高温環境であるので、樹脂製の部品が熱膨張するなどの問題が生じる。前述の装置では、部品が熱膨張した場合でも駆動部材が安定に作動できるように、一方の駆動部材に付勢手段を設けている。ただし、この結果、部品点数が増えるとともに、装置全体の構成も複雑になる。

また、この光路開閉装置においては、高温環境下での樹脂部品の変形を避けるため、部品を光源から遮蔽する対策として、羽根が延びる方向を、駆動部材と反対側となるように取り付けることもできる。

特開２００８−１４５９４９号公報

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであって、ギアの噛み合い機構を使用せずに２枚の羽根を接近あるいは離間させて光路を開閉する、プロジェクタ用の光路絞り装置を提供することを目的とする。

本発明の光路絞り装置は、 プロジェクタの光路を遮る閉位置と、前記光路を開放する開位置との間で、前記光路の光軸の方向と交差する方向に延びる回動軸周りに回動する羽根と、 該羽根を回動させるアームと、 該アームを駆動する駆動機構と、 を備え、 前記駆動機構が、前記アームを回動させる、自身は直線運動する直動部材を有することを特徴とする。

本発明によれば、直線運動する直動部材で駆動されるアームを介して２枚の羽根を同時に開閉運動させるので、ギア成形品を使用する必要がない。したがって、ギアの噛み合い音を考慮して部品の選択や設計を行う必要がない。

なお、光軸の方向と交差する方向とは、光軸と交差する（交わる）という意味ではない。典型的には、方向が光軸に対して直交しているような状態のことである。ただし直角に交差していることに限定されるものではない。

アームは、一端が羽根に接続されたレバーが好ましい。この場合、部品点数を減らすことができる。ただし、複数のアームからなるリンク機構を使用してもよい。

本発明においては、 前記アームの駆動機構のガタを取る、前記アーム及び／又は前記直動部材を一方向に付勢する弾性部材をさらに備えることが好ましい。
弾性部材として、バネやゴム等を使用できる。
特には、前記アームが、一端が羽根に接続され、他端が前記直動部材によって押され、中央部が前記回動軸に支持されており、前記アームと前記直動部材間に引っ張りバネが掛け渡されていることが好ましい。

本発明においては、 前記駆動機構が、回転モータ及びネジ送り機構を有するか、又は、シャフトモータを有することが好ましい。

直動部材を直線運動させる機構として、回転モータ（ステッピングモータなど）とネジ送り機構（リードスクリューなど）の組合せ、又は、リニアモータ（シャフトモータなど）を使用できる。リニアモータは回転モータ＋ネジ送り機構よりも作動速度が速いので、特にホーム用のプロジェクタに好適である。ビジネス用のプロジェクタの場合は、ステッピングモータ＋ネジ送り機構の作動速度でも特に問題はない。さらに、リードスクリューのネジの仕様（リードピッチ）を変えることにより、高分解能で停止位置の精度やスピードを制御できる。

引っ張りバネでアームと直動部材を互いの方向に引き寄せられるとともに、アームの自由な回動が抑えられる。アームは、直線運動する直動部材に押されて回動運動するので、両部材の接触部には滑りが生じることとなる。そこで、引っ張りバネでアームと直動部材とを互いの方向に引き寄せておくことにより、両者がより強固に摺動接触するようになり、バックラッシュを除去し、直動部材の直線運動をアームの回動運動に確実に伝えることができる。

なお、アームの一端、他端とは、厳密な端という意味ではなく、回動軸に対して一方の側と、他方の側という意味である。
引っ張りバネは、コイルスプリングやゴムを使用できるが、高温環境下で使用されるため、耐熱性を有することが必要である。

本発明においては、 前記アームと前記直動部材とは、薄片状の突部同士で接触することとすれば、アームと直動部材との接触面積をできるだけ少なくすることができ、摺動抵抗を低減できる。

本発明においては、 前記直動部材が、回転運動するコロを介して前記アームを押して回動させることが好ましい。

直線運動する直動部材が、回動するアームを直接押すようにすると、両者の接触面には滑りが生じ、この滑りが機械的抵抗や騒音の原因となる。そこで、直動部材とアームが接する部分にコロを配置し、このコロを介して両者が接するようにすると、滑りが緩和されて機械的抵抗や騒音を低減できる。

