JP6068983B2 - Optical path stop device for projector - Google Patents
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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。 The present invention relates to an optical path stop device for a projector for home use or business for projecting images and characters on a screen.
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。 As an optical path stop device for a projector, there is an apparatus that opens and closes an optical path by attaching a light shielding plate to each of two driving members, rotating the driving members in opposite directions, and moving the two light shielding plates closer to or away from each other. It is known (see, for example, Patent Document 1). In this device, the two drive members are engaged with each other by gears formed on the outer peripheral portion, and one drive member is rotated by a motor to rotate the drive members in opposite directions.
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。 In this type of optical path opening / closing device, a driving member using a gear is employed in order to make the two light shielding plates approach or separate from each other. Here, the gear is made of resin for the purpose of suppressing the meshing noise of the gear and reducing the cost. However, since the inside of the projector is in a high temperature environment where a heat generating member such as a light source exists, problems such as thermal expansion of resin parts occur. In the above-described apparatus, one drive member is provided with an urging means so that the drive member can operate stably even when the component is thermally expanded. However, as a result, the number of parts increases and the configuration of the entire apparatus becomes complicated.
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。 Further, in this optical path opening and closing device, in order to avoid deformation of the resin component in a high temperature environment, as a measure for shielding the component from the light source, it can be attached so that the direction in which the blade extends is opposite to the driving member. .
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。 The present invention has been made in view of the above problems, and provides an optical path stop device for a projector that opens and closes an optical path by approaching or separating two blades without using a gear meshing mechanism. For the purpose.
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。 The optical path stop device of the present invention rotates about a rotation axis extending in a direction intersecting with the optical axis direction of the optical path between a closed position that blocks the optical path of the projector and an open position that opens the optical path. A blade, an arm that rotates the blade, and a drive mechanism that drives the arm, wherein the drive mechanism includes a linearly moving member that rotates the arm and that linearly moves. To do.
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。 According to the present invention, since the two blades are simultaneously opened and closed via the arm driven by the linearly moving linearly moving member, it is not necessary to use a gear molded product. Therefore, it is not necessary to select and design parts in consideration of gear meshing sound.
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。 The direction intersecting with the direction of the optical axis does not mean that it intersects (intersects) the optical axis. Typically, the state is such that the direction is orthogonal to the optical axis. However, it is not limited to intersecting at right angles.
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。 The arm is preferably a lever having one end connected to the blade. In this case, the number of parts can be reduced. However, a link mechanism including a plurality of arms may be used.
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。
In the present invention, it is preferable to further include an elastic member that urges the arm and / or the linear motion member in one direction to remove the play of the drive mechanism of the arm.
A spring, rubber, or the like can be used as the elastic member.
In particular, the arm has one end connected to the blade, the other end pushed by the linear motion member, a central portion supported by the rotating shaft, and a tension spring between the arm and the linear motion member. It is preferably stretched.
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。 In this invention, it is preferable that the said drive mechanism has a rotation motor and a screw feed mechanism, or has a shaft motor.
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。 As a mechanism for linearly moving the linear motion member, a combination of a rotary motor (such as a stepping motor) and a screw feed mechanism (such as a lead screw) or a linear motor (such as a shaft motor) can be used. Since the linear motor has a higher operating speed than the rotary motor + screw feed mechanism, it is particularly suitable for a home projector. In the case of a business projector, there is no particular problem with the operating speed of the stepping motor + screw feed mechanism. Furthermore, the accuracy and speed of the stop position can be controlled with high resolution by changing the specifications (lead pitch) of the lead screw.
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。 The arm and the linear motion member can be pulled toward each other by the tension spring, and free rotation of the arm can be suppressed. Since the arm is pushed by the linearly-moving linearly-moving member and rotates, the contact portion between both members slips. Therefore, by pulling the arm and the linear motion member toward each other with a tension spring, both of them come into sliding contact more firmly, eliminating backlash and performing linear motion of the linear motion member on the arm. It can be reliably transmitted to the rotational movement.
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。
The one end and the other end of the arm do not mean a strict end, but mean one side and the other side with respect to the rotation axis.
As the tension spring, a coil spring or rubber can be used, but since it is used in a high temperature environment, it needs to have heat resistance.
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。 In the present invention, the contact area between the arm and the linear motion member can be reduced as much as possible if the arm and the linear motion member are brought into contact with each other between the flaky projections. Can be reduced.
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。 In this invention, it is preferable that the said linear motion member pushes and rotates the said arm via the roller which rotates.
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。 When the linearly-moving linearly-moving member directly pushes the rotating arm, the contact surface of both members slips, which causes mechanical resistance and noise. Therefore, if a roller is arranged at a portion where the linear motion member and the arm are in contact with each other and the both are in contact with each other via this roller, slippage is alleviated and mechanical resistance and noise can be reduced.
