JP2016061992A - 調光装置およびプロジェクター - Google Patents

Abstract

【課題】少ない部品点数で構成された調光装置を提供する。
【解決手段】入射する光の通過光量を調整する調光装置５は、モーター５１と、モーター５１の回転軸に取り付けられ、この回転軸と共に回転するウォーム５２と、ウォーム５２に噛合する歯部を有し、ウォーム５２を挟み、回転中心軸が互いに平行となるように配置される回転部８Ａ，８Ｂと、モーター５１および回転部８Ａ，８Ｂを支持する支持体７と、光を遮光する部材で形成され、回転部８Ａ，８Ｂにそれぞれ個別に接続された遮光部６Ａ，６Ｂと、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、調光装置およびプロジェクターに関する。

従来、光源装置から射出された光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、光変調装置にて変調された光を投写する投写レンズ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、投写される画像のコントラストの向上等を目的として、光源装置から射出された光の一部を遮光し、光変調装置に入射する光量を調整する調光装置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）。

特許文献１に記載の調光装置は、光源装置からの光を部分的に遮光可能な一対の遮光シャッターと、一対の遮光シャッターを動作させる駆動部とを備える。駆動部は、モーターと、４つのギア部（第１ギア部、第２ギア部、第３ギア部、第４ギア部）と、これらを保持する板部材とを備える。第４ギア部は、モーターの回転軸に取り付けられた駆動歯車であって、正逆回転する。第１ギア部〜第３ギア部は従動歯車であって、第４ギア部の回転を一対の遮光シャッターに伝える。

特開２０１３−４４９３１号公報

しかしながら、特許文献１に記載の調光装置は、モーターの回転を一対の遮光シャッターに伝える輪列部品（ギア部）の点数が多く、製造が煩雑になることや装置が大型化するという課題がある。また、輪列部品が多いため、遮光シャッターからの熱による輪列部品の劣化が調光装置の性能悪化に顕著に表れる恐れがある。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］本適用例に係る調光装置は、入射する光の通過光量を調整する調光装置であって、モーターと、前記モーターの回転軸に取り付けられ、前記回転軸と共に回転するウォームと、前記ウォームに噛合する歯部を有し、前記ウォームを挟んで配置される一対の回転部と、前記モーターおよび前記一対の回転部を支持する支持体と、光を遮光する部材で形成され、前記一対の回転部にそれぞれ個別に接続された一対の遮光部と、を備えることを特徴とする。

この構成によれば、モーターが駆動されると、ウォームを介して一対の回転部が互いに反対方向に回転する。一対の回転部にそれぞれ接続されている一対の遮光部は、ウォームの回転に応じて互いの離間距離が変更されるので、入射する光の通過光量を調整できる。よって、ウォーム、および一対の回転部という少ない部品点数の輪列部品でモーターの回転を遮光部に伝える調光装置を構成することができる。また、輪列部品が少ない部品点数で構成されるので、小型で製造が容易な調光装置を提供することが可能となる。
また、一対の回転部に形成される歯部として、ウォームに噛合するウォームホイールやはすば歯車が有する歯部を用いることができる。これによって、平歯車同士が噛合する構成に比べて噛み合いが滑らかになるので、動作時における低騒音化が可能となる。
さらに、ゴミが侵入した場合、平歯車同士が噛合する構成においては、歯部がゴミを噛み込む方向に回転するので、回転不良が生じやすくなるが、上述したようにウォームとウォームホイールやはすば歯車が有する歯部が噛合する構成においては、ゴミが歯部に沿って移動可能なので、回転不良の抑制が可能となる。

［適用例２］上記適用例に係る調光装置において、前記一対の回転部と前記一対の遮光部とをそれぞれ個別に接続する一対の接続部をさらに備え、前記支持体は、前記一対の回転部をそれぞれ回転可能に支持する支持軸と、前記支持軸が固定される支持基板と、を備え、前記支持基板には、前記一対の接続部が挿通される開口部が形成され、前記ウォームおよび前記一対の回転部と、前記一対の遮光部とは、前記支持基板を挟んで互いに反対側に配置されることが好ましい。

遮光部は、光を遮光することによって発熱する。
この構成によれば、回転部は、接続部を介して遮光部に接続され、ウォームおよび一対の回転部と、一対の遮光部との間には、支持基板が介在している。これによって、遮光部から回転部への熱伝達の抑制、および遮光部に向かう光のウォームおよび一対の回転部への照射の抑制が可能となる。よって、ウォームおよび一対の回転部の熱による劣化を抑制できるので、調光装置は、長期に亘って通過光量を調整することが可能となる。

［適用例３］上記適用例に係る調光装置において、前記開口部は、前記一対の接続部それぞれが個別に挿通されるように分離して形成され、当該開口部に挿通される前記接続部に接続される前記遮光部が挿通不能な大きさに形成されていることが好ましい。

この構成によれば、開口部は、一対の接続部それぞれが個別に挿通されるように分離して形成されているので、支持基板には、開口部を分離する仕切部が設けられることになる。また、挿通される接続部に接続される遮光部が挿通できない大きさに形成されている。これによって、支持基板に開口部が形成されていても、支持基板の厚みの増加や平面サイズの拡大を抑制して支持基板の強度を確保することが可能となる。

［適用例４］上記適用例に係る調光装置において、前記一対の回転部それぞれは、前記支持基板側から見て先端が前記開口部から露出する突起部を有し、前記一対の接続部は、前記一対の回転部における前記突起部にそれぞれ固定されていることが好ましい。

この構成によれば、接続部を複雑な形状にすることなく、また、大型化を抑制して回転部と遮光部とを容易に接続できる。

［適用例５］上記適用例に係る調光装置において、前記一対の回転部が有する歯部の形状は、はすば歯車が有する歯部の形状であることが好ましい。

この構成によれば、複雑な構造の金型を用いることや、成形後の追加工を必要とすることなく、容易に歯部を形成できる。よって、ウォームに噛合する歯部を有する回転部を合成樹脂等で容易に製造することが可能となる。