また、直動部材に、コロが摺動するレールを形成すると、コロが安定に回動するので、アームをスムーズに回動させることができる。

本発明においては、 前記アームが、一端が回動可能に連結されてリンク機構を有する２本のアームであって、 一方のアームの他端が前記直動部材に回動可能に連結されており、 もう一方のアームの他端に前記羽根が接続されているとともに、光軸の方向と交差する方向に延びる回動軸周りに回動可能に支持されており、 前記直動部材の直線運動によって、前記２本のアームが開閉運動し、前記羽根が接続されたアームが駆動される機構とすることもできる。

本発明においては、 前記羽根と、前記アーム及び駆動機構とが、取付板（地板）を隔てた両側の空間に配置されていることが好ましい。

この場合、光源が、取付板に対して羽根が存在する側の空間内に配置され、アームや移動枠等の部品は、その反対の空間に配置されることになる。したがって、アームや移動枠等の部品を高温環境から保護することができる。この際も、地板（取付板）に羽根が通る開口部等を形成する必要がない。

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、直線運動する直動部材で駆動されるアームを介して２枚の羽根を同時に開閉運動させるので、ギア成形品を使用する必要がない。したがって、ギアの噛み合い音を考慮して部品の選択や設計を行う必要がない。また、アームと直動部材をバネ等により互いの方向に引き寄せるように構成すると、両者の滑りを抑えて強固に摺動接触するようにでき、直動部材の直線運動をアームの回動運動に確実に伝えることができる。

本発明の第１の実施の形態に係るプロジェクタ用光路絞り装置の下面図である。 図１の光路絞り装置の斜視図である。 図１の光路絞り装置の羽根とアームの構造を示す図であり、図３（Ａ）は正面図、図３（Ｂ）は側面図である。 図１の光路絞り装置の移動枠の構造を示す図であり、図４（Ａ）は斜視図、図４（Ｂ）は下面図である。 図５（Ａ）は、図１の光路絞り装置の全閉状態を示す下面図であり、図５（Ｂ）は、全開状態を示す下面図である。 図６（Ａ）は、図１の光路絞り装置の全閉状態を示す斜視図であり、図６（Ｂ）は、全開状態を示す斜視図である。 本発明の第２の実施の形態に係るプロジェクタ用光路絞り装置の斜視図である。 本発明の第３の実施の形態に係るプロジェクタ用光路絞り装置の下面図である。 図９（Ａ）は、図８の光路絞り装置の全閉状態を示す下面図であり、図９（Ｂ）は、全開状態を示す下面図である。 本発明の第４の実施の形態に係るプロジェクタ用光路絞り装置の下面図である。 図１０の光路絞り装置の全閉状態を示す下面図である。 本発明の第５の実施の形態に係るプロジェクタ用光路絞り装置の下面図である。 図１２の光路絞り装置の羽根とアームの構造を示す斜視図である。 図１２の光路絞り装置の移動枠を示す図であり、図１３（Ａ）は斜視図、図１３（Ｂ）は下面図である。 図１４（Ａ）は、図１２の光路絞り装置の全閉状態を示す下面図であり、図１４（Ｂ）は全開状態を示す下面図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１、図２を参照して、本発明の第１の実施の形態に係るプロジェクタ用（ビジネス用）光路絞り装置を説明する。図１は光路絞り装置の下面図であり、図２は斜視図である。
光路絞り装置１は、左右一対の羽根２０Ｌ、２０Ｒと、各羽根２０が取り付けられた左右のアーム３０Ｌ、３０Ｒと、両アーム３０を同時に駆動する駆動機構５０とを備える。これらは、取付板１０に取り付けられている。アーム３０は、駆動機構５０により光路の光軸Ａの方向と交差する方向に延びる回動軸（符号４１）周りに回動して、一対の羽根２０を、光路を遮る閉位置と、光路を開放する開位置との間を移動させる。駆動機構５０は、光軸Ａが延びる方向に直進運動して、両アーム３０を回動軸４１の周りに回動させる移動枠６０と、移動枠６０を駆動するモータ８０と、を主に備える。
以下の説明で、前後方向は光源の光軸方向を示し、光源側を後方、その反対側を前方とする。左右方向、上下方向は、図面の左右方向、上下方向を示す。