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。 Further, when the rail on which the roller slides is formed on the linear motion member, the roller rotates stably, so that the arm can be rotated smoothly.
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。 In the present invention, the arm is two arms having one end rotatably connected and having a link mechanism, and the other end of one arm is rotatably connected to the linear motion member. The blade is connected to the other end of the other arm and supported so as to be rotatable around a rotation shaft extending in a direction intersecting the direction of the optical axis. By the linear motion of the linear motion member, The two arms can be opened and closed, and the arm connected to the blade can be driven.
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。 In this invention, it is preferable that the said blade | wing, the said arm, and a drive mechanism are arrange | positioned in the space of the both sides which separated the attachment plate (base plate).
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。 In this case, the light source is disposed in the space on the side where the blades are present with respect to the mounting plate, and components such as the arm and the moving frame are disposed in the opposite space. Therefore, components such as the arm and the moving frame can be protected from a high temperature environment. Also in this case, it is not necessary to form an opening or the like through which the blade passes through the ground plate (mounting plate).
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。 As is clear from the above description, according to the present invention, since the two blades are simultaneously opened and closed via the arm driven by the linearly moving linear member, it is not necessary to use a gear molded product. Therefore, it is not necessary to select and design parts in consideration of gear meshing sound. In addition, if the arm and the linear motion member are configured to be pulled toward each other by a spring or the like, the sliding movement of both of them can be suppressed and the sliding motion can be made strong, and the linear motion of the linear motion member can be changed to the rotational motion of the arm. I can tell you with certainty.
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。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
A projector (business) optical path stop device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a bottom view of the optical path stop device, and FIG. 2 is a perspective view.
The optical path stop
In the following description, the front-rear direction indicates the optical axis direction of the light source, and the light source side is the rear and the opposite side is the front. The horizontal direction and the vertical direction indicate the horizontal direction and the vertical direction of the drawing.
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。
The mounting
The mounting
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。
Next, the structure of the pair of
As shown in FIG. 3A, the
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。
The
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。
The operating
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。
In the
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。
As described above, the
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。
The structure of the moving frame will be described with reference to FIG. 4A is a perspective view, and FIG. 4B is a bottom view.
The moving
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。
Further, on the outer surfaces of the left and
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。
As described above, the moving
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。
Further, a
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。
The
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。
In the optical path closed position, as shown in FIGS. 1 and 2, the moving
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。
The optical path opening operation will be described with reference to FIGS. FIG. 5A is a bottom view showing a slightly opened state (indicated by a broken line) from the optical path fully closed state, and FIG. 5B is a bottom view showing the optical path fully opened state. FIG. 6A is a perspective view showing a fully closed state, and FIG. 6B is a perspective view showing a fully opened state. Since FIG. 6 is a view of the optical path stop device as viewed from the back side, the left-right direction is opposite to the left-right direction of FIG.
When the optical path is opened, the stepping
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。
When the moving
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。
To close the optical path, when the stepping
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。
This optical path stop device has the following advantages.
(1) Since a mechanism using a gear is not adopted as a mechanism for rotating the
(2) As the stepping
(3) Since the moving
(4) Since the moving
(5) Since a grease reservoir is provided around the
(6) Since the moving
(7) Since the
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。
With reference to FIG. 7, a projector (home use (optical path diaphragm device) according to a second embodiment of the present invention will be described.
In the apparatus described with reference to FIG. 1 and the like, the
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。
In this case, the light source is disposed in a space above the mounting
In addition, although the attitude | position which the blade |
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。
A projector (home) optical path stop device according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a bottom view of the optical path diaphragm according to the third embodiment. FIG. 9A is a perspective view showing an optical path fully closed state, and FIG. 9B is a perspective view showing an optical path fully opened state.
In the business projector described with reference to FIG. 1 and the like, the opening / closing time of the blades is about 1 second, but in the home projector, it is preferably about 0.1 seconds. For this reason, the optical path stop
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。
The
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。
The
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)。
When the
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。 Since the shaft motor is a direct acting type (linear motor), the speed can be made faster than that of the stepping motor + screw feed mechanism, and the opening / closing time of the blades can be set to about 0.1 seconds.
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。
A projector optical path diaphragm according to the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 10 is a bottom view showing the optical path fully closed state, and FIG. 11 is a bottom view showing the optical path fully open state.
The optical path stop
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。
The mounting
Further, the moving
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。
The arm 130 is greatly different from the structure of the arm in the embodiment of FIGS. 1 and 8, and includes a blade-
One end of the blade
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。
A coil portion of a
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。
When the diaphragm shown in FIG. 10 is closed, the moving
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。
When opening the diaphragm, the
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。
During the forward or backward movement of the moving
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。
A projector optical path diaphragm according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 12, the optical path stop
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。
The structure of the arm will be described with reference to FIG. In this example, the left arm is described, but the right arm has the same structure.
The
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。
The operating
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。
The structure of the moving frame will be described with reference to FