JP2015011053A - プロジェクター - Google Patents

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Abstract

【課題】小型化できるプロジェクターを提供すること。【解決手段】画像が透過される開口部を有する外装筐体と、開口部を開閉するシャッター装置5とを備え、シャッター装置5は、羽根部材(遮蔽羽根57,58)と、閉塞方向及び開放方向に羽根部材を移動させる移動手段と、羽根部材の移動を規制する移動規制部51B1〜51B8とを有し、羽根部材は、少なくとも一部が互いに重なって配置され、互いに同方向に移動して開口部の少なくとも一部を閉塞及び開放する第1羽根(内側羽根571,581)及び第2羽根(外側羽根572,582)を有し、第2羽根は、第1羽根との摩擦抵抗によって第1羽根と同方向に移動され、移動規制部は、閉塞方向に移動されて所定位置まで移動された第2羽根に当接して、当該閉塞方向への第2羽根の更なる移動を規制する第2羽根用規制部(移動規制部51B1,51B5)を含む。【選択図】図5

Description

本発明は、プロジェクターに関する。
従来、光源装置と、当該光源装置から出射された光を変調して画像情報に応じた画像を形成する光変調装置と、当該画像をスクリーン等の被投射面上に拡大投射する投射光学装置とを備えたプロジェクターが知られている。このようなプロジェクターとして、外部に露出する投射光学装置を保護するシャッターを備えたプロジェクターが知られている(例えば、特許文献1参照)。
この特許文献1に記載のプロジェクターは、投射光学装置(投射レンズ)等を内部に収納する外装筐体を備え、当該外装筐体は、投射光学装置を露出させる開口部と、当該開口部を閉塞する板状のシャッターとを備える。このシャッターは、外装筐体において当該開口部が形成された面に沿って移動可能に構成されている。このシャッターが一方に移動されると開口部が開放されて投射光学装置が露出され、これにより、画像を被投射面上に投射可能な状態となる。また、シャッターが他方に移動されると開口部が閉塞されるので、投射光学装置を保護できる。
特開2010−262124号公報
しかしながら、特許文献1に記載のプロジェクターが備えるシャッターでは、板状のシャッターを退避させるスペースを外装筐体内に設ける必要があることから、プロジェクターが大型となるという問題がある。
本発明は、小型化できるプロジェクターを提供することを目的の1つとする。
本発明の一態様に係るプロジェクターは、画像が透過される開口部を有し、外装を構成する外装筐体と、前記開口部を開閉するシャッター装置と、を備え、前記シャッター装置は、羽根部材と、前記開口部が閉塞される閉塞方向、及び、前記開口部が開放される開放方向に前記羽根部材を移動させる移動手段と、前記羽根部材と当接して、前記羽根部材の移動を規制する移動規制部と、を有し、前記羽根部材は、少なくとも一部が互いに重なって配置され、互いに同方向に移動して前記開口部の少なくとも一部を閉塞及び開放する第1羽根及び第2羽根を有し、前記第2羽根は、前記移動手段により前記第1羽根が移動されると、前記第1羽根との摩擦抵抗によって同方向に移動され、前記移動規制部は、前記閉塞方向に移動されて所定位置まで移動された前記第2羽根に当接して、前記閉塞方向への前記第2羽根の更なる移動を規制する第2羽根用規制部を含むことを特徴とする。
上記一態様によれば、開口部の少なくとも一部を開閉する第1羽根及び第2羽根は、少なくとも一部が互いに重なって配置され、第1羽根の移動に伴って第2羽根が当該第1羽根と同方向に移動する。これによれば、開口部を開放する際に、当該開口部の外側にて互いに重なるように第1羽根及び第2羽根を配置できる。従って、第1羽根及び第2羽根の退避スペースを小さくすることができるので、プロジェクターを小型化できる。
ここで、互いに重なる複数の羽根部材をそれぞれ同方向に移動させる場合には、一方の羽根部材に他方の羽根部材側に突出する突出部を設け、当該他方の羽根部材に突起と係合する係合部を設け、一方の羽根部材の移動に応じて他方の羽根部材を移動させる構成とすることが考えられる。しかしながら、このような構成では、各羽根部材が適切に組み合わされるように上記突出部及び係合部が精度よく設けられている必要がある他、これら羽根部材を精度よく組み合わせる必要がある。
これに対し、上記一態様では、第2羽根は、当該第2羽根と重ね合わされる第1羽根との摩擦抵抗によって、当該第1羽根と同方向に移動する。これによれば、上記突出部及び係合部を別途設ける必要がない他、第1羽根及び第2羽根の製造精度及び組み合わせ精度が比較的低くても、第1羽根の移動に伴って第2羽根を移動させることができる。従って、第1羽根及び第2羽根の構成及び組み合わせを簡略化できる他、第1羽根及び第2羽根を簡易に製造できる。
ところで、第2羽根は、第1羽根との摩擦抵抗によって当該第1羽根と同方向に移動することから、第1羽根及び第2羽根において開口部内に位置する少なくとも一部が互いに重なった状態で当該第1羽根及び第2羽根は移動する。この際、第1羽根及び第2羽根を開口部外に配置する際には上記退避スペースを小さくすることができる。しかしながら、第1羽根及び第2羽根により開口部の少なくとも一部を閉塞しようとすると、第1羽根及び第2羽根は、少なくとも一部が互いに重なった状態で移動することから、それぞれが離間しづらく、当該各羽根により閉塞される開口部内の領域が小さくなる。
これに対し、第1羽根とともに上記閉塞方向に移動する第2羽根が、所定位置に移動した際には、第2羽根用規制部により、閉塞方向への第2羽根の更なる移動が規制される。この状態で、第1羽根を閉塞方向に更に移動させることで、第1羽根と第2羽根とを離間させることができる。従って、各羽根により閉塞される開口部内の領域を拡大できる。
なお、第1羽根と第2羽根とが離間した状態から、第1羽根が開放方向に移動されると、当該第1羽根は第2羽根と重なることとなり、これらの間の抵抗値は大きくなる。そして、当該抵抗値が閾値を超えたときに、第2羽根は第1羽根とともに移動する。このため、第1羽根とともに第2羽根を確実に開放方向に移動させることができる他、当該第1羽根と第2羽根とが重なった状態で、開口部の外側に位置させることができる。
上記一態様では、前記第1羽根及び前記第2羽根のうちの一方に対して他方が近接する方向に付勢する羽根用付勢部材を備えることが好ましい。
上記一態様によれば、羽根用付勢部材の付勢力により、第1羽根と第2羽根とを確実に接触させることができる。従って、第1羽根との摩擦抵抗により、当該第1羽根の移動に伴って第2羽根を同方向に確実に移動させることができる。
上記一態様では、前記移動手段は、前記第1羽根を移動させる駆動力を伝達する伝達手段を備え、前記伝達手段は、伝達された駆動力により回転する第1ギア部と、前記第1ギア部とは別体として構成され、前記第1ギア部と同軸に配置されて前記第1ギア部との摩擦抵抗によって前記第1ギア部と同方向に回転する第2ギア部と、前記第1ギア部及び前記第2ギア部のうち一方に対して他方が近接する方向に付勢するギア用付勢部材と、を有することが好ましい。
ここで、閉塞方向に移動されて第1羽根が開口部を閉塞する位置に配置された状態、及び、開放方向に移動されて第1羽根が開口部を開放する位置に移動された状態で、第1羽根の更なる移動が規制されている場合に、当該第1羽根を更に移動させる駆動力が伝達されると、当該第1羽根に負荷がかかる。この際、移動手段として上記駆動力を発生させるモーター等の駆動手段が設けられている場合には、当該駆動手段にも負荷がかかる。
これに対し、上記一態様によれば、第1羽根の移動が規制され、第2ギア部が回転できない状態で上記駆動力が第1ギア部に伝達された場合、ギア用付勢部材による付勢力が作用されていても、第2ギア部に対して別体である第1ギア部を空転させることができる。従って、第2ギア部を介して上記駆動力が伝達されることを抑制でき、第1羽根や上記駆動手段に負荷がかかることを抑制できる。
なお、第1羽根の移動が規制されておらず、当該第1羽根に上記駆動力を伝達する第2ギア部が回転可能な状態で、上記駆動力が第1ギア部に伝達された場合、第1ギア部の回転に伴って、当該第1ギア部との摩擦抵抗により第2ギア部を同方向に回転させることができる。従って、第2ギア部を介して上記駆動力を伝達できる。この際、上記ギア用付勢部材により、第1ギア部と第2ギア部とを確実に接触させることができ、第1ギア部の回転に伴って第2ギア部を確実に回転させることができる。
上記一態様では、前記羽根部材は、少なくとも一部が互いに重なって配置され、互いに同方向に回動して前記開口部の少なくとも一部を閉塞及び開放する第3羽根及び第4羽根を有し、前記第4羽根は、前記移動手段により前記第3羽根が移動されると、前記第3羽根との摩擦抵抗によって同方向に移動され、前記第1羽根及び前記第2羽根は、前記開口部の径方向における一方の領域を開閉し、前記第3羽根及び前記第4羽根は、前記開口部の径方向における他方を領域を開閉し、前記第1羽根及び前記第2羽根と前記第3羽根及び前記第4羽根とは、前記開口部を閉塞する際には互いに近接し、前記開口部を開放する際には互いに離間する方向に移動することが好ましい。
上記一態様によれば、開口部の径方向における一方の領域は、第1羽根及び第2羽根により開閉され、他方の領域は、第3羽根及び第4羽根により開閉される。これら第1羽根及び第2羽根と、第3羽根及び第4羽根とは、互いに近接及び離間する方向に移動して、開口部を閉塞及び開放する。これによれば、シャッター装置が、第1羽根及び第2羽根のみを有する場合に比べ、各羽根の移動量を小さくすることができる。従って、開口部の開閉に伴う時間を短縮でき、当該開口部を迅速に開閉できる。
上記一態様では、前記移動手段は、前記開口部より大きな内径を有し、前記開口部の端縁に沿って配置されて、伝達される駆動力によって回転するリングギアと、前記リングギアと係合して、前記リングギアから伝達される駆動力により前記第1羽根を移動させる第1羽根用駆動部と、前記リングギアと係合して、前記リングギアから伝達される駆動力により前記第3羽根を移動させる第3羽根用駆動部と、を備えることが好ましい。
上記一態様によれば、開口部の端縁に沿って配置されるリングギアと係合する第1羽根用駆動部により第1羽根が移動され、当該リングギアと係合する第3羽根用駆動部により第3羽根が移動される。これによれば、互いに同期をとって第1羽根と第3羽根とを移動させることができる。従って、各羽根による開口部の開閉を迅速かつ円滑に実施できる。
上記一態様では、前記移動手段は、前記羽根部材を移動させる駆動力を発生させる駆動手段と、前記駆動手段で生じた駆動力が伝達されて回転し、当該駆動力を伝達する伝達ギアと、前記伝達ギアを支持するギア支持手段と、を備え、前記ギア支持手段は、前記伝達ギアを挿通するピンと、前記ピンが挿通され、前記伝達ギアに当接される環状体と、前記ピンに取り付けられて前記環状体に当接し、前記環状体を前記伝達ギア側に付勢する環状体付勢部材と、を備え、前記ピン及び前記環状体の少なくともいずれかは、前記環状体が前記伝達ギアとともに回転することを規制する回転規制部を有することが好ましい。
なお、駆動手段としては、回転軸にギアが設けられたモーターを例示できる。また、環状体付勢部材としては、コイルばねを例示できる。
ここで、伝達ギアが駆動力を適切に伝達するためには、駆動手段のギアや他のギアと伝達ギアとの係合状態(噛合状態)を適切な状態で維持する必要がある。このため、伝達ギアを挿通するピンに環状体を挿通させて当該伝達ギアに当接させ、環状体付勢部材により当該環状体を伝達ギア側に付勢することで、伝達ギアの位置がずれないように構成することで、上記係合状態を維持することが考えられる。しかしながら、環状体が伝達ギアに付勢されているため、当該環状体が、伝達ギアとの摩擦抵抗により当該伝達ギアの回転に伴って回転してしまう場合がある。このように環状体が回転すると、当該環状体に付勢力を作用させている環状体付勢部材も回転してしまう可能性が生じる。
このような環状体付勢部材がコイルばねで構成されている場合、当該コイルばねは環状体と面で接触するのではなく一部で接触する。このため、コイルばねが回転される状態と回転されない状態とが生じ、駆動手段に加わる負荷が変動する。このような場合、駆動手段の通常の駆動音とは異なる異音(唸り音)が生じる場合がある。
これに対し、上記一態様によれば、環状体と当該環状体を挿通するピンとの少なくともいずれかは、伝達ギアとともに環状体が回転することを規制する回転規制部を有する。これによれば、環状体の回転が規制されるので、当該環状体とともに環状体付勢部材が回転することを規制できる。従って、上記異音が生じることを抑制できる。
上記一態様では、前記移動規制部は、前記開放方向に移動して少なくとも一部が前記開口部の外側に移動した前記第1羽根に当接して、前記開放方向への前記第1羽根の更なる移動を規制する第1羽根用規制部を有することが好ましい。
上記一態様によれば、第1羽根用規制部により、開放方向に移動した第1羽根を、開口部が開放された場合の位置に配置させることができる。この際、上記のように、第2羽根は、第1羽根とともに移動するので、当該位置に第1羽根が移動された際には、第2羽根の少なくとも一部も開口部の外側に位置させることができる。従って、開口部を確実に開放できる。
本発明の一実施形態に係るプロジェクターを正面側上方から見た斜視図。 上記実施形態におけるプロジェクターの内部構成を模式的に示す図。 上記実施形態における閉状態のシャッター装置を光入射側から見た図。 上記実施形態における閉状態のシャッター装置を光入射側から見た図。 上記実施形態における閉状態のシャッター装置を光出射側から見た図。 上記実施形態における開状態のシャッター装置を光入射側から見た図。 上記実施形態における開状態のシャッター装置を光出射側から見た図。 上記実施形態における伝達調整部を示す断面図。 上記実施形態における羽根駆動部を示す断面図。 上記実施形態における外側羽根が閉塞位置に達した状態のシャッター装置を光出射側から見た図。 上記実施形態における外側羽根が開放位置に達した状態のシャッター装置を光出射側から見た図。 上記実施形態における支持部材及びギアを示す斜視図。 上記実施形態における支持部材へのギアの取付構造を示す分解斜視図。 上記実施形態における柱状部を示す断面図。
以下、本発明の一実施形態を、図面に基づいて説明する。
[プロジェクターの外観構成]
図1は、本実施形態に係るプロジェクター1を正面側から見た斜視図である。
本実施形態に係るプロジェクター1は、内部に配置された光源装置41(図2参照)から出射された光を変調して画像情報に応じた画像を形成し、当該画像をスクリーン等の被投射面上に拡大投射する。このプロジェクター1は、図1に示すように、外装を構成する外装筐体2を備える。
外装筐体2は、金属又は合成樹脂製の筐体であり、アッパーケース2A、ロアーケース2B及びフロントケース2Cを備える。アッパーケース2Aは、外装筐体2の上面部21と、背面部24、右側面部25及び左側面部26における上面部21側の一部とを構成する。ロアーケース2Bは、下面部22と、背面部24、右側面部25及び左側面部26における下面部22側の一部とを構成する。フロントケース2Cは、正面部23を構成する。そして、これら各ケース2A〜2Cは、互いにねじ等により固定される。
なお、以下の図及び説明において、光学ユニット4(投射光学装置45)による画像の投射方向をZ方向とし、Z方向と直交し、かつ、互いに直交する方向をX方向及びY方向とする。これらのうち、Y方向は、プロジェクター1が水平面上に設置された設置状態において上側を向く方向(下面部22から上面部21に向かう方向)であり、X方向は、当該設置状態においてプロジェクター1を正面側から見て右から左に向かう方向(右側面部25から左側面部26に向かう方向)とする。
正面部23は、X方向に沿って互いに並列に配置された3つの開口部231〜233を有する。
中央に位置する開口部231は、後述する投射光学装置45から出射された画像を通過させる画像通過用開口部である。そして、正面部23の内面側(Z方向とは反対側)には、当該開口部231を開閉するシャッター装置5が設けられている。このシャッター装置5の構成については、後に詳述する。
開口部231の左右に形成された開口部232,233は、それぞれ、外装筐体2内を流通した空気を排出する排気口である。これら開口部232,233には、ルーバー部材2Dが取り付けられている。
[プロジェクターの内部構成]
図2は、プロジェクター1の内部構成を模式的に示す図である。
プロジェクター1は、上記外装筐体2の他、図2に示すように、当該外装筐体2内に収納される冷却装置3及び光学ユニット4を備える。また、図示を省略するが、外装筐体2内には、プロジェクター1を制御する制御装置、及び、電力を供給する電源装置が配置されている。
[冷却装置の構成]
冷却装置3は、外装筐体2内で空気を流通させて、プロジェクター1を構成する冷却対象を冷却する。この冷却装置3は、それぞれ開口部232,233に対向配置される一対のファン31を有する。また、図示を省略するが、冷却装置3は、外装筐体2における背面側の位置に形成された吸気口を介して外部の空気を吸引する吸気ファンを備える。この吸気ファンにより吸引された空気は、外装筐体2内を流通した後に各ファン31により吸引され、開口部232,233を介して外装筐体2外に排出される。
[光学ユニットの構成]
光学ユニット4は、上記制御装置による制御の下、画像情報に応じた画像を形成及び投射する。この光学ユニット4は、光源装置41、照明光学装置42、色分離光学装置43、電気光学装置44及び投射光学装置45を有する。
光源装置41は、光源ランプ411及びリフレクター412を有する。なお、光源ランプ411に代えて、LED(Light Emitting Diode)やLD(Laser Diode)等の固体光源を採用してもよい。
照明光学装置42は、光源装置41から出射された光の中心軸に対する直交面内の照度を均一化するものであり、レンズアレイ421,422、偏光変換素子423及び重畳レンズ424を有する。
色分離光学装置43は、入射された光から、赤、緑及び青の各色光を分離するものであり、ダイクロイックミラー431,432及び反射ミラー433〜436を有する。
電気光学装置44は、入射される光を変調するものである。この電気光学装置44は、3つの入射側偏光板442、光変調装置としての3つの液晶パネル441(赤、緑及び青の各色光用の液晶パネルを441R,441G,441Bとする)、3つの射出側偏光板443、及び、色合成装置としてのクロスダイクロイックプリズム444を有する。
投射光学装置45は、クロスダイクロイックプリズム444で合成された色光(すなわち、変調された各色光により形成される画像)を上記被投射面に投射する。
なお、色分離光学装置43により分離される赤色光は、緑色光及び青色光に比べて光路が長いため、当該赤色光の光路上に、入射側レンズ及びリレーレンズ等を有するリレー光学装置を配置してもよい。
[シャッター装置の構成]
図3及び図4は、閉状態のシャッター装置5を光入射側から見た図であり、図5は、閉状態のシャッター装置5を光出射側から見た図である。また、図6及び図7は、開状態のシャッター装置5を光入射側及び光出射側から見た図である。なお、図4及び図6では、支持部材52及びカバー部材55の図示を省略している。
シャッター装置5は、正面部23に対して外装筐体2の内側に取り付けられ、上記開口部231を開閉する。このシャッター装置5は、図3〜図7に示すように、シャーシ51、支持部材52(図3)、駆動手段53(図3、図4及び図6)、伝達手段54(図4及び図6)、2つのカバー部材55,56(図3)、及び、2組の遮蔽羽根57,58(図3〜図5及び図7)を備える。これらのうち、駆動手段53及び伝達手段54は、本発明の移動手段を構成する。
[シャーシの構成]
シャーシ51は、正面部23の内面に取り付けられる板状部材であり、シャッター装置5を構成する各部品が取り付けられるベースとなる部材である。このシャーシ51は、図3、図4及び図6に示すように、開口部231に応じた位置であるシャーシ51の略中央の位置に形成された円形状の開口部511と、当該開口部511の端縁から光入射側に突出する円筒部512とを有する。この円筒部512の外縁に沿って、伝達手段54を構成するリングギア544が、シャーシ51における光入射側の面51Aに回転可能に取り付けられる。また、図3に示すように、シャーシ51には、駆動手段53を支持する支持部材52及びカバー部材55,56が取り付けられる。これら支持部材52及びカバー部材55,56の構成は、後に詳述する。
[駆動手段の構成]
駆動手段53は、2組の遮蔽羽根57,58をそれぞれ移動(回動)させて、開口部511(ひいては開口部231)を開閉する駆動力を発生させる。この駆動手段53は、図3に示すように、面51Aに取り付けられる支持部材52の光入射側にて支持される。
このような駆動手段53は、図4に示すように、回転軸532を有するモーター531により構成され、当該回転軸532の端部には、ギア533が設けられている。このギア533は、支持部材52に形成された孔部521(図12及び図13参照)を挿通して、当該支持部材52の光出射側、すなわち、シャーシ51の光入射側に露出する。
このようなモーター531の駆動は、上記制御装置により制御され、当該モーター531が駆動すると、ギア533が回転する構成とされている。
[伝達手段の構成]
伝達手段54は、ギア533の駆動力(回転力)を伝達して、遮蔽羽根57,58を移動させる。この伝達手段54は、ギア541〜543(図4及び図6)、リングギア544(図3、図4及び図6)、伝達調整部545,547(図4及び図6)及び羽根駆動部546,548(図4及び図6)を備える。
ギア541〜543は、支持部材52に回転可能に支持され、当該支持部材52がシャーシ51に固定されることで、面51Aに対向するように配置される。
これらギア541〜543は、図4に示すように、それぞれ二段ギアで構成され、それぞれ小径ギア部及び大径ギア部を有する。そして、各ギア541〜543は、小径ギア部がシャーシ51側に位置し、大径ギア部が支持部材52側に位置するように配置される。
具体的に、ギア541の大径ギア部5411はギア533と噛合し、当該ギア541の小径ギア部5412は、ギア542の大径ギア部5421と噛合している。また、ギア542の小径ギア部5422は、ギア543の大径ギア部5431と噛合し、ギア543の小径ギア部5432は、リングギア544と噛合している。これらギア541〜543により、ギア533の回転は、減速されてリングギア544に伝達される。
なお、支持部材52には、ギア541の回転に伴う異音の発生を抑制する支持構造(後述するギア支持部522)が設けられている。この支持構造については、後に詳述する。
リングギア544は、図3、図4及び図6に示すように、上記開口部511の周縁に沿って、当該開口部511の中心位置Cを中心として回転可能に円筒部512の外側に取り付けられている。すなわち、リングギア544は、開口部511の内径より大きい内径を有し、当該リングギア544の外周面には、ギア543及び伝達調整部545,547と噛合する複数の歯が形成されている。このようなリングギア544は、ギア543の回転に伴って回転し、当該ギア543から伝達される駆動力を伝達調整部545,547に伝達する。
伝達調整部545,547は、開口部511の中心位置Cを中心として互いに対称位置に配置される。これら伝達調整部545,547は、遮蔽羽根57,58が回動可能な場合には、リングギア544から伝達される駆動力を羽根駆動部546,548に伝達し、遮蔽羽根57,58が回動可能でない場合には、当該駆動力を羽根駆動部546,548に伝達しない構成となっている。このような伝達調整部545,547の構成は、後に詳述する。
羽根駆動部546,548は、伝達調整部545,547と同様に、中心位置Cを中心として互いに対称位置に配置されている。これらのうち、羽根駆動部546は、伝達調整部545から伝達される駆動力によって遮蔽羽根57を回動させる。また、羽根駆動部548は、伝達調整部547から伝達される駆動力によって遮蔽羽根58を回動させる。このような羽根駆動部546,548の構成は、後に詳述する。
[カバー部材の構成]
カバー部材55,56は、それぞれ金属製の板状部材であり、図3に示すように、シャーシ51の面51Aに突設されたピン(図示省略)にそれぞれねじ固定される。
カバー部材55は、面51Aに対して伝達調整部545及び羽根駆動部546を覆うように設けられ、これらを保護する。このカバー部材55は、上記ピン状部513及びピン515が挿通される2つの孔部551,552を有する。
同様に、カバー部材56は、面51Aに対して伝達調整部547及び羽根駆動部548を覆うように設けられ、これらを保護する。このカバー部材56は、上記ピン状部514及びピン516が挿通される2つの孔部561,562を有する。
[遮蔽羽根の構成]
2組の遮蔽羽根57,58は、図5及び図7に示すように、シャーシ51における面51Aとは反対側の面51B(光出射側の面51B)にそれぞれ配置される。これら遮蔽羽根57,58は、開口部511の中心位置Cを中心とする対称位置に、上記ピン515,516により、当該ピン515,516を中心として回動可能に支持される。このような遮蔽羽根57,58は、羽根駆動部546,548の回動に伴って互いに離間する方向に回動して開口部511を開放し、また、互いに近接する方向に回動して開口部511を閉塞する。これにより、開口部511に応じた開口部231が開閉される。
遮蔽羽根57は、2つの羽根部材を備えて構成され、開口部511内の領域において中心位置Cに対するX方向とは反対側の領域を主に開閉する。このような遮蔽羽根57は、開口部511を閉塞した際に、当該開口部511の中心位置C側に位置する羽根部材である内側羽根571と、当該内側羽根571より外側に位置する羽根部材である外側羽根572と、を有する。
内側羽根571は、本発明の第1羽根又は第3羽根に相当し、外側羽根572は、本発明の第2羽根又は第4羽根に相当する。これら内側羽根571及び外側羽根572は、上記ピン515が挿通した状態で、羽根駆動部546の回動軸を中心として(すなわち、ピン515を回動中心として)面51Bに沿って回動自在に取り付けられる。この際、内側羽根571は、外側羽根572に対して面51B側に配置される。
これら内側羽根571及び外側羽根572は、互いに近接する方向に押圧付勢されている。具体的には後述するが、本実施形態では、内側羽根571及び外側羽根572は、内側羽根571が外側羽根572に近接する方向に付勢された状態で互いに当接されている。そして、内側羽根571には、羽根駆動部546を構成し、かつ、各羽根571,572と回動軸が一致する駆動ギア5461が押圧付勢されている。このため、伝達調整部545と噛合する駆動ギア5461の回動とともに内側羽根571が同方向に回動すると、外側羽根572は、内側羽根571との摩擦抵抗によって当該内側羽根571とともに同方向に回動する。
このような内側羽根571は、円弧状に形成された合成樹脂製の薄板状部材である。
この内側羽根571の一端側には、上記ピン515が挿入される孔部5711(図9参照)が形成されている。また、当該一端側の部位で、内側羽根571が開口部511を閉塞した際に開口部511端縁に応じた位置には、凹部5712が形成されている。そして、当該凹部5712近傍には、光出射側(Z方向側)に突出する突起5713が設けられている。
一方、内側羽根571の他端側で、かつ、遮蔽羽根58側の端部には、後述する移動規制部51B2と当接する第1当接部5714が配置されている。また、当該他端側で、かつ、遮蔽羽根58側とは反対側の端部には、後述する移動規制部51B4と当接する第2当接部5715が配置されている。更に、当該第2当接部5715近傍には、光出射側に突出する突起5716が設けられている。
外側羽根572も、内側羽根571と同様に円弧状に形成された合成樹脂製の薄板状部材である。この外側羽根572の一端側には、上記ピン515が挿入される孔部5721(図9参照)が形成されている。また、当該一端側には、内側羽根571側とは反対側に凹んだ凹部5722が形成されている。
一方、外側羽根572の他端側で、かつ、遮蔽羽根58側の端部には、後述する移動規制部51B1と当接する第1当接部5723が配置されている。また、当該他端側で、かつ、遮蔽羽根58側とは反対側の端部には、後述する移動規制部51B3と当接する第2当接部5724が配置されている。
遮蔽羽根58は、開口部511内の領域において中心位置Cに対するX方向側の領域を主に開閉する。この遮蔽羽根58は、内側羽根571と略同形状を有する内側羽根581と、外側羽根572と略同形状を有する外側羽根582とを備える。
内側羽根581は、本発明の第3羽根又は第1羽根に相当し、外側羽根582は、本発明の第4羽根又は第2羽根に相当する。そして、内側羽根581は、内側羽根571と同様に、孔部(図示省略)、凹部5812、突起5813,5816、第1当接部5814及び第2当接部5815を有する。また、外側羽根582は、外側羽根572と同様に、孔部(図示省略)、凹部5822、第1当接部5823及び第2当接部5824を有する。
ここで、シャーシ51の面51Bには、図5及び図7に示すように、遮蔽羽根57と当接して当該遮蔽羽根57の移動(回動)を規制する移動規制部51B1〜51B4と、遮蔽羽根58と当接して当該遮蔽羽根58の移動(回動)を規制する移動規制部51B5〜51B8とが設けられている。これら移動規制部51B1〜51B8は、本実施形態では、面51Bから突出する突起として構成されている。
具体的に、移動規制部51B1,51B2は、開口部511の端縁近傍で、かつ、中心位置Cに対してピン515の配置位置とは反対側の位置に設けられている。
移動規制部51B1は、本発明の第2羽根用規制部に相当する。この移動規制部51B1には、図5に示すように、内側羽根571とともに閉塞方向(各羽根571,572が中心位置C側に向かう方向)に回動された外側羽根572が予め設定された閉塞位置に到達した際に、第1当接部5723が当接する。
移動規制部51B2には、図5に示すように、当該閉塞方向に回動された内側羽根571が予め設定された閉塞位置に到達した際に、第1当接部5714が当接する。
これら移動規制部51B1,51B2により、閉塞位置からの閉塞方向への各羽根571,572の更なる回動が規制される。なお、各羽根571,572の閉塞位置は、当該各羽根571,572によって、開口部511内の領域における中心位置Cに対するX方向とは反対側の領域が完全に閉塞される際の位置である。
移動規制部51B3,51B4は、面51Bの周縁近傍にそれぞれ設けられている。
移動規制部51B3には、図7に示すように、内側羽根571とともに開放方向(各羽根571,572が開口部511の外側に向かう方向)に回動された外側羽根572が予め設定された開放位置に到達した際に、第2当接部5724が当接する。
移動規制部51B4は、本発明の第1羽根用規制部に相当する。この移動規制部51B4には、図7に示すように、当該開放方向に回動された内側羽根571が予め設定された開放位置に到達した際に、第2当接部5715が当接する。
これら移動規制部51B3,51B4により、開放位置からの開放方向への各羽根571,572の更なる回動が規制される。なお、各羽根571,572の開放位置は、当該各羽根571,572の全体が開口部511の外側に位置した場合の位置である。
このような移動規制部51B1〜51B4により、内側羽根571及び外側羽根572の移動範囲(閉塞位置から開放位置までの範囲)が規定される。
移動規制部51B5,51B6は、開口部511の端縁近傍で、かつ、中心位置Cに対してピン516の配置位置とは反対側の位置に設けられている。
移動規制部51B5は、本発明の第2羽根用規制部に相当する。この移動規制部51B5には、図5に示すように、外側羽根582が予め設定された閉塞位置に到達した際に、第1当接部5823が当接する。
移動規制部51B6には、内側羽根581が予め設定された閉塞位置に到達した際に、第1当接部5814が当接する。
これら移動規制部51B5,51B6により、閉塞位置からの閉塞方向(各羽根581,582が中心位置Cに向かう方向)への各羽根581,582の更なる回動が規制される。なお、各羽根581,582の閉塞位置は、当該各羽根581,582によって、開口部511内の領域における中心位置Cに対するX方向側の領域が完全に閉塞される際の位置である。
移動規制部51B7,51B8は、面51Bの周縁近傍で、中心位置Cに対して移動規制部51B3,51B4の形成位置とは反対側にそれぞれ設けられている。
移動規制部51B7には、外側羽根582が予め設定された開放位置に到達した際に、第2当接部5824が当接する。
移動規制部51B8は、本発明の第1羽根用規制部に相当する。この移動規制部51B8には、内側羽根581が予め設定された開放位置に到達した際に、第2当接部5815が当接する。
これら移動規制部51B7,51B8により、開放位置からの開放方向(各羽根581,582が開口部511の外側に向かう方向)への各羽根581,582の更なる回動が規制される。なお、各羽根581,582の開放位置は、上記と同様に、当該各羽根581,582の全体が開口部511の外側に位置した場合の位置である。
このような移動規制部51B5〜51B8により、内側羽根581及び外側羽根582の移動範囲(閉塞位置から開放位置までの範囲)が規定される。
[伝達調整部の構成]
図8は、伝達調整部545を示す断面図である。
伝達調整部545は、羽根駆動部546とともに、本発明の第1羽根用駆動部又は第3羽根用駆動部を構成する。この伝達調整部545は、前述のように、リングギア544の回転力を羽根駆動部546に伝達する。この伝達調整部545は、図8に示すように、それぞれ別体として構成された第1ギア部5451及び第2ギア部5452と、ワッシャー5453,5454と、付勢部材5455と、係止部材5456とを有する。
これらのうち、第1ギア部5451、第2ギア部5452、ワッシャー5453,5454及び付勢部材5455には、シャーシ51に設けられたピン状部513が挿通され、係止部材5456は、当該ピン状部513に取り付けられる。すなわち、シャーシ51の面51A側から第2ギア部5452、第1ギア部5451、ワッシャー5453、付勢部材5455、ワッシャー5454及び係止部材5456の順に、ピン状部513にそれぞれ取り付けられる。
第1ギア部5451及び第2ギア部5452は、それぞれ円筒状のギアであり、上記ピン状部513に回転可能に支持される。第1ギア部5451は、リングギア544と噛合する。第2ギア部5452は、第1ギア部5451より小径のギアであり、羽根駆動部546の後述する駆動ギア5461と噛合する。
付勢部材5455は、本発明のギア用付勢部材に相当する。この付勢部材5455は、一対の5453側に付勢力を作用させる。このワッシャー5454により押圧された第1ギア部5451は、第2ギア部5452に近接する方向に付勢される。このため、リングギア544と噛合する第1ギア部5451が回転されると、当該第1ギア部5451と接触する第2ギア部5452が、摩擦抵抗によって当該第1ギア部5451と同方向に回転する。
なお、詳しい図示を省略するが、伝達調整部547も、伝達調整部545と同様の構成を有する。
ここで、遮蔽羽根57が上記閉塞位置に位置する場合には、当該遮蔽羽根57は、上記移動規制部51B1,51B2により閉塞方向への回動が規制されている。同様に、遮蔽羽根57が上記開放位置に位置する場合には、当該遮蔽羽根57は、上記移動規制部51B3,51B4により開放方向への回動が規制されている。
これらの場合で、回動が規制された方向に遮蔽羽根57を回動させる駆動力が羽根駆動部546に伝達されると、遮蔽羽根57に負荷がかかる他、モーター531にも負荷がかかる。この問題は、同様の構成を有する遮蔽羽根58及び羽根駆動部548においても同様に生じる。
これに対し、遮蔽羽根57の回動が規制されている状態では、羽根駆動部546に噛合する第2ギア部5452が停止したままで、当該第2ギア部5452とは別体である第1ギア部5451のみが、リングギア544から伝達される駆動力によって回転する。すなわち、第1ギア部5451が空転する。
このため、第2ギア部5452を介して羽根駆動部546に駆動力が伝達されないので、遮蔽羽根57やモーター531に負荷がかかることを抑制できる。
なお、付勢部材5455による付勢力は、遮蔽羽根57の回動が規制された状態では、第1ギア部5451を空転させ、遮蔽羽根57の回動が規制されていない状態では、第1ギア部5451及び第2ギア部5452の双方を回転可能とする値に設定されている。
更に、リングギア544と噛合する第1ギア部、及び、羽根駆動部548と噛合する第2ギア部を有する伝達調整部547も、伝達調整部545と同様の構成を有するので、同様の作用を奏する。この伝達調整部547は、羽根駆動部548とともに、本発明の第3羽根用駆動部又は第1羽根用駆動部を構成する。
[羽根駆動部の構成]
図9は、羽根駆動部546を示す断面図である。
羽根駆動部546は、前述のように、伝達調整部545から伝達された駆動力により、遮蔽羽根57を構成する内側羽根571及び外側羽根572を回動させる。この羽根駆動部546は、図9に示すように、駆動ギア5461、2つのワッシャー5462,5463、付勢部材5464及び係止部材5465を備え、これらは、シャーシ51に形成された貫通孔517を挿通するピン515により当該シャーシ51に取り付けられる。
駆動ギア5461は、図6に示すように、シャーシ51における光入射側(面51A側)に配置された扇形のギアである。この駆動ギア5461における円弧状部54611には、上記第2ギア部5452と噛合する複数の歯が形成されている。また、駆動ギア5461において円弧状部54611の円弧の中心に応じた位置には、図9に示すように、シャーシ51を貫通するピン515が挿通する孔部54612が形成されている。
この孔部54612内には、面51B側に配置された内側羽根571において孔部5711の周縁に沿って突出するボス5717が挿入される。すなわち、孔部54612内にて、駆動ギア5461と内側羽根571とは、これらに対するピン515の挿通方向(すなわち、Z方向)に沿って互いに当接する。
なお、駆動ギア5461における面51A側の面には、当該面51Aに突設されたリブ51A1が当接される。これにより、駆動ギア5461の傾斜が抑制される。
ワッシャー5462,5463は、駆動ギア5461に対して内側羽根571とは反対側に位置し、上記ピン515が挿通される。
付勢部材5464は、本発明の羽根用付勢部材に相当する。この付勢部材5464は、ワッシャー5462,5463に挟まれる位置に配置される。この付勢部材5464は、本実施形態では、圧縮コイルばねにより構成されている。
係止部材5465は、上記係止部材5456と同様にピン515に固定され、ワッシャー5463を係止する。
このような羽根駆動部546では、係止部材5465によって係止されたワッシャー5463により、当該ワッシャー5463側への付勢部材5464の伸長が規制されている。このため、付勢部材5464は、ワッシャー5462側に付勢力を作用させる。このワッシャー5462により押圧された駆動ギア5461は、内側羽根571に近接する方向に付勢される。
ここで、ピン515は、当該ピン515が挿通する外側羽根572の孔部5721の内径より外側に延出して、外側羽根572に対する内側羽根571側とは反対側から当該外側羽根572を押さえる押さえ部5151を有する。このため、当該押さえ部5151と付勢部材5464との間に配置される外側羽根572、内側羽根571、駆動ギア5461及びワッシャー5462は、当該付勢部材5464により押さえ部5151側に付勢される。これにより、外側羽根572、内側羽根571及び駆動ギア5461が互いに密着する。従って、内側羽根571が、駆動ギア5461との摩擦抵抗により当該駆動ギア5461と同方向に回動し、また、外側羽根572が、内側羽根571との摩擦抵抗により当該内側羽根571と同方向に回動する。
なお、上記伝達調整部545における第1ギア部5451と第2ギア部5452との関係と同様に、外側羽根572が閉塞位置又は開放位置に達した状態で、当該外側羽根572の回動が規制される方向に駆動ギア5461が更に回動される場合には、当該駆動ギア5461及び内側羽根571のみが回動する。このため、外側羽根572が閉塞位置に位置した状態を維持しつつ、内側羽根571を回動させて、当該内側羽根571を閉塞位置に位置させることができる。また、同様に、外側羽根572が開放位置に位置して状態を維持しつつ、内側羽根571を回動させて、当該内側羽根571を開放位置に位置させることができる。
詳しい図示を省略するが、羽根駆動部548も、羽根駆動部546と同様に、伝達調整部547の第2ギア部と噛合する駆動ギア5481(図4及び図6参照)、2つのワッシャー、圧縮ばね及び係止部材を備え、当該羽根駆動部546と同様に機能する。
[遮蔽羽根の動作]
開口部511が開放されている状態では、図7に示したように、内側羽根571,581は、第2当接部5715,5815が移動規制部51B4,51B8に当接する開放位置に位置し、外側羽根572,582は、第2当接部5724,5824が移動規制部51B3,51B7に当接する開放位置に位置する。
この状態から、駆動手段53のモーター531が駆動して、遮蔽羽根57,58を閉塞方向に回動させる方向にギア533が回転すると、駆動手段53による駆動力(ギア533の回転力)は、ギア541〜543及びリングギア544を介して、伝達調整部545,547に伝達される。
図10は、図7に示した開放位置から遮蔽羽根57,58が閉塞方向に回動して、外側羽根572,582のみ閉塞位置に達した状態のシャッター装置5を光出射側(Z方向側)から見た図である。
この段階では、遮蔽羽根57,58の閉塞方向への回動は規制されていないので、伝達調整部545,547は、伝達された駆動力を羽根駆動部546,548に伝達させ、内側羽根571,581を閉塞方向に回動させる。この内側羽根571,581の回動に伴って、外側羽根572,582も閉塞方向に回動する。
これにより、図10に示すように、まず、外側羽根572,582が移動規制部51B1,51B5に当接する閉塞位置に到達する。
この状態から更に羽根駆動部546,548に駆動力が伝達されると、外側羽根572,582が閉塞位置に位置した状態で、内側羽根571,581が閉塞方向に更に回動して、図5に示したように、移動規制部51B2,51B6に当接する閉塞位置に当該内側羽根571,581も到達する。これにより、開口部511が閉塞される。
この状態で、モーター531が駆動し続けた場合には、上記のように、第1ギア部5451が空転することにより、駆動力が羽根駆動部546に伝達されない。伝達調整部547においても同様である。このため、遮蔽羽根57,58及び駆動手段53に負荷がかかることが抑制される。
また、遮蔽羽根57,58が閉塞位置に位置する場合には、内側羽根571の突起5716が外側羽根572の第2当接部5724に当接し、また、内側羽根581の突起5816が外側羽根582の第2当接部5824に当接する。これにより、外側羽根572,582が、意図せずに開放方向に回動することが抑制される。
なお、内側羽根571,581には、それぞれ凹部5712,5812が形成されており、遮蔽羽根57,58が閉塞位置に位置する場合には、移動規制部51B1,51B6は、それぞれ凹部5812,5712内に配置される。このため、開口部511の端縁近傍に位置する移動規制部51B2,51B6により、内側羽根571,581を互いに近接する側の端部で当接させることができ、開口部511を略完全に閉塞できる。
図11は、図5に示した閉塞位置から遮蔽羽根57,58が開放方向に回動して、外側羽根572,582のみ開放位置に達した状態のシャッター装置5を光出射側(Z方向側)から見た図である。
一方、開口部511が閉塞された状態で、遮蔽羽根57,58を開放方向に回動させる方向にギア533が回転すると、上記と同様に、駆動手段53の駆動力(ギア533の回転力)は、ギア541〜543及びリングギア544を介して、伝達調整部545,547に伝達される。
この段階では、遮蔽羽根57,58の開放方向への回動は規制されていないので、伝達調整部545,547は、伝達された駆動力を羽根駆動部546,548に伝達させ、内側羽根571,581を開放方向に回動させる。この内側羽根571,581の回動に伴って、外側羽根572,582も閉塞方向に回動する。
これにより、図11に示すように、まず、外側羽根572,582が移動規制部51B3,51B7に当接する閉塞位置に到達する。
この状態から更に羽根駆動部546,548に駆動力が伝達されると、外側羽根572,582が開放位置に位置した状態で、内側羽根571,581が開放方向に更に回動して、図7に示したように、移動規制部51B4,51B8に当接する開放位置に内側羽根571,581も到達する。これにより、開口部511が開放される。
この状態で、モーター531が駆動し続けた場合では、上記のように、伝達調整部545における第1ギア部5451が空転することにより、駆動力が羽根駆動部546に伝達されない。伝達調整部547においても同様である。このため、遮蔽羽根57,58及び駆動手段53に負荷がかかることが抑制される。
また、遮蔽羽根57,58が開放位置に位置する場合には、内側羽根571の突起5713が外側羽根572の凹部5722に当接し、また、内側羽根581の突起5813が外側羽根582の凹部5822に当接する。これにより、外側羽根572,582が、意図せずに閉塞方向に回動することが抑制される。
なお、上記制御装置は、遮蔽羽根57,58の位置を検出する検出部(図示省略)による検出結果に基づいて駆動手段53を制御しており、当該遮蔽羽根57,58のそれぞれが開放位置に到達した際に、駆動手段53を停止させるように構成している。一方、開口部511を閉塞する場合には、制御装置は、遮蔽羽根57,58が開放位置から閉塞位置に到達するのに十分な時間駆動するように、モーター531を制御している。しかしながら、これに限らず、開口部511を閉塞する際にも、検出部が遮蔽羽根57,58の位置を検出して、当該検出部による検出結果に基づいて、制御装置が駆動手段53を制御してもよい。他方、検出部を設けずに、開放位置及び閉塞位置に到達するのに十分な時間駆動するように、制御装置が駆動手段53を駆動させるように構成してもよい。
このようにシャッター装置5が動作して開口部511が開閉されることで、当該開口部511に対応する開口部231が開閉される。
[支持部材の構成]
図12は、支持部材52及びギア541〜543を示す斜視図である。また、図13は、ギア支持部522を示す分解斜視図である。
支持部材52は、図12及び図13に示すように、板状に構成された金属製部材であり、駆動手段53と伝達手段54を構成するギア541〜543とを支持し、シャーシ51の面51Aに取り付けられる。この支持部材52には、当該支持部材52における光入射側の面からねじSにより固定された駆動手段53の回転軸532及びギア533が挿通する孔部521が形成されている。
支持部材52は、それぞれギア541〜543を回転可能に支持するギア支持部522,528,529を有する。
これらのうち、ギア支持部528は、ピン5281及びリング5282を有する。ピン5281は、支持部材52におけるシャーシ51側の面52Aに突設されている。リング5282は、ギア542を挿通したピン5281の端部に取り付けられ、当該ピン5281からのギア542の抜けを防止する。
ギア支持部529も、ギア支持部528と同様に、ピン5291及びリング5292を有し、リング5292は、ギア543を挿通したピン5291の端部に取り付けられ、当該ピン5291からのギア542の抜けを防止する。
ギア支持部522は、伝達ギアとしてのギア541を支持する本発明のギア支持手段に相当する。このギア支持部522は、図13に示すように、ギア541を挿通するピン523と、それぞれピン523に対して順に取り付けられる環状体524、付勢部材525、ワッシャー526及び係止部材527と、を有する。
図14は、ピン523の中心軸に直交する方向の柱状部5231の断面図である。
ピン523は、支持部材52に設けられて面52Aから突出している。このピン523は、柱状部5231、小径部5232及び大径部5233を有する。
柱状部5231において、ギア541が挿通される部位におけるピン523の中心軸に直交する面(断面)の形状は円形状である。
一方、柱状部5231において、環状体524及び付勢部材525が挿通される部位における上記中心軸に直交する面の形状は、図14に示すように、円(真円)における直径方向の両端を切り欠いた形状である。詳述すると、柱状部5231における当該断面の形状は、円の一部を構成し、かつ、互いに反対側に位置する一対の円弧状部52311と、当該一対の円弧状部分を接続する一対の直線部52312と、を有する。
このような柱状部5231は、ギア541に形成された円形状の孔部5413(図13)を挿通し、上記一対の円弧状部52311に沿って当該ギア541を回転可能とする。一方、一対の直線部52312には、環状体524の後述する回転規制部5242が当接することで、柱状部5231に対する環状体524の回動が規制される。すなわち、直線部52312は、本発明の回転規制部として機能する。
小径部5232は、図13に示すように、柱状部5231に対して面52A側とは反対側に位置する。この小径部5232は、柱状部5231より外径が小さく、当該小径部5232には、係止部材527が取り付けられる。
大径部5233は、小径部5232に対して面52A側とは反対側に位置する。この大径部5233は、小径部5232より外径が大きく形成されている。
環状体524は、ワッシャー様に形成され、中央に形成された挿通孔5241を柱状部5231が挿通する。このため、環状体524は、ギア541に対して面52Aとは反対側(ピン523の先端側)に位置する。すなわち、環状体524は、ギア541と付勢部材525との間に介装される介装部材である。
この環状体524が有する挿通孔5241は、図14に示すように、柱状部5231の周縁形状に応じた形状に形成されている。すなわち、環状体524は、柱状部5231における上記直線部52312に沿う部位に形成されて、柱状部5231に対する環状体524の回転を規制する回転規制部5242を有する。このため、柱状部5231を中心とする環状体524の回転は規制されている。
付勢部材525は、本発明の環状体付勢部材に相当する。この付勢部材525は、柱状部5231が挿通されて、環状体524に対して面52A側とは反対側に位置する。この付勢部材525は、本実施形態では圧縮ばねにより構成され、環状体524を面52A側に付勢する。
ワッシャー526は、小径部5232に応じた位置に取り付けられる。すなわち、ワッシャー526は、付勢部材525に対して面52A側とは反対側に位置し、当該付勢部材525における環状体524とは反対側の端部に当接される。このワッシャー526には、大径部5233及び小径部5232が挿通する円形状の挿通孔5261が形成されている。
係止部材527は、小径部5232に取り付けられ、ピン523からの環状体524、付勢部材525及びワッシャー526の抜けを防止し、ひいては、ギア541の抜けを防止する。本実施形態では、係止部材527は、Eリングにより構成されている。
ここで、ギア541〜543は、ギア533の回転を減速させてリングギア544に伝達する構成であるので、当該ギア541〜543のうち、単位時間当たりの回転数が最大のギアは、ギア533に噛合するギア541である。このギア541は、ギア533と適切に噛合していないと、当該ギア533の回転を他のギアに伝達することができない。このため、ギア541を回転可能に支持するとともに、当該ギア541とギア533との噛合状態を維持する構成が求められる。
しかしながら、ギア541を面51A側に付勢して当該ギア541とギア533との噛合状態を維持する構成として、上記環状体524に代えて、柱状部5231が挿通される円形状の孔部を有するワッシャー(以下、代替ワッシャーという)を備えた上記ギア支持部522を採用すると、以下の問題が生じる。
代替ワッシャーは、柱状部5231に対して回転可能であるので、ギア541とともに回転する可能性がある。そして、代替ワッシャーが回転する場合には、当該代替ワッシャーを付勢する付勢部材525も回転する可能性がある。この付勢部材525がコイルばねで構成されている場合、当該コイルばねは、代替ワッシャーの面と均一に接触するのではなく、コイルばねの端部で代替ワッシャーの面の一部と接触する。このことから、代替ワッシャーと対向するギア541の面に対する付勢力も均一ではない。このため、コイルばねは、ギア541の回転とともに常時回転するのではなく、当該コイルばねが回転する条件が満たされた場合に回転することとなる。
このような構成では、上記コイルばねが回転している状態と回転していない状態とで、ギア541と噛合するギア533を回転させるモーター531の負荷が変化してしまい、モーター531の通常の駆動音ではない異音(唸り音)が生じる場合がある。
これに対し、上記環状体524を採用し、ギア541の回転に伴う付勢部材525の回転が生じないように構成することで、駆動時のモーター531の負荷を一定にすることができ、上記異音の発生を抑制できる。
[実施形態の効果]
以上説明した本実施形態に係るプロジェクター1によれば、以下の効果がある。
内側羽根571及び外側羽根572は、互いに重なって配置され、内側羽根571の回動に伴って外側羽根572が当該内側羽根571と同方向に回動する。これによれば、開口部511(ひいては、開口部231)を開放する際に、当該開口部511の外側にて互いに重なるように内側羽根571及び外側羽根572を配置できる。従って、内側羽根571及び外側羽根572の退避スペースを小さくすることができるので、プロジェクター1を小型化できる。内側羽根581及び外側羽根582についても同様である。
また、外側羽根572は、当該外側羽根572と重ね合わされる内側羽根571に対する摩擦抵抗によって、当該内側羽根571と同方向に回動する。これによれば、互いに係合する構造を各羽根571,572に設ける必要がない他、各羽根571,572の製造精度及び組み合わせ精度が比較的低くても、内側羽根571の回動に伴って外側羽根572を回動させることができる。従って、各羽根571,572の構成及び組み合わせを簡略化できる他、当該各羽根571,572を簡易に製造できる。内側羽根581及び外側羽根582についても同様である。
外側羽根572が閉塞位置に移動した場合には、当該外側羽根572と移動規制部51B1とが当接する。これにより、閉塞方向への外側羽根572の更なる回動が規制される。この状態では、内側羽根571は閉塞方向へ更に移動させることができるので、内側羽根571と外側羽根572とを離間させることができる。従って、各羽根571,572により閉塞される開口部511(ひいては、開口部231)内の領域を拡大できる。内側羽根581及び外側羽根582についても同様である。
なお、内側羽根571と外側羽根572とが離間した状態から、内側羽根571が開放方向に回動する場合には、当該内側羽根571と外側羽根572とが重なるので、内側羽根571とともに外側羽根572を確実に開放方向に移動させることができる。内側羽根581及び外側羽根582についても同様である。
付勢部材5464により、内側羽根571は外側羽根572に近接する方向に付勢されるので、これら各羽根571,572を確実に互いに接触させることができる。従って、内側羽根571との摩擦抵抗により、当該内側羽根571の回動に伴って外側羽根572を同方向に確実に回動させることができる。内側羽根581及び外側羽根582についても同様である。
伝達調整部545は、互いに別体として構成され、ピン状部513により同軸上に配置された第1ギア部5451及び第2ギア部5452と、当該第1ギア部5451を第2ギア部5452側に付勢する付勢部材5455とを有する。
ここで、内側羽根571の回動が規制されておらず、第2ギア部5452が回転可能な状態で、リングギア544からの駆動力により第1ギア部5451が回転される場合では、第1ギア部5451との摩擦抵抗により、第2ギア部5452を同方向に回転させることができる。この際、付勢部材5455の付勢力により、第1ギア部5451と第2ギア部5452とを確実に接触させることができるので、互いの摩擦抵抗を確実に生じさせることができる。従って、第1ギア部5451とともに第2ギア部5452を確実に回転させることができ、第2ギア部5452から羽根駆動部546に駆動力を伝達させることができるので、内側羽根571を確実に回動させることができる。
一方、内側羽根571の回動が規制され、第2ギア部5452が回転できない状態で、リングギア544からの駆動力により第1ギア部5451が回転される場合では、第2ギア部5452に対して第1ギア部5451が空転する。これにより、第2ギア部5452を介して上記駆動力が内側羽根571に伝達されることを抑制でき、当該内側羽根571及び駆動手段53に負荷がかかることを抑制できる。
伝達調整部545と同様の構成を有する伝達調整部547においても同様である。
シャッター装置5は、開口部511の径方向における一方の領域を開閉する内側羽根571及び外側羽根572と、他方の領域を開閉する内側羽根581及び外側羽根582とを備える。そして、開口部511を開閉する際には、これら内側羽根571及び外側羽根572と、内側羽根581及び外側羽根582とは、互いに近接及び離間する方向に回動する。これによれば、各羽根571,572,581,582の移動量を小さくすることができる。従って、開口部511(ひいては、開口部231)の開閉に伴う時間を短縮でき、当該開口部511を迅速に開閉できる。
伝達手段54は、開口部511の端縁に沿って配置され、かつ、中心位置Cを中心として回動するリングギア544を備える。そして、リングギア544に噛合する第1ギア部5451を有する伝達調整部545と羽根駆動部546とにより、内側羽根571及び外側羽根572は回動される。また、それぞれ伝達調整部545及び羽根駆動部546と同様の構成を有する伝達調整部547及び羽根駆動部548により、内側羽根581及び外側羽根582は回動される。これによれば、互いに同期をとって内側羽根571,581のそれぞれを回動させることができる。従って、各羽根571,572,581,582による開口部511(ひいては、開口部231)の開閉を迅速かつ円滑に実施できる。
ギア541が挿通されるピン523の柱状部5231は、ギア541を回転自在とする円弧状部52311を有し、当該ギア541に押圧される環状体524は、柱状部5231の直線部52312に応じた位置に配置されて当該環状体524の回転を規制する回転規制部5242を有する。これによれば、環状体524とともに付勢部材525が回転することを規制できる。従って、駆動手段53にて異音が生じることを抑制できる。
移動規制部51B4,51B8により、開放方向に移動した内側羽根571,581を、開放位置(開口部511が開放された際の内側羽根571,581の位置)に配置させることができる。このように、内側羽根571,581が閉塞位置から開放位置に移動した場合には、外側羽根572,582は当該内側羽根571,581とともに移動した後であるので、外側羽根572,582も開口部511の外側の位置である開放位置に位置させることができる。従って、開口部511を確実に開放できる。
[変形例]
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
上記実施形態では、シャッター装置5は、それぞれ内側羽根571,581及び外側羽根572,582が、シャーシ51に対する直交方向であるZ方向に沿う回動軸を中心として一方及び他方に回動することで、開口部511、ひいては開口部231を開閉する構成とした。しかしながら、本発明はこれに限らない。すなわち、各羽根部材を直線的に進退させることで、開口部231を開閉する構成としてもよい。例えば、各羽根部材がZ方向に直交する方向に沿って進退することで、開口部231を開閉する構成としてもよい。この際、開口部231の一端側に位置する複数の羽根部材がそれぞれ同方向に進退することで開口部231の全域を開閉する構成としてもよい。更に、開口部231の一端側及び他端側のそれぞれに複数の羽根部材を配置する構成としてもよい。この場合、一端側に位置する複数の羽根部材が他端側にそれぞれ進退し、他端側に位置する複数の羽根部材が一端側にそれぞれ進退することで、開口部231の略半分ずつを開閉する構成としてもよい。
上記実施形態では、シャッター装置5は、内側羽根571及び外側羽根572を有する遮蔽羽根57と、内側羽根581及び外側羽根582を有する遮蔽羽根58とを備える構成としたが、本発明はこれに限らない。すなわち、遮蔽羽根57,58のうち一方のみを有する構成としてもよい。この場合、内側羽根及び外側羽根が閉塞位置に位置する場合に、開口部511が完全に閉塞されるように構成してもよく、一部が閉塞されるように構成してもよい。また、遮蔽羽根が有する羽根部材の数は、2つに限らず、変更可能である。
なお、遮蔽羽根57,58が閉塞位置に達した際に、内側羽根571の一部と内側羽根581の一部とが互いに重なる構成としてもよい。
上記実施形態では、付勢部材5464により、内側羽根571を外側羽根572に近接する方向に付勢したが、本発明はこれに限らない。すなわち、外側羽根572を内側羽根571に近接する方向に付勢する構成としてもよい。羽根駆動部546と同様の構成を有する羽根駆動部548においても同様である。
上記実施形態では、リングギア544からの駆動力を羽根駆動部546に伝達する伝達調整部545が、それぞれ同軸を中心として回転可能に支持される第1ギア部5451及び第2ギア部5452と、当該第1ギア部5451を第2ギア部5452に近接する方向に付勢する付勢部材5455とを有するとした。また、伝達調整部547は、当該伝達調整部545と同様の構成を有するとした。しかしながら、本発明はこれに限らない。すなわち、伝達調整部545,547の構成を、他の部位に設けてもよい。例えば、駆動手段53からリングギア544に駆動力を伝達する構成として、当該伝達調整部の構成を設けてもよい。
また、付勢部材5455は、第1ギア部5451を第2ギア部5452に向けて付勢する構成としたが、本発明はこれに限らず、第2ギア部5452を第1ギア部5451に向けて付勢する構成としてもよい。伝達調整部547においても同様である。
上記実施形態では、伝達手段54は、開口部511の端縁に沿って配置され、かつ、中心位置Cを中心として回動可能に支持されるリングギア544を有し、当該リングギア544に、羽根駆動部546,548に駆動力を伝達する伝達調整部545,547が噛合する構成とした。しかしながら、本発明はこれに限らない。すなわち、駆動力を羽根駆動部546,548に伝達して、遮蔽羽根57,58を移動させることが可能であれば、このようなリングギア544はなくてもよい。また、リングギア544に代えて、ベルト等によって、駆動力を伝達する構成としてもよく、完全な円形状のギアではなく円弧状のギアを採用してもよい。更に、遮蔽羽根57を移動させる駆動手段及び伝達手段と、遮蔽羽根58を移動させる駆動手段及び伝達手段とを、それぞれ別に設けてもよい。
また、伝達手段54は、ギア541〜543により、駆動手段53のギア533の回転を減速させて伝達するとしたが、本発明はこれに限らない。すなわち、ギア533の回転を制御できれば、当該ギア541〜543はなくてもよい。
上記実施形態では、支持部材52が有するギア支持部522は、駆動手段53のギア533が噛合するギア541を支持するものとして採用したが、本発明はこれに限らない。すなわち、当該ギア支持部522の構成を、ギア542,543等の他のギアを支持する構成として採用してもよい。
上記実施形態では、ピン523の柱状部5231が、一対の円弧状部52311及び一対の直線部52312を有し、環状体524が、挿通孔5241及び回転規制部5242を有することで、ピン523に対する環状体524の回転を規制した。しかしながら、本発明はこれに限らない。すなわち、ピン523に対する環状体524の回転を規制できれば、他の構成でもよい。例えば、上記直線部52312及び回転規制部5242は、一対である必要はなく、柱状部5231が1つの直線部52312を有し、環状体524が、当該1つの直線部52312に対応する1つの回転規制部5242を有する構成であってもよい。また、ピン523の周面に、当該ピン523の中心軸に沿う溝を形成し、環状体524が、ピン523が挿通される孔部と、上記溝に挿入される突部とを有する構成としてもよい。
更に、柱状部5231においてギア541が配置される部分の断面形状は円形状であり、環状体が配置される部分の断面形状は上記直線部52312を有する形状としたが、本発明はこれに限らない。すなわち、ピン523の中心軸に沿う柱状部5231の全体において、上記直線部52312を有する断面形状としてもよい。
また、環状体524の外形は円形状でなくてもよく、矩形状等、他の形状であってもよい。
上記実施形態では、移動規制部51B4,51B8が、開放位置に回動された内側羽根571,581に当接して、当該内側羽根571,581の開放方向への更なる回動を規制するとした。しかしながら、本発明はこれに限らない。すなわち、開放位置に内側羽根571,581及び外側羽根572,582が配置された場合に、駆動手段53の動作が停止するように構成してもよい。更に、開放位置及び閉塞位置の少なくともいずれかの位置に移動した内側羽根571,581及び外側羽根572,582を検出する検出手段を設け、当該検出手段による検出結果に基づいて、上記制御装置が駆動手段53の動作を制御する構成としてもよい。また、開口部511を閉塞する際に、内側羽根571,581が互いに近接する側の端部で当接する場合には、移動規制部51B2,51B6はなくてもよい。
上記実施形態では、環状体付勢部材としての付勢部材525、ギア用付勢部材としての付勢部材5455及び羽根用付勢部材としての付勢部材5464は、それぞれ圧縮コイルばねとしたが、本発明はこれに限らない。すなわち、付勢対象に対して付勢力を作用させることができれば、各付勢部材525,5455,5464は、他の構成でもよい。例えば、ゴム等の弾性部材を付勢部材として採用してもよい。
上記実施形態では、プロジェクター1は、3つの液晶パネル441(441R,441G,441B)を備えるとしたが、本発明はこれに限らない。すなわち、2つ以下、あるいは、4つ以上の液晶パネルを用いたプロジェクターにも、本発明を適用可能である。
上記実施形態では、光束入射面と光束射出面とが異なる透過型の液晶パネル441を用いていたが、光入射面と光射出面とが同一となる反射型の液晶パネルを用いてもよい。
上記実施形態では、光入射面と光出射面とが異なる透過型の液晶パネル441を用いていたが、光入射面と光出射面とが同一となる反射型の液晶パネルを用いてもよい。また、入射光束を変調して画像情報に応じた画像を形成可能な光変調装置であれば、マイクロミラーを用いたデバイス、例えば、DMD(Digital Micromirror Device)等を利用したものなど、液晶以外の光変調装置を用いてもよい。
1…プロジェクター、2…外装筐体、5…シャッター装置、53…駆動手段(移動手段)、54…伝達手段(移動手段)、231…開口部、522…ギア支持部(ギア支持手段)、523…ピン、524…環状体、525…付勢部材(環状体付勢部材)、541…ギア(伝達ギア)、544…リングギア、545…伝達調整部(第1羽根用駆動部、第3羽根用駆動部)、546…羽根駆動部(第1羽根用駆動部、第3羽根用駆動部)、547…伝達調整部(第3羽根用駆動部、第1羽根用駆動部)、548…羽根駆動部(第3羽根用駆動部、第1羽根用駆動部)、571…内側羽根(第1羽根及び第3羽根)、572…外側羽根(第2羽根及び第4羽根)、581…内側羽根(第3羽根及び第1羽根)、582…外側羽根(第4羽根及び第2羽根)、51B1,51B5…移動規制部(第2羽根用規制部)、51B4,51B8…移動規制部(第1羽根用規制部)、5242…回転規制部、5451…第1ギア部、5452…第2ギア部、5455…付勢部材(ギア用付勢部材)、5464…付勢部材(羽根用付勢部材)、52312…直線部(回転規制部)。

Claims (7)

  1. 画像が透過される開口部を有し、外装を構成する外装筐体と、
    前記開口部を開閉するシャッター装置と、を備え、
    前記シャッター装置は、
    羽根部材と、
    前記開口部が閉塞される閉塞方向、及び、前記開口部が開放される開放方向に前記羽根部材を移動させる移動手段と、
    前記羽根部材と当接して、前記羽根部材の移動を規制する移動規制部と、を有し、
    前記羽根部材は、少なくとも一部が互いに重なって配置され、互いに同方向に移動して前記開口部の少なくとも一部を閉塞及び開放する第1羽根及び第2羽根を有し、
    前記第2羽根は、前記移動手段により前記第1羽根が移動されると、前記第1羽根との摩擦抵抗によって同方向に移動され、
    前記移動規制部は、前記閉塞方向に移動されて所定位置まで移動された前記第2羽根に当接して、前記閉塞方向への前記第2羽根の更なる移動を規制する第2羽根用規制部を含む
    ことを特徴とするプロジェクター。
  2. 請求項1に記載のプロジェクターにおいて、
    前記第1羽根及び前記第2羽根のうちの一方に対して他方が近接する方向に付勢する羽根用付勢部材を備える
    ことを特徴とするプロジェクター。
  3. 請求項1又は請求項2に記載のプロジェクターにおいて、
    前記移動手段は、前記第1羽根を移動させる駆動力を伝達する伝達手段を備え、
    前記伝達手段は、
    伝達された駆動力により回転する第1ギア部と、
    前記第1ギア部とは別体として構成され、前記第1ギア部と同軸に配置されて前記第1ギア部との摩擦抵抗によって前記第1ギア部と同方向に回転する第2ギア部と、
    前記第1ギア部及び前記第2ギア部のうち一方に対して他方が近接する方向に付勢するギア用付勢部材と、を有する
    ことを特徴とするプロジェクター。
  4. 請求項1から請求項3のいずれかに記載のプロジェクターにおいて、
    前記羽根部材は、少なくとも一部が互いに重なって配置され、互いに同方向に回動して前記開口部の少なくとも一部を閉塞及び開放する第3羽根及び第4羽根を有し、
    前記第4羽根は、前記移動手段により前記第3羽根が移動されると、前記第3羽根との摩擦抵抗によって同方向に移動され、
    前記第1羽根及び前記第2羽根は、前記開口部の径方向における一方の領域を開閉し、
    前記第3羽根及び前記第4羽根は、前記開口部の径方向における他方の領域を開閉し、
    前記第1羽根及び前記第2羽根と前記第3羽根及び前記第4羽根とは、前記開口部を閉塞する際には互いに近接し、前記開口部を開放する際には互いに離間する方向に移動する
    ことを特徴とするプロジェクター。
  5. 請求項4に記載のプロジェクターにおいて、
    前記移動手段は、
    前記開口部より大きな内径を有し、前記開口部の端縁に沿って配置されて、伝達される駆動力によって回転するリングギアと、
    前記リングギアと係合して、前記リングギアから伝達される駆動力により前記第1羽根を移動させる第1羽根用駆動部と、
    前記リングギアと係合して、前記リングギアから伝達される駆動力により前記第3羽根を移動させる第3羽根用駆動部と、を備える
    ことを特徴とするプロジェクター。
  6. 請求項1から請求項5のいずれかに記載のプロジェクターにおいて、
    前記移動手段は、
    前記羽根部材を移動させる駆動力を発生させる駆動手段と、
    前記駆動手段で生じた駆動力が伝達されて回転し、当該駆動力を伝達する伝達ギアと、
    前記伝達ギアを支持するギア支持手段と、を備え、
    前記ギア支持手段は、
    前記伝達ギアを挿通するピンと、
    前記ピンが挿通され、前記伝達ギアに当接される環状体と、
    前記ピンに取り付けられて前記環状体に当接し、前記環状体を前記伝達ギア側に付勢する環状体付勢部材と、を備え、
    前記ピン及び前記環状体の少なくともいずれかは、前記環状体が前記伝達ギアとともに回転することを規制する回転規制部を有する
    ことを特徴とするプロジェクター。
  7. 請求項1から請求項6のいずれかに記載のプロジェクターにおいて、
    前記移動規制部は、前記開放方向に移動して少なくとも一部が前記開口部の外側に移動した前記第1羽根に当接して、前記開放方向への前記第1羽根の更なる移動を規制する第1羽根用規制部を有する
    ことを特徴とするプロジェクター。
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