［適用例６］本適用例に係るプロジェクターは、光源と、上記に記載の調光装置と、前記調光装置を通過した光を変調する光変調装置と、前記光変調装置で変調された光を投写する投写レンズと、を備えることを特徴とする。

この構成によれば、プロジェクターは、上述した調光装置を備えるので、大型化の抑制や低騒音化が図られるとともに、コントラストが向上された画像の投写が可能となる。また、プロジェクターは、調光装置がゴミの影響を受けにくく、ウォームや回転部の劣化が抑制されるので、長期に亘ってコントラストが向上された画像の投写が可能となる。

本実施形態のプロジェクターの概略構成を示す模式図。 本実施形態の調光装置の斜視図。 本実施形態の調光装置の分解斜視図。 本実施形態の全閉状態における調光装置の平面図。 本実施形態における調光装置の本体部の斜視図。 本実施形態の接続部および遮光部を示す斜視図。

以下、本実施形態に係るプロジェクターについて、図面を参照して説明する。
本実施形態のプロジェクターは、光源から射出された光を画像情報に応じて変調し、変調した光をスクリーン等の投写面に拡大投写する。

〔プロジェクターの主な構成〕
図１は、本実施形態のプロジェクター１の概略構成を示す模式図である。
図１に示すように、プロジェクター１は、外装を構成する外装筐体２、制御部（図示省略）、光源装置３１を有する光学ユニット３、光源装置３１や制御部等に電力を供給する電源装置ＰＳ、および冷却装置４を備える。

外装筐体２は、詳細な説明は省略するが、複数の部材で構成され、外気を取り込む吸気口、および外装筐体２内部の温まった空気を外部に排気する排気口等が設けられている。

制御部は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備え、コンピューターとして機能するものであり、プロジェクター１の動作の制御、例えば、画像の投写に関わる制御等を行う。

光学ユニット３は、制御部による制御の下、光源装置３１から射出された光を光学的に処理して投写する。
光学ユニット３は、図１に示すように、光源装置３１に加え、インテグレーター照明光学系３２、色分離光学系３３、リレー光学系３４、光学装置３５、投写レンズ３６、調光装置５、およびこれらの光学部品を光路上の所定位置に配置する光学部品用筐体３７を備える。
光学ユニット３は、図１に示すように平面視略Ｌ字状に形成され、一方の端部に光源装置３１が着脱可能に配置され、他方の端部に投写レンズ３６が配置される。なお、以下では、説明の便宜上、光源装置３１から光が射出される方向を＋Ｘ方向、投写レンズ３６から光が射出される方向を＋Ｙ方向（前方向）、プロジェクター１が机上等に据え置かれる姿勢における上側を＋Ｚ側として記載する。

光源装置３１は、超高圧水銀ランプやメタルハライドランプ等からなる放電型の光源３１１、リフレクター３１２および平行化レンズ３１３等を備える。光源装置３１は、光源３１１から射出された光をリフレクター３１２にて反射した後、平行化レンズ３１３よって射出方向を揃え、インテグレーター照明光学系３２に向けて射出する。

インテグレーター照明光学系３２は、第１レンズアレイ３２１、第２レンズアレイ３２２、偏光変換素子３２３、および重畳レンズ３２４を備える。
第１レンズアレイ３２１は、光源装置３１から射出された光の光軸Ａｘ方向から見て略矩形の輪郭を有する小レンズがマトリクス状に配列された構成を有しており、光源装置３１から射出された光を複数の部分光に分割する。第２レンズアレイ３２２は、第１レンズアレイ３２１と略同様の構成を有しており、重畳レンズ３２４とともに、部分光を後述する液晶パネルの表面に略重畳させる。偏光変換素子３２３は、第２レンズアレイ３２２から射出されたランダム光を液晶パネルで利用可能な略１種類の偏光光に揃える機能を有している。

色分離光学系３３は、２枚のダイクロイックミラー３３１，３３２、および反射ミラー３３３を備え、インテグレーター照明光学系３２から射出された光を赤色光（以下「Ｒ光」という）、緑色光（以下「Ｇ光」という）、青色光（以下「Ｂ光」という）の３色の色光に分離する機能を有する。

リレー光学系３４は、入射側レンズ３４１、リレーレンズ３４３、および反射ミラー３４２，３４４を備え、色分離光学系３３で分離されたＲ光をＲ光用の液晶パネルまで導く機能を有する。なお、光学ユニット３は、リレー光学系３４がＲ光を導く構成としているが、これに限らず、例えば、Ｂ光を導く構成としてもよい。

光学装置３５は、各色光用に設けられた光変調装置３５１（Ｒ光用の光変調装置を３５１Ｒ、Ｇ光用の光変調装置を３５１Ｇ、Ｂ光用の光変調装置を３５１Ｂとする）、および色合成光学装置としてのクロスダイクロイックプリズム３５２を備える。
各光変調装置３５１は、透過型の液晶パネル、液晶パネルの光入射側に配置された入射側偏光板、および液晶パネルの光射出側に配置された射出側偏光板を備え、各色光を画像情報に応じて変調する。

クロスダイクロイックプリズム３５２は、４つの直角プリズムを貼り合わせた平面視略正方形状をなし、直角プリズム同士を貼り合わせた界面には、２つの誘電体多層膜が形成されている。クロスダイクロイックプリズム３５２は、誘電体多層膜が光変調装置３５１Ｒ，３５１Ｂにて変調されたＲ光およびＢ光を反射し、光変調装置３５１Ｇにて変調されたＧ光を透過して、３色の変調光を合成する。

投写レンズ３６は、複数のレンズを備え、ズーム調整およびフォーカス調整の機能を有している。投写レンズ３６は、クロスダイクロイックプリズム３５２にて合成された光をスクリーン上に拡大投写する。

調光装置５は、図１に示すように、一対の遮光部６Ａ，６Ｂ、および後述するモーター５１や支持基板７１等（図２参照）を備え、遮光部６Ａ，６Ｂが光学部品用筐体３７の側壁に設けられた開口部（図示省略）から挿入され、支持基板７１が光学部品用筐体３７にネジ固定される。そして、遮光部６Ａ，６Ｂは、第１レンズアレイ３２１と第２レンズアレイ３２２との間に、光軸Ａｘを挟んで対向配置される。

調光装置５は、制御部の指示に基づいてモーター５１が駆動することにより遮光部６Ａ，６Ｂの互いの距離が変更され、第１レンズアレイ３２１を透過した光の通過光量を調整する。調光装置５は、遮光部６Ａ，６Ｂの通過光量が最も少ない（光を最も遮光する）全閉状態から遮光部６Ａ，６Ｂの通過光量が最も多い全開状態の間で通過光量を調整する。
そして、調光装置５は、第２レンズアレイ３２２に入射する光量、ひいては、光変調装置３５１に入射する光量を調整し、投写される画像のコントラスト向上に寄与する。調光装置５については、後で詳細に説明する。

冷却装置４は、図１に示すように、吸気ファン４１、ダクト部材４２、ランプファン（図示省略）、および排気ファン４３等を備える。
吸気ファン４１は、外装筐体２の吸気口から外部の空気を取り込み、取り込んだ空気をダクト部材４２を介して光学装置３５や偏光変換素子３２３等に送風し、これらの部材を冷却する。
ランプファンは、光源装置３１に冷却空気を送風し、光源３１１等を冷却する。
排気ファン４３は、光学装置３５、偏光変換素子３２３や光源３１１等を冷却して暖まった空気を外装筐体２の排気口から外部に排出する。

〔調光装置の構成〕
ここで、調光装置５について詳細に説明する。
図２は、調光装置５の斜視図であり、（ａ）は一方側から見た図、（ｂ）は他方側から見た図である。
調光装置５は、図２に示すように、一対の遮光部６Ａ，６Ｂに加え、モーター５１、ウォーム５２、支持体７、一対の回転部８Ａ，８Ｂ、止め輪ＳＲ、一対の接続部９Ａ，９Ｂ、および回路ユニット１０（図３参照）を備える。調光装置５は、制御部の制御に基づいてモーター５１が駆動し、ウォーム５２等の部材を介して遮光部６Ａ，６Ｂが回転して、遮光部６Ａ，６Ｂ間の離間距離が変更されることにより通過光量を調整する。

図３は、調光装置５の分解斜視図である。
モーター５１は、図示しないケーブルによって制御部に接続されており、制御部の指示により駆動する。本実施形態のモーター５１は、ステッピングモーターが用いられている。また、モーター５１は、回転軸５１１およびフランジ５１２を有し、回転軸５１１が飛び出る方向に付勢されて組み立てられている。

ウォーム５２は、圧入等によりモーター５１の回転軸５１１に取り付けられ、回転軸５１１と共に回転する。ここで、モーター５１に取り付けられたウォーム５２をウォーム５２側から見て、図３に示すように、ウォーム５２の時計回りの回転方向を第１回転方向Ｒ１とし、ウォーム５２の反時計回りの回転方向を第２回転方向Ｒ２とする。

支持体７は、図３に示すように、板金で形成された支持基板７１、および支持基板７１に固定される金属製の支持軸７２ａ，７２ｂを有し、モーター５１および回転部８Ａ，８Ｂを支持する。
支持基板７１は、外形が略矩形状のベース部７１１、およびベース部７１１の一部が切り起こされた起立部７１２を有している。起立部７１２は、ベース部７１１に対し、９０°屈曲されており、ベース部７１１には、起立部７１２が形成されることにより開口部７１１Ｈが設けられている。起立部７１２は、中央にスリット７１２Ｓが形成され、スリット７１２Ｓの両側にネジ孔７１２Ｎが設けられている。

ウォーム５２が取り付けられたモーター５１は、図２に示すように、一部が開口部７１１Ｈ内に配置され、回転軸５１１（図３参照）がスリット７１２Ｓ内に配置され、フランジ５１２に設けられた孔から挿通されたネジがネジ孔７１２Ｎに螺合されて起立部７１２に固定される。そして、ウォーム５２は、ベース部７１１の一方の側に位置し、起立部７１２から支持軸７２ａ，７２ｂ側に突出して配置される。

支持軸７２ａ，７２ｂは、図３に示すように、起立部７１２の開口部７１１Ｈとは反対側のベース部７１１に、起立部７１２と同じ方向に突出するように取り付けられる。支持軸７２ａ，７２ｂは、ウォーム５２の中心軸５２ｊを通り、起立部７１２に直交する仮想平面を挟んで配置される。ここで、支持体７を支持軸７２ａ，７２ｂ側から見て、支持軸７２ａ，７２ｂの上方に起立部７１２が位置する姿勢において、仮想平面の右方に位置する支持軸を支持軸７２ａ、仮想平面の左方に位置する支持軸を支持軸７２ｂとする。

また、支持軸７２ａ，７２ｂは、起立部７１２のモーター５１が取り付けられる面、すなわちウォーム５２の中心軸５２ｊに直交する面に対するそれぞれの回転中心軸７２ａｘ，７２ｂｘの距離が異なるように配置される。本実施形態では、中心軸５２ｊに直交する平面からの距離が支持軸７２ａの回転中心軸７２ａｘの距離より支持軸７２ｂの回転中心軸７２ｂｘの距離の方が小さく、その差がウォーム５２の歯部のピッチの１／２の距離に設定されている。

また、ベース部７１１には、図３に示すように、起立部７１２に対して開口部７１１Ｈの反対側に開口部７１ａ，７１１ｃおよび丸孔７１１ｄ，７１１ｅが形成されている。
開口部７１ａは、接続部９Ａ，９Ｂが挿通される孔であり、仕切部７１１ｘによって、開口部７１１ａと開口部７１１ｂとに分離されている。
開口部７１１ａは、回転中心軸７２ａｘを中心とする円弧状の孔であり、接続部９Ａが挿通される。開口部７１１ａは、調光装置５の動作時に回転する接続部９Ａが接触せず、遮光部６Ａが挿通不能な大きさに形成されている。

開口部７１１ｂは、回転中心軸７２ｂｘを中心とする円弧状の孔であり、接続部９Ｂが挿通される。開口部７１１ｂは、調光装置５の動作時に回転する接続部９Ｂが接触せず、遮光部６Ｂが挿通不能な大きさに形成されている。
また、開口部７１１ｂの支持軸７２ｂ側の内面には、支持軸７２ｂに向かって窪む凹部７１１ｂｘが形成されており、この凹部７１１ｂｘによって、開口部７１１ｂには、回転中心軸７２ｂｘを中心とする回転方向に２つの段差７１１ｂｙが設けられている。

開口部７１１ｃは、支持軸７２ａの近傍に矩形状を有して形成されており、この開口部７１１ｃから回路ユニット１０の後述するフォトセンサー１１が露出している。
丸孔７１１ｄは、図３に示すように、支持軸７２ａを挟んで一対設けられ、丸孔７１１ｅは、支持軸７２ｂを挟んで一対設けられている。

図３に示すように、回転部８Ａは、歯部８Ａｇを有する本体部８０Ａ、および本体部８０Ａに圧入される軸受Ｂｕを備える。回転部８Ｂは、歯部８Ｂｇを有する本体部８０Ｂ、および本体部８０Ｂに圧入される軸受Ｂｕを備える。本体部８０Ａ，８０Ｂは、例えば、ＰＰＳ（Poly Phenylene Sulfide）等の耐熱性が高い合成樹脂で形成されている。軸受Ｂｕは、銅等を基材とする燒結含油金属で支持軸７２ａ，７２ｂが挿通される内径の形状を有している。

図４は、全閉状態における調光装置５の平面図であり、（ａ）は、ウォーム５２側から見た図、（ｂ）は、（ａ）とは反対側から見た図である。
回転部８Ａ，８Ｂは、図４（ａ）に示すように、ウォーム５２を挟んで配置され、それぞれの歯部８Ａｇ，８Ｂｇがウォーム５２に噛合して支持軸７２ａ，７２ｂそれぞれに回転可能に支持される。また、回転部８Ａ，８Ｂは、それぞれの回転中心軸が中心軸５２ｊに直交する面に沿い、それぞれの回転中心軸が互いに平行となるように配置される。そして、回転部８Ａ，８Ｂは、止め輪ＳＲが支持軸７２ａ，７２ｂに取り付けられて、ベース部７１１から離間する方向の移動が規制される。
そして、回転部８Ａ，８Ｂは、ウォーム５２の回転を減速して遮光部６Ａ，６Ｂを回転させる。ここで、図４（ａ）の図面視において、回転部８Ａ，８Ｂの時計回りの回転方向を第３回転方向Ｒ３とし、回転部８Ａ，８Ｂの反時計回りの回転方向を第４回転方向Ｒ４とする。

図５は、本体部８０Ａ，８０Ｂの斜視図であり、（ａ）は、図３における本体部８０Ａ，８０Ｂを拡大した図、（ｂ）は、（ａ）とは反対側から本体部８０Ａ，８０Ｂを見た図である。
本体部８０Ａは、図５に示すように、中央に軸受Ｂｕ（図３参照）が圧入される丸孔が形成されており、外周の一部には、軸受Ｂｕの中心軸を中心とする歯部８Ａｇが形成され、外周の歯部８Ａｇが形成されていない領域の一部に突起部８Ａｐが設けられている。

歯部８Ａｇは、調光装置５の全閉状態から全開状態までの間でウォーム５２と噛合するような領域に形成されている。そして、歯部８Ａｇの形状は、はすば歯車が有する歯部の形状であり、ウォーム５２が第２回転方向Ｒ２（図３参照）に回転すると、回転部８Ａは、第４回転方向Ｒ４に回転する。

突起部８Ａｐは、図５（ａ）に示すように、先端に平坦部を有し、この平坦部には、円柱状の２つのリブ８Ａｘ、および２つのリブ８Ａｘの間に設けられたネジ穴８Ａｙが形成されている。また、突起部８Ａｐは、図４（ｂ）に示すように、支持体７に支持された回転部８Ａを、支持基板７１側から見て、先端が開口部７１１ａから露出するように形成されている。

また、本体部８０Ａには、図５（ｂ）に示すように、支持基板７１の一対の丸孔７１１ｄ（図３参照）に対応し、内径が丸孔７１１ｄの内径と略同径の一対の丸孔８１ａ、およびベース部７１１側に突出する検出用突起８２が設けられている。
検出用突起８２は、軸受Ｂｕの中心軸を中心とする円弧状に形成されており、回転部８Ａの回転により、所定の位置でフォトセンサー１１の凹部に挿通する。

本体部８０Ｂは、本体部８０Ａと同様に、中央に軸受Ｂｕが圧入される丸孔が形成されており、図５に示すように、外周の一部には、軸受Ｂｕの中心軸を中心とする歯部８Ｂｇが形成され、外周の歯部８Ｂｇが形成されていない領域の一部に突起部８Ｂｐが設けられている。

歯部８Ｂｇは、歯部８Ａｇと同様に、調光装置５の全閉状態から全開状態までの間でウォーム５２と噛合するような領域に形成されている。そして、歯部８Ｂｇの形状は、はすば歯車が有する歯部の形状であり、ウォーム５２が第２回転方向Ｒ２（図３参照）に回転すると、回転部８Ｂは、第３回転方向Ｒ３に回転する。すなわち、回転部８Ａと回転部８Ｂとは、ウォーム５２の回転により互いに反対方向に回転する。

突起部８Ｂｐは、先端の形状が、図５（ａ）に示すように、回転部８Ａの突起部８Ａｐの先端の形状と同様に形成されており、円柱状の２つのリブ８Ｂｘ、およびネジ穴８Ｂｙを有し、支持基板７１側から見て、先端が開口部７１１ｂから露出する（図４（ｂ）参照）ように形成されている。

また、本体部８０Ｂには、図５（ｂ）に示すように、支持基板７１の一対の丸孔７１１ｅ（図３参照）に対応し、内径が丸孔７１１ｅの内径と略同径の一対の丸孔８１ｂ、およびベース部７１１側に突出する円柱状の突起８３が設けられている。
突起８３は、図４（ｂ）に示すように、凹部７１１ｂｘ内に配置され、回転部８Ｂの回転に応じて凹部７１１ｂｘの両側の段差７１１ｂｙ間を移動する。そして、調光装置５は、回転部８Ｂが所定以上回転した場合に、突起８３と段差７１１ｂｙとが当接し、回転部８Ｂのそれ以上の回転を規制するように構成されている。回転部８Ｂの所定以上の回転が規制されることで、回転部８Ａも所定以上の回転が規制される。

回転部８Ａ，８Ｂは、それぞれ、治具を用いて位置決めされて、支持体７に組み込まれる。具体的に、支持基板７１の一対の丸孔７１１ｄから治具（ピン）が突出され、回転部８Ａは、一対の丸孔８１ａにピンが挿通され、歯部８Ａｇがウォーム５２に噛合して組み込まれる。回転部８Ｂは、回転部８Ａと同様に、一対の丸孔８１ｂに支持基板７１の一対の丸孔７１１ｅから突出された治具（ピン）が挿通され、歯部８Ｂｇがウォーム５２に噛合して組み込まれる。
また、モーター５１の回転軸５１１が付勢されているので、回転部８Ａ，８Ｂは、回転軸５１１に取り付けられているウォーム５２と、中心軸５２ｊに沿う方向の噛み合いのガタツキ、すなわちウォーム５２と回転部８Ａ，８Ｂとのバックラッシュを含むガタツキが抑制されて組み込まれる。

接続部９Ａ，９Ｂは、図２（ａ）に示すように、回転部８Ａ，８Ｂと遮光部６Ａ，６Ｂとをそれぞれ個別に接続する。
図６は、全閉状態から全開状態の方向に回転部８Ａ，８Ｂが僅かに回転された状態における接続部９Ａ，９Ｂおよび遮光部６Ａ，６Ｂを示す斜視図であり、（ａ）は、光が入射する側から見た図、（ｂ）は光が射出する側から見た図である。

接続部９Ａ，９Ｂは、熱伝導率が遮光部６Ａ，６Ｂの熱伝導率より低い材料、例えばステンレス等の板材で形成されている。
接続部９Ａは、回転部８Ａと遮光部６Ａとを接続する。接続部９Ａは、図６（ａ）に示すように、長尺状に形成されており、長手方向の一端側に設けられた駆動側取付部９Ａａ、他端側に設けられた遮光側取付部９Ａｂ、および駆動側取付部９Ａａと遮光側取付部９Ａｂとを繋ぐ延出部９Ａｃを有している。そして、接続部９Ａは、駆動側取付部９Ａａが回転部８Ａの突起部８Ａｐ（図５（ａ）参照）に固定され、遮光側取付部９Ａｂが遮光部６Ａに固定されて、回転部８Ａと遮光部６Ａとを接続する。

具体的に、駆動側取付部９Ａａは、平面視矩形状に形成され、突起部８Ａｐの２つのリブ８Ａｘが挿通されるリブ用孔、およびネジ穴８Ａｙに対応する挿通孔が設けられている。遮光側取付部９Ａｂは、平面サイズが駆動側取付部９Ａａの平面サイズより大きく形成されている。延出部９Ａｃは、幅（接続部９Ａの短手方向における大きさ）が、駆動側取付部９Ａａおよび遮光側取付部９Ａｂの幅より小さく形成されている。

そして、接続部９Ａは、遮光側取付部９Ａｂがカシメ加工等により遮光部６Ａに固定される。遮光部６Ａに固定された接続部９Ａは、駆動側取付部９Ａａのリブ用孔にリブ８Ａｘが挿通されて回転部８Ａに位置決めされ、駆動側取付部９Ａａの挿通孔にネジが挿通されて回転部８Ａの突起部８Ａｐにネジ固定される。また、接続部９Ａは、遮光部６Ａに固定された後、駆動側取付部９Ａａおよび延出部９Ａｃの一部が支持基板７１の開口部７１１ａに挿通されて回転部８Ａにネジ固定される。

接続部９Ｂは、図６（ａ）に示すように、接続部９Ａと同様に形成され、駆動側取付部９Ｂａ、遮光側取付部９Ｂｂ、および延出部９Ｂｃを有し、駆動側取付部９Ｂａが回転部８Ｂの突起部８Ｂｐ（図５（ａ）参照）に固定され、遮光側取付部９Ｂｂが遮光部６Ｂに固定されて、回転部８Ｂと遮光部６Ｂとを接続する。そして、接続部９Ｂは、接続部９Ａと同様に、遮光部６Ｂに固定された後、駆動側取付部９Ｂａおよび延出部９Ｂｃの一部が支持基板７１の開口部７１１ｂに挿通されて回転部８Ｂにネジ固定される。
このように、ウォーム５２および回転部８Ａ，８Ｂと、遮光部６Ａ，６Ｂとは、支持基板７１におけるベース部７１１を挟んで互いに反対側に配置される。

遮光部６Ａ，６Ｂは、入射する光を遮光する部材、例えば、アルミニウム等の板材で形成され、図２（ａ）に示すように、接続部９Ａ，９Ｂを介して回転部８Ａ，８Ｂにそれぞれ接続される。そして、遮光部６Ａは、回転部８Ａと共に回転中心軸７２ａｘを中心に回転し、遮光部６Ｂは、回転部８Ｂと共に回転中心軸７２ｂｘを中心に回転する。そして、遮光部６Ａ，６Ｂは、回転した位置で入射する光を遮光する。

具体的に、遮光部６Ａは、図６（ｂ）に示すように、第１遮光板６１ａおよび第２遮光板６２ａを有し、第２遮光板６２ａが第１遮光板６１ａの光射出側に一部が重なって結合されている。
第１遮光板６１ａは、図６（ａ）に示すように、全閉状態において光軸Ａｘに略直交する方向に延在することになる平面視矩形状の平坦部６１１ａ、および平坦部６１１ａの光軸Ａｘ側とは反対側から光入射側に屈曲された屈曲部６１２ａを有している。そして、平坦部６１１ａの光軸Ａｘ側における先端部の両側には、矩形状に切り欠かれた角切欠部６１３ａが形成されている。

第２遮光板６２ａは、図６（ｂ）に示すように、平面視矩形状の結合部６２１ａおよび結合部６２１ａから屈曲された屈曲部６２２ａを有し、結合部６２１ａが第１遮光板６１ａの平坦部６１１ａに結合されている。具体的に、第２遮光板６２ａは、平坦部６１１ａの光軸Ａｘ側の先端が結合部６２１ａから飛び出し、屈曲部６２２ａが光軸Ａｘ側に位置して、平坦部６１１ａの光射出側に結合されている。また、結合部６２１ａは、第１遮光板６１ａから接続部９Ａ側に突出する部位を有し、この部位がカシメ加工等により接続部９Ａの遮光側取付部９Ａｂに接続される。また、屈曲部６２２ａの端部中央には、円弧状の切欠き６２３ａが形成されている。

遮光部６Ｂは、図６（ｂ）に示すように、第１遮光板６１ｂおよび第２遮光板６２ｂを有し、第２遮光板６２ｂが第１遮光板６１ｂの光射出側に一部が重なって結合されている。
第１遮光板６１ｂは、全閉状態において光軸Ａｘに略直交する方向に延在するように形成されており、図６（ａ）に示すように、光軸Ａｘ側における先端部の両側には、矩形状に切り欠かれた角切欠部６１１ｂが形成されている。

第２遮光板６２ｂは、図６（ｂ）に示すように、平面視矩形状の結合部６２１ｂおよび結合部６２１ｂから屈曲された屈曲部６２２ｂを有し、結合部６２１ｂが第１遮光板６１ｂに結合されている。具体的に、第２遮光板６２ｂは、第１遮光板６１ｂの光軸Ａｘ側の先端が結合部６２１ｂから飛び出し、屈曲部６２２ｂが光軸Ａｘ側に位置して、第１遮光板６１ｂの光射出側に結合されている。また、結合部６２１ｂは、第１遮光板６１ｂから接続部９Ｂ側に突出する部位を有し、この部位がカシメ加工等により接続部９Ｂの遮光側取付部９Ｂｂに接続される。また、屈曲部６２２ｂの端部中央には、円弧状の切欠き６２３ｂが形成されている。

回路ユニット１０は、フォトセンサー１１およびフォトセンサー１１が実装される回路基板（図示省略）を備え、回転部８Ａの位置、すなわち、回転部８Ａに接続されている遮光部６Ａの位置を検出する。
フォトセンサー１１は、発光部および受光部を有し、発光部と受光部との間に凹部を有する形状に形成されている。フォトセンサー１１は、凹部に回転部８Ａの検出用突起８２が挿通されることにより、発光部から射出される光が遮光される。そして、回路ユニット１０は、フォトセンサー１１における受光部の光の受光状態が変化することにより、遮光部６Ａの位置を検出し、検出した結果に対応する検出信号を制御部に出力する。

調光装置５は、制御部の指示に基づいてモーター５１が駆動することにより遮光部６Ａ，６Ｂがそれぞれ回転部８Ａ，８Ｂと共に回転して互いの距離が変更され、第１レンズアレイ３２１を透過した光の通過光量を調整する。

具体的に、遮光部６Ａ，６Ｂは、全閉状態において、図４（ｂ）に示すように、第１遮光板６１ａの平坦部６１１ａ、および第１遮光板６１ｂが光軸Ａｘに対して略直交するように配置される。また、遮光部６Ａ，６Ｂは、全閉状態において、第１遮光板６１ｂが第１遮光板６１ａより光入射側に位置し、光軸Ａｘに沿う方向から見て、平坦部６１１ａの先端と、第１遮光板６１ｂの光軸Ａｘ側の先端とが重なるように配置される。
この全閉状態においては、第１レンズアレイ３２１から射出される光は、殆どが第１遮光板６１ａ，６１ｂで遮光され、一部が第１遮光板６１ａの角切欠部６１３ａ、および第１遮光板６１ｂの角切欠部６１１ｂ（いずれも図６参照）を通過して第２レンズアレイ３２２に射出される。

調光装置５は、全閉状態からウォーム５２が第２回転方向Ｒ２（図３参照）に回転されると、回転部８Ａが第４回転方向Ｒ４に回転し、回転部８Ｂが第３回転方向Ｒ３に回転し、遮光部６Ａ，６Ｂは、光軸Ａｘから離間する方向、つまり、より通過光量を増やす方向に回転する。また、遮光部６Ａ，６Ｂは、それぞれの回転中心軸７２ａｘ，７２ｂｘに対し、第１遮光板６１ａ，６１ｂが第２遮光板６２ａ，６２ｂの外側に位置して回転する。そして、遮光部６Ａ，６Ｂは、所定の位置まで回転されると、それぞれの先端部が光軸Ａｘから離間し、第１遮光板６１ａと第１遮光板６１ｂとの間から光を通過させる。

図は省略するが、ウォーム５２がさらに第２回転方向Ｒ２に回転されると、遮光部６Ａ，６Ｂは、第１遮光板６１ａ，６１ｂと第２遮光板６２ａ，６２ｂとで通過光量を調整し、この状態から、ウォーム５２がさらに第２回転方向Ｒ２に回転されると、第１遮光板６１ａ，６１ｂが有効領域（第１レンズアレイ３２１から射出される部分光の領域）外に位置し、第２遮光板６２ａ，６２ｂで通過光量を調整する。そして、第２遮光板６２ａ，６２ｂで通過光量を調整する状態からウォーム５２がさらに第２回転方向Ｒ２に回転されると、第２遮光板６２ａ，６２ｂも有効領域外に位置し、調光装置５は、通過光量が最も多い全開状態となる。

調光装置５は、ウォーム５２が第１回転方向Ｒ１（図３参照）に回転されると、回転部８Ａが第３回転方向Ｒ３に回転し、回転部８Ｂが第４回転方向Ｒ４に回転し、遮光部６Ａ，６Ｂは、光軸Ａｘに近づく方向、つまり、より通過光量を減らす方向に回転する。
このように、調光装置５は、制御部の指示に基づいてモーター５１が駆動してウォーム５２の回転を回転部８Ａ，８Ｂに伝え、接続部９Ａ，９Ｂを介して遮光部６Ａ，６Ｂを開閉させることによりに通過光量を調整する。

以上説明したように、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）ウォーム５２、および回転部８Ａ，８Ｂという少ない部品点数の輪列部品でモーター５１の回転を遮光部６Ａ，６Ｂに伝える調光装置５を構成することができる。また、輪列部品が少ない部品点数で構成されるので、小型で製造が容易な調光装置５を提供することが可能となる。

（２）調光装置５は、ウォーム５２と回転部８Ａ，８Ｂの歯部８Ａｇ，８Ｂｇ（すば歯車が有する歯部の形状）とが噛合する構成なので、平歯車同士が噛合する構成に比べて噛み合いが滑らかになる。よって、調光装置５の動作時における低騒音化が可能となる。
さらに、ゴミが侵入した場合、平歯車同士が噛合する構成においては、歯部がゴミを噛み込む方向に回転するので、回転不良が生じやすくなるが、調光装置５においては、ゴミがウォーム５２や歯部８Ａｇ，８Ｂｇに沿って移動可能なので、回転不良の抑制が可能となる。

（３）回転部８Ａ，８Ｂは、接続部９Ａ，９Ｂを介して遮光部６Ａ，６Ｂに接続され、ウォーム５２および回転部８Ａ，８Ｂと、遮光部６Ａ，６Ｂとは、支持基板７１を挟んで互いに反対側に配置される。これによって、光を遮光することによって温度が上昇する遮光部６Ａ，６Ｂから回転部８Ａ，８Ｂへの熱伝達の抑制、および支持基板７１の遮光部６Ａ，６Ｂ側からウォーム５２および回転部８Ａ，８Ｂ側への光の照射の抑制が可能となる。よって、ウォーム５２や回転部８Ａ，８Ｂの熱による劣化を抑制できるので、調光装置５は、長期に亘って通過光量を調整することが可能となり、プロジェクター１は、長期に亘ってコントラストが良好な画像の投写が可能となる。
さらに、接続部９Ａ，９Ｂにおいては、熱伝導率が遮光部６Ａ，６Ｂの熱伝導率より低い材料が用いられ、駆動側取付部９Ａａ，９Ｂａと遮光側取付部９Ａｂ，９Ｂｂとの間には、幅が駆動側取付部９Ａａ，９Ｂａおよび遮光側取付部９Ａｂ，９Ｂｃの幅より小さな延出部９Ａｃ，９Ｂｃが設けられているので、遮光部６Ａ，６Ｂの熱がさらに伝わりにくく構成されている。よって、ウォーム５２や回転部８Ａ，８Ｂの熱による劣化をさらに抑制することが可能となる。

（４）支持基板７１には、開口部７１ａを分離する仕切部７１１ｘが設けられ、開口部７１１ａ、７１１ｂは、遮光部６Ａ，６Ｂがそれぞれ挿通できない大きさに形成されている。これによって、支持基板７１に開口部７１ａが形成されていても、支持基板７１の厚みの増加や平面サイズの拡大を抑制して支持基板７１の強度を確保することが可能となる。

（５）回転部８Ａ，８Ｂそれぞれは、支持基板７１側から見て先端が開口部７１１ａ，７１１ｂから露出する突起部８Ａｐ，８Ｂｐを有し、接続部９Ａ，９Ｂは、突起部８Ａｐ，８Ｂｐにそれぞれ固定されている。これによって、接続部９Ａ，９Ｂを複雑な形状にすることなく、また、大型化を抑制して回転部８Ａ，８Ｂと遮光部６Ａ，６Ｂとを容易に接続できる。

（６）回転部８Ａ，８Ｂは、歯部８Ａｇ，８Ｂｇの形状が、はすば歯車が有する歯部の形状なので、複雑な構造の金型を用いることや、成形後の追加工を必要とすることなく、容易に歯部８Ａｇ，８Ｂｇを形成できる。よって、回転部８Ａ，８Ｂにおける本体部８０Ａ，８０Ｂを合成樹脂等で容易に製造することが可能となる。

（７）回転部８Ａ，８Ｂは、金属製の軸受Ｂｕを備えるので、長期に亘って安定した回転が可能となる。

（８）プロジェクター１は、調光装置５を備えるので、大型化の抑制や低騒音化が図られるとともに、コントラストが向上された画像の投写が可能となる。また、プロジェクター１は、調光装置５がゴミの影響を受けにくく、ウォーム５２や回転部８Ａ，８Ｂの劣化が抑制されるので、長期に亘ってコントラストが向上された画像の投写が可能となる。