取付板１０は、平面形状が横長の長方形状の、光軸Ａに対して左右対称の平板状の部材であり、前後の縁は、光軸Ａと直交する方向と平行となっている。取付板１０の後縁には、下方にほぼ直角に折れ曲がった後片１１が設けられている。この後片１１には、後述するようにモータ８０が取り付けられる。取付板１０の前縁の、両端を除いた中央部にも、下方にほぼ直角に折れ曲がった前片１３が設けられている。詳しくは後述するように、この前後片１３、１１の間を移動枠６０が直進運動する。
なお、取付板１０は、ガイドボスやビス孔等を形成することによって、光路絞り装置が装着されるプロジェクタの仕様に応じた対応が可能である。

次に、図３も参照して、一対の羽根２０と、羽根２０が取り付けられるアーム３０の構造を説明する。左右の羽根２０とアーム３０とは、光軸Ａに対して左右対称の形状を有する。図３（Ａ）は正面図、図３（Ｂ）は側面図である。この図では右側の羽根を示すが、左側の羽根は、右側の羽根の左右対称の形状を有する。
羽根２０は、図３（Ａ）に示すように、略Ｌ字状の平板状の形状であり、遮光部２１と、遮光部２１の一端からほぼ直角に延びる基部２３を有する。左右の羽根の遮光部２１の対向する辺には、斜め後向に鈍角に折り曲げられた屈曲部２５が形成されている。各屈曲部２５のほぼ中心には、断面形状が半円状の切り欠き２６が形成されている。この切り欠き２６は光軸Ａ上に位置し、左右の羽根２０が閉位置にあるときに、最小の絞りを形成する。

アーム３０は、取付板１０に回動可能に支持される基部３１と、後述する移動枠６０と摺動接触する作動部３５とを有する。基部３１は、略直方体状の形状であり、直交する平坦な上面３１ａと前面３１ｂとを有する。基部３１と作動部３５との境目付近には、上下方向に貫通する貫通孔３３が開けられている。基部３１は、図１、図２に示すように、取付板１０の前隅の下面に、光軸Ａの方向と交差する方向に延びる支柱４１によって支持されている。支柱４１は、ヘッド部と軸部とを有し、軸部の端部には、環状の溝が形成されている。さらに、軸部の中央部は小径となっており、グリス溜まりとして作用する。支柱４１は、取付板１０の上面から挿入されて、アーム３０の貫通孔３３を貫通する。そして、基部３１から突き出た軸部の先端の溝に、ワッシャを介してＥリングが装着される。これにより、アーム３０が支柱４１の周りを回動可能となる。

アーム３０の作動部３５は、基部３１の後角から、後方向、かつ、中心に向かって斜めに突き出ている。作動部３５は、図３（Ｂ）に示すように、先端に向かって二段階で低くなる階段状に形成されている。作動部３５の先端部３６は、所定の間隔を開けて形成された、半円状の肉薄の上片３６ａと下片３６ｂとからなる。この先端部３６は、後述するように、駆動機構５０の移動枠６０から力を受ける部分であるので、移動枠６０との接触抵抗を考慮して同枠との接触面積を小さくするように形成されている。先端部３６の下面には、移動枠６０と連結するためのコイルバネ９１の一端が係止される突部４３が形成されている。

羽根２０は、遮光部２１が内側（光軸の側）となるように、基部２３がアーム３０の基部３１の前面３１ｂにビス４５で取り付けられる。アーム３０と羽根２０とは、位置決め用のボスによって位置決めされる。この例では、羽根２０は、遮光部２１が、取付板１０の前後片１３、１１の折れ曲がり方向と同じ方向（下方向）を向くように取り付けられているが、図７で示す第２の実施例のように逆方向に取り付けることもできる。

駆動機構５０は、前述のように、光軸Ａが延びる方向に直進運動して、両アーム３０を各々回動軸（支柱４１）周りに回動させる移動枠（直動部材）６０と、移動枠６０を駆動するモータ８０とを有する。

図４を参照して移動枠の構造を説明する。図４（Ａ）は斜視図、図４（Ｂ）は下面図である。
移動枠６０は、横長の略直方体状の、左右対称の形状であり、左右のブロック部６１Ｌ、６１Ｒと、両ブロック部の間の前壁部６３とを有する。移動枠６０は、耐熱性及び摺動性を有するフェノール樹脂等で作製される。前壁部６３の、移動枠６０の左右方向の中心となる位置には、光軸Ａと平行に前後方向に貫通するメネジ６５が形成されている。さらに、メネジ６５の下方には、ボス６７が後方に突き出るように設けられている。

また、左右のブロック部６１の外側の面には、前述のアーム３０の作動部３５と摺動する側縁部６９が形成されている。側縁部６９は、所定の間隔を開けて形成された肉薄の上片６９ａと下片６９ｂとからなる。さらに、左右ブロック部６１Ｌ、６１Ｒには、上下方向に貫通する開口部７１が形成されている。この開口部７１は、グリス溜まりとして作用する。そして、この開口部７１を、光軸Ａと平行に前後方向に貫通するガイド孔７３が開けられている。さらに、左右ブロック部６１の下面には、アーム３０と連結するためのコイルバネ９１のもう一方の端部が係止される突部７５が形成されている。

移動枠６０は、前述のように、ステッピングモータ８０によって取付板１０の前後片１３、１１間を直進運動する。図１、図２に示すように、ステッピングモータ８０は、取付板１０の後片１１に、出力軸が前方に貫通するように取り付けられている。この出力軸には、リードスクリュー８３が接続している。リードスクリュー８３は、平面内における光軸Ａ上を延びて、移動枠６０の前壁に形成されたメネジ６５と螺合し、さらに前方に延びて、先端が取付板１０の前片１３の中央に、軸受８５を介して支持されている。また、取付板１０の前後片１３、１１間には、リードスクリュー８３と平行な２本のガイドピン８７が架け渡されている。このガイドピン８７は、移動枠６０の左右ブロック部６１のガイド孔７３を挿通している。ステッピングモータ８０によりリードスクリュー８３が回転すると、同ネジ８３に螺合している移動枠６０は、ガイドピン８７にガイドされて、リードスクリュー８３に沿って前後方向に直進運動する。

さらに、移動枠６０の前壁に形成されたボス６７には、コイルバネ８９が外嵌されている。コイルバネ８９は、このボス６７と、取付板１０の後片１１との間に介装されて、移動枠６０を前方へ付勢している。

移動枠６０の左右のブロック部６１の突部７５と、アーム３０の作動部３５の突部４３とは、コイルバネ９１で連結されている。これにより、左右のアーム３０と移動枠６０とが互いの方向に引き寄せられるとともに、アーム３０の自由な回動が抑えられる。

光路閉位置においては、図１や図２に示すように、移動枠６０は、リードスクリュー８３の最も後方に位置している。左右のアーム３０は、コイルバネ９１によって移動枠６０の方向に付勢されて、左右の羽根２０の基部２３が取付板１０の前片１３に当接している。これにより、羽根２０の遮光部２１で光路が遮蔽されている。また、左右のアーム３０の作動部３５は、後方向かつ内方向に斜めに延びて、先端部３６が、移動枠６０の前面に当接している。また、移動枠６０はコイルバネ８９で前方に付勢されて、これによりリードスクリュー８３と移動枠６０のメネジ６５とのガタが吸収されている。

図５、図６を参照して、光路開動作を説明する。図５（Ａ）は、光路全閉状態からやや開いた状態（破線で示す）を示す下面図であり、図５（Ｂ）は光路全開状態を示す下面図である。図６（Ａ）は、全閉状態を示す斜視図、図６（Ｂ）は、全開状態を示す斜視図である。図６は、光路絞り装置を裏側から見た図となっているため、左右方向が図５の左右方向と逆となる。
光路開時には、ステッピングモータ８０を駆動してリードスクリュー８３を回転させる。すると、移動枠６０は、図５（Ａ）に示すように、ガイドピン８７にガイドされてリードスクリュー８３に沿って前方へ移動する。これにより、移動枠６０の前面が、アーム３０の作動部３５を前方へ押す。すると、左右のアーム３０は、図５（Ａ）の想像線で示すように、支柱４１を中心として相反する外方向（左アーム３０Ｌは図の反時計方向、右アーム３０Ｒは図の時計方向）に回動し始める。アーム３０の回動によって、移動枠６０は、アーム３０の作動部３５の先端から基部３１の方向に向かって、側縁部６９が作動部３５の側面３５ａに沿って摺動しながらさらにアーム３０を回動させる。

移動枠６０が最も前方まで移動すると、図５（Ｂ）に示すように、アーム３０はほぼ９０°回動し、左右の羽根２０は、ほぼ光路の光軸と平行な位置となるまで開く。このとき、移動枠６０の側縁部６９は、アーム３０の作動部３５の側面３５ａの根元まで達している。この際、移動枠６０とアーム３０との接触部間には滑りが生じることとなる。しかし、アーム３０と移動枠６０とはコイルバネ９１で互いの方向に付勢されているので、アーム３０の作動部３５と移動枠６０とはより強固に摺動接触し、バックラッシュを抑えるとともに、移動枠６０の直線運動を左右のアーム３０の回転運動に確実に伝えることができる。全閉状態から全開状態までの羽根の開閉時間は約１秒であり、ビジネス用プロジェクタに要求される開閉時間を満足できる。

光路を閉じる場合は、ステッピングモータ８０を逆方向に回転させると、移動枠６０が取付板１０の前片１３から後方に移動し、左右のアーム３０が相反する内方向（左アーム３０Ｌは図５の時計方向、右アーム３０Ｒは図の反時計方向）に回動し始める。移動枠６０が取付板１０の後片１１まで後退すると、左右のアーム３０は、各羽根２０の基部２１が、取付板１０の前片１３に当接するまで回動する。

この光路絞り装置は、以下の利点を有する。
（１）羽根２０が取り付けられたアーム３０を相反する方向へ回動させる機構に、ギアを用いた機構を採用していないので、ギアの噛み合い音が発生しない。また、代表的な歯車でアーム（羽根）を回動させるタイプのものと比べて、歯型形成部品なしですむ。
（２）ステッピングモータ８０として、静音対策として使用されているφ８のものを使用できる。
（３）移動枠６０と左右のアーム３０とは、できるだけ狭い面積で摺動接触するように形成されているので、両者間の摺動抵抗を減らすことができる。
（４）移動枠６０はバネ８９で取付枠１０の後片１１から前方に付勢されているので、両者間のガタを吸収できる。
（５）アーム３０の回動支点となる支柱４１や、移動枠６０が摺動するガイドピン８７の周囲（移動枠６０の開口部７１）にグリス溜まりが設けられているので、部品間の摺動抵抗を低減できる。
（６）移動枠６０と左右のアーム３０とはコイルバネ９１で互いの方向に付勢されているので、アーム３０が移動枠６０に対して滑らないように、移動枠６０と左右のアーム３０の作動部３５とを強固に摺動接触させることができ、移動枠６０の直進運動を、アーム３０の回動運動に確実に伝えることができる。
（７）モータ８０と各部品とは取付板１０の後片１１を隔てて配置されているので、モータ８０からの発熱が各部品へ伝達されにくい。

図７を参照して、本発明の第２の実施の形態に係るプロジェクタ用（ホーム用（光路絞り装置を説明する。
図１等で説明した装置では、羽根２０が取付板１０から下方に延びる姿勢のものを説明したが、羽根２０を取付板１０から上方に延びるように取り付けることもできる。この装置１Ａでは、羽根２０は、基部２３がアーム３０の前面３１ｂに取り付けられ、遮光部２３は、取付板１０の前後片１３、１１が折れ曲がった方向と反対の方向（この例では上方）に延びるように取り付けられている。

この場合、光源は、取付板１０の上方の空間内に配置されることとなり、アーム３０や移動枠６０等の部品は、取付板１０の下方の空間に配置される。したがって、これらの部品は、光源配置空間から取付板１０で遮られるので、高温環境から保護することができる。この際も、従来例で挙げた光路開閉装置のように、地板（取付板）に羽根が通る開口部等を形成する必要がなく、羽根２０を逆に取り付けるだけの簡単な作業ですむ。
なお、図７では、羽根２０が上方に延びる姿勢を説明したが、装置１Ａを上下逆の姿勢としてプロジェクタに装着することもできる。

図８、図９を参照して、本発明の第３の実施の形態に係るプロジェクタ用（ホーム用）光路絞り装置を説明する。図８は、第３の実施の形態に係る光路絞り装置の下面図である。図９（Ａ）は、光路全閉状態を示す斜視図であり、図９（Ｂ）は、光路全開状態を示す斜視図である。
図１等で説明したビジネス用プロジェクタでは、羽根の開閉時間が約１秒であったが、ホーム用プロジェクタでは約０．１秒であることが好ましい。このため、本例の光路絞り装置１Ｂは、移動枠を移動させるために、ステッピングモータの代わりにシャフトモータ（リニアモータ）を使用している。移動枠と左右のアームとによる羽根の開閉機構は、図１の光路絞り装置と同様であるので説明を省略し、アームの駆動機構のみを説明する。

シャフトモータ１００は、シャフト部１０３と、シャフト部１０３に非接触で外嵌されたコイル部１０１とを有する。シャフト部１０３は、パイプの中に、複数の円筒状の磁石のＮ極同士、Ｓ極同士を軸上に接合したものである。コイル部１０１は、スリーブ上に三相の中空の空芯コイルが設けられたものである。コイル部１０１に通電すると磁界が発生し、推力が発生する。この推力によりコイル部１０１がシャフト部１０３に沿って非接触で移動する。

シャフトモータ１００のシャフト部１０３は、移動枠６０の左右中心上の貫通孔を貫通して、平面内における光軸Ａ上を延びている。シャフト部１０３の前後端は、各々取付板１０の前片１３と後片１１に固定されている。コイル部１０１は移動枠６０に収容されている。

コイル部１０１に通電すると、前述のように推力が発生し、この推力によりコイル部１０１がシャフト部１０３上を移動するが、この際、コイル部１０３が収容されている移動枠６０も、ガイドピンに８７案内されて同時に前進する。移動枠６０の前進により、図１で示した装置と同様に、左右のアーム３０が相反する方向に回動し、その結果、羽根２０が開く（図９（Ｂ）参照）。コイル部１０１に逆方向の電流を流すと、コイル部１０１はシャフト部１０３上を後退し、同様に、移動枠６０も後退して左右のアーム３０が相反する方向に回動し、羽根２０が閉じる（図９（Ａ）参照）。

シャフトモータは直動式（リニアモータ）であるので、ステッピングモータ＋ネジ送り機構よりも速度を速くすることができ、羽根の開閉時間を約０．１秒とすることもできる。

図１０、図１１を参照して、本発明の第４の実施の形態に係るプロジェクタ用光路絞り装置を説明する。図１０は、光路全閉状態を示す下面図であり、図１１は、光路全開状態を示す下面図である。
この例の光路絞り装置１Ｃは、第１や第３の実施例と比べて、左右のアームの構造と、アームの駆動による羽根の開閉機構が異なる。これに伴い、取付板及び移動枠の形状も第１及び第２の実施例と異なる。また、この例では、移動枠を前進運動させる手段として、第２の実施例と同様に、シャフトモータが使用されている。左右の羽根の形状は、第１の実施例と同様である。

この装置１Ｃの取付板１０には、左右の側辺の前端から、前片１３を越えて前方に延びる左右の延長部１７が形成されている。
また、移動枠６０は、シャフトモータ対応の第２の実施例の移動枠とほぼ同様の構造であるが、アームと摺動接触するための側縁部が形成されておらず、左右の各々の側縁から外方向に延びる段部７７が形成されている。

アーム１３０は、図１や図８の実施例のアームの構造と大きく異なり、リンクを構成する、羽根側リンクアーム１３１と移動枠側リンクアーム１３２とからなる。両リンクアーム１３１、１３２は、ピン１３３で回動可能に連結されている。
羽根側リンクアーム１３１の一端は、取付板１０の延長部１７の先端に、ピン１４１により回動可能に連結されている。そして、同リンクアーム１３１の外側の面に羽根２０が取り付けられている。移動枠側リンクアーム１３２の一端は、移動枠６０の段部７７に、ピン１４３により回動可能に連結されている。

両リンクアーム１３１、１３２を連結するピン１３３には、ねじりバネ１５１のコイル部が挿通されている。ねじりバネ１５１の一方のアームは、羽根側リンクアーム１３１の中央に立設されたピンに内側から当接しており、もう一方のアームは、移動枠側リンクアーム１３２の中央付近に立設されたピンに内側から当接している。つまり、ねじりバネ１５１により両リンクアーム１３１、１３２は開く方向に付勢されている。

図１０に示す絞り閉時には、移動枠６０は、最も前進した位置に位置する。そして、羽根側リンクアーム１３１と移動枠側リンクアーム１３２とはピン１３３を中心として、外方向に折れ曲がった姿勢となっている。つまり、羽根側リンクアーム１３１は、平面内において、光軸Ａの方向と交差する方向に延びており、羽根２０も、光軸Ａの方向と交差する方向に平行な姿勢となって、絞りが閉じられる。この間も、両リンクアーム１３１、１３２はねじりバネ１５１により開く方向に付勢されている。