（９）調光装置５は、遮光部６Ａ，６Ｂそれぞれが２つの遮光板を備えるので、通過光量の変化をなだらかなものとすることができ、また、全閉状態で漏れ光を抑制できる。よって、プロジェクター１は、さらにコントラストが向上された画像の投写が可能となる。

（変形例）
なお、前記実施形態は、以下のように変更してもよい。
回転部８Ａ，８Ｂをベース部７１１側や、ウォーム５２側に付勢する付勢部を備える構成としてもよい。これによって、ウォーム５２と、回転部８Ａ，８Ｂとのガタツキをさらに低減できるので、遮光部６Ａ，６Ｂの位置をより高精度に制御することや、調光装置５のより低騒音化が可能となる。

開口部７１１ａ，７１１ｂに冷却空気を流通させて、遮光部６Ａ，６Ｂを冷却するように構成してもよい。例えば、光学部品用筐体３７に取り付けられた調光装置５に対し、回転部８Ａ，８Ｂ側から開口部７１１ａ，７１１ｂに冷却空気を導入させて遮光部６Ａ，６Ｂを冷却し、光学部品用筐体３７の調光装置５が取り付けられた側とは反対側に形成された開口部から遮光部６Ａ，６Ｂを冷却した空気を光学部品用筐体３７外に流出させる。そして、光学部品用筐体３７外に流出させた空気を、排気ファン４３によってプロジェクター１の外部に排出するように構成してもよい。

前記実施形態の歯部８Ａｇ，８Ｂｇの形状は、はすば歯車が有する歯部の形状であるが、ウォームホイールが有する歯部の形状であってもよい。

前記実施形態の回転部８Ａ，８Ｂは、材料が異なる本体部８０Ａ，８０Ｂと軸受Ｂｕとを有して構成されているが、本体部８０Ａ，８０Ｂと軸受Ｂｕとを同じ材料で一体的に形成してもよい。

前記実施形態では、ウォーム５２および回転部８Ａ，８Ｂと、遮光部６Ａ，６Ｂとが支持基板７１を挟んで互いに反対側に配置されるように構成されているが、同一側に配置されるように構成してもよい。
また、接続部９Ａ，９Ｂを備えない構成とし、回転部８Ａ，８Ｂと、遮光部６Ａ，６Ｂとをそれぞれ個別に直接接続するように構成してもよい。

前記実施形態のプロジェクター１は、光変調装置３５１として透過型の液晶パネルを用いているが、反射型の液晶パネルを利用したものであってもよい。また、光変調装置としてマイクロミラー型の光変調装置、例えば、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）等を利用したものであってもよい。

前記実施形態の光変調装置３５１は、Ｒ光、Ｇ光、およびＢ光に対応する３つの光変調装置を用いるいわゆる３板方式を採用しているが、これに限らず、単板方式を採用してもよく、あるいは、２つまたは４つ以上の光変調装置を備えるプロジェクターにも適用できる。

光源装置３１は、放電型のランプを用いたものに限らず、その他の方式のランプや発光ダイオードやレーザー等の固体光源で構成してもよい。

１…プロジェクター、２…外装筐体、３…光学ユニット、５…調光装置、６Ａ，６Ｂ…遮光部、７…支持体、８Ａ，８Ｂ…回転部、８Ａｇ、８Ｂｇ…歯部、８Ａｐ，８Ｂｐ…突起部、９Ａ，９Ｂ…接続部、１１…フォトセンサー、３１…光源装置、３６…投写レンズ、５１…モーター、５２…ウォーム、５２ｊ…中心軸、７１…支持基板、７１ａ，７１１ａ，７１１ｂ…開口部、７２ａ，７２ｂ…支持軸、７２ａｘ，７２ｂｘ…回転中心軸、８０Ａ，８０Ｂ…本体部、３１１…光源、３２１…第１レンズアレイ、３２２…第２レンズアレイ、３５１，３５１Ｂ，３５１Ｇ，３５１Ｒ…光変調装置、５１１…回転軸、７１１…ベース部。

Claims (6)

1. 入射する光の通過光量を調整する調光装置であって、
   モーターと、
   前記モーターの回転軸に取り付けられ、前記回転軸と共に回転するウォームと、
   前記ウォームに噛合する歯部を有し、前記ウォームを挟んで配置される一対の回転部と、
   前記モーターおよび前記一対の回転部を支持する支持体と、
   光を遮光する部材で形成され、前記一対の回転部にそれぞれ個別に接続された一対の遮光部と、
   を備えることを特徴とする調光装置。
2. 請求項１に記載の調光装置であって、
   前記一対の回転部と前記一対の遮光部とをそれぞれ個別に接続する一対の接続部をさらに備え、
   前記支持体は、
   前記一対の回転部をそれぞれ回転可能に支持する支持軸と、前記支持軸が固定される支持基板と、を備え、
   前記支持基板には、前記一対の接続部が挿通される開口部が形成され、
   前記ウォームおよび前記一対の回転部と、前記一対の遮光部とは、前記支持基板を挟んで互いに反対側に配置されることを特徴とする調光装置。
3. 請求項２に記載の調光装置であって、
   前記開口部は、前記一対の接続部それぞれが個別に挿通されるように分離して形成され、当該開口部に挿通される前記接続部に接続される前記遮光部が挿通不能な大きさに形成されていることを特徴とする調光装置。
4. 請求項２または請求項３に記載の調光装置であって、
   前記一対の回転部それぞれは、前記支持基板側から見て先端が前記開口部から露出する突起部を有し、
   前記一対の接続部は、前記一対の回転部における前記突起部にそれぞれ固定されていることを特徴とする調光装置。
5. 請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の調光装置であって、
   前記一対の回転部が有する歯部の形状は、はすば歯車が有する歯部の形状であることを特徴とする調光装置。
6. 光源と、
   請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の調光装置と、
   前記調光装置を通過した光を変調する光変調装置と、
   前記光変調装置で変調された光を投写する投写レンズと、
   を備えることを特徴とするプロジェクター。

Images