絞りを開く際は、シャフトモータ１００を回転させて移動枠６０を後退させる。すると、移動枠側リンクアーム１３１の一端が移動枠６０によって後方に引かれ、両リンクアーム１３１、１３２の間が開く方向に回動し始める。つまり、左右の羽根側リンクアーム１３１は、ピン１４１を中心として相反する方向（左羽根側リンクアーム１３１Ｌは時計方向、右羽根側リンクアアーム１３１Ｒは反時計方向）に回動する。移動枠６０が最も後方まで移動すると、図１１に示すように、羽根側リンクアーム１３１は、移動枠側リンクアーム１３２とは同一線となるまでほぼ９０°回動して、左右の羽根２０が、ほぼ光軸Ａの方向と平行な方向となるまで開く。

移動枠６０の前進又は後退中、両アーム１３１、１３２はねじりバネ１５１によって開く方向に付勢されているので、アーム間のガタを抑えることができる。

図１２〜図１５を参照して、本発明の第５の実施の形態に係るプロジェクタ用光路絞り装置を説明する。
図１２に示すように、この例の光路絞り装置１Ｄは、第１の実施の形態と比べてアームの構造が異なり、これに伴い移動枠の構造も異なる。また、移動枠のメネジとリードスクリュー間のガタを吸収するコイルバネの取付方法も異なる。以下、図１の装置との相違点のみを説明する。

図１３を参照して、アームの構造を説明する。この例では、左側のアームを説明するが右側のアームも同じ構造を有する。
アーム３０は、取付板１０に回動可能に支持される基部３１と、後述する移動枠６０と摺動接触する作動部３５とを有する。基部３１と作動部３５との境目付近には、上下方向に貫通する貫通孔３３が開けられている。この貫通孔３３に、図１２に示すように、アーム３０が支持される支柱４１が挿通される。支柱４１の一端は、取付板１０に加締られて取り付けられる。アーム３０の貫通孔３３から突き出た支柱４１の先端には、ワッシャを介してＥリングが取り付けられている。これにより、アーム３０が支柱４１に回転可能に支持される。

アーム３０の作動部３５は、基部３１の後部から中心（光軸の方向）に向かって延び、さらに後方（移動枠の方向）に延びる平面形状がＬ字状となっている。作動部３５の先端には、コロ３８が、支柱４１と同じ方向に延びる支柱３９によって回転可能に支持されている。詳細には、作動部３５の先端には、肉薄の上下片が形成されており、この上下片間に取り付けられた支柱３９に、コロ３８が回転可能に支持されている。このコロ３８が移動枠６０で押されてアーム３０が回動する。

図１４を参照して移動枠の構造を説明する。図１４（Ａ）は移動枠の斜視図、図１４（Ｂ）は下面図である。
この例の移動枠６０は、左右のブロック部６１Ｌ、６１Ｒと、両ブロック部の間の後壁部６４とを有する。後壁部６４の、移動枠６０の左右方向の中心となる位置には、光軸Ａと平行に前後方向に貫通するメネジ６５が形成されている。

左右のブロック部６１の前側の面には、左右方向に延びるレール７９が形成されている。このレール７９に、前述のアーム３０の作動部３５のコロ３８が係合して、移動枠６０の移動中、レール７９に沿って回動する。

さらに、図１４（Ｂ）に示すように、左右ブロック部６１の下面には、アーム３０と連結するためのコイルバネ９１の一端が係止される突部７５が形成されている。各コイルバネ９１のもう一方の端部は、図１２に示すように、左右のアーム３０に形成された突部に係止されている。これらのコイルバネ９１により、左右のアーム３０と移動枠６０とが互いの方向に引き寄せられるとともに、アーム３０の自由な回動が抑えられる。

また、後壁部６４の下面の、移動枠６０の左右方向の中心となる位置には、突部７５と同様の突部７７が形成されている。この突部７７に、移動枠のメネジとリードスクリュー間のガタを吸収するコイルバネ８９の一端が係止される。図１２に示すように、コイルバネ８９のもう一方の端部は、取付板１０の前片１３に係止されている。コイルバネ８９は、移動枠６０を前方向（取付板１０の前片１３に向かう方向）に付勢している。

図１２、図１５を参照して、光路開動作を説明する。図１５は、図１２の光路絞り装置の全閉状態を示す図であり、図１５（Ａ）は、全閉状態を示す斜視図、図１５（Ｂ）は、全開状態を示す斜視図である。この図は、光路絞り装置を裏側から見た図となっているため、左右方向が図１２の左右方向と逆となる。
光路閉時は、図１２、図１５（Ａ）に示すように、移動枠６０はリードスクリュー８３の最も後方に位置している。左右のアーム３０は、コイルバネ９１によって移動枠６０の方向に付勢されて、左右の羽根２０の基部２３が取付板１０の前片１３に当接している。これにより、羽根２０の遮光部２１で光路が遮蔽されている。そして、左右のアーム３０の作動部３５の先端に設けたコロ３８が、移動枠６０の前面に形成されたレール７９に係合している。また、移動枠６０はコイルバネ８９で前方に引っ張られて、これによりリードスクリュー８３と移動枠６０のメネジ６５とのガタが吸収されている。

ステッピングモータ８０を駆動してリードスクリュー８３を回転させると、移動枠６０は、ガイドピン８７にガイドされてリードスクリュー８３に沿って前方へ移動する。これにより、移動枠６０の前面が、アーム３０の作動部３５を前方へ押し、左右のアーム３０は、支柱４１を中心として相反する外方向（左アーム３０Ｌは図１２の反時計方向、右アーム３０Ｒは図１２の時計方向）に回動する。移動枠６０の前進中、アーム３０の各コロ３８は、移動枠６０のレール７９に沿って回動する。この際、移動枠６０とアーム３０とは、各コロ３８を介して接触するので、両者の接触面積が小さくなり、摺動抵抗を抑えて騒音を低減できる。さらに、各コロ３８はレール７９に沿って安定に案内されるので、各アーム３０をスムーズに回動させることができる。

移動枠６０が最も前方まで移動すると、図１５（Ｂ）に示すように、アーム３０はほぼ９０°回動し、左右の羽根２０は、ほぼ光路の光軸と平行な位置となるまで開く。

１ 光路絞り装置
１０ 取付板 １１ 後片
１３ 前片
２０ 羽根 ２１ 遮光部
２３ 基部 ２５ 屈曲部
２６ 切り欠き
３０ アーム ３１ 基部
３３ 貫通孔 ３５ 作動部
３６ 先端部 ３８ コロ
３９ 支柱 ４１ 支柱
４３ 突部 ４５ ビス
５０ 駆動機構 ６０ 移動枠
６１ ブロック部 ６３ 前壁部
６４ 後壁部 ６５ メネジ
６７ ボス ６９ 側縁部
７１ 開口部 ７３ ガイド孔
７５ 突部 ７９ レール
８０ ステッピングモータ ８３ リードスクリュー
８５ 軸受 ８７ ガイドピン
８９ コイルバネ ９１ コイルバネ

Claims (8)

1. プロジェクタの光路を遮る閉位置と、前記光路を開放する開位置との間で、前記光路の光軸の方向と交差する方向に延びる回動軸周りに回動する羽根と、
   該羽根を回動させるアームと、
   該アームを駆動する駆動機構と、
   を備え、
   前記駆動機構が、前記アームを回動させる、自身は直線運動する直動部材を有することを特徴とするプロジェクタ用の光路絞り装置。
2. 前記アームの駆動機構のガタを取る、前記アーム及び／又は前記直動部材を一方向に付勢する弾性部材をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のプロジェクタ用の光路絞り装置。
3. 前記駆動機構が、回転モータ及びネジ送り機構を有するか、又は、シャフトモータを有することを特徴とする請求項１又は２に記載のプロジェクタ用の光路絞り装置。
4. 前記アームが、一端が羽根に接続され、他端が前記直動部材によって押され、中央部が前記回動軸に支持されており、
   前記アームと前記直動部材間に引っ張りバネが掛け渡されていることを特徴とする請求項１、２又は３記載のプロジェクタ用の光路絞り装置。
5. 前記アームと前記直動部材とは、薄片状の突部同士で接触することを特徴とする請求項４に記載のプロジェクタ用の光路絞り装置。
6. 前記直動部材が、回転運動するコロを介して前記アームを押して回動させることを特徴とする請求項１〜４いずれか１項記載のプロジェクタ用の光路絞り装置。
7. 前記アームが、一端が回動可能に連結されてリンク機構を有する２本のアームであって、
   一方のアームの他端が前記直動部材に回動可能に連結されており、
   もう一方のアームの他端に前記羽根が接続されているとともに、光軸の方向と交差する方向に延びる回動軸周りに回動可能に支持されており、
   前記直動部材の直線運動によって、前記２本のアームが開閉運動し、前記羽根が接続されたアームが駆動されることを特徴とする請求項１、２又は３に記載のプロジェクタ用の光路絞り装置。
8. 前記羽根と、前記アーム及び駆動機構とが、取付板（地板）を隔てた両側の空間に配置されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のプロジェクタ用光路絞り装置。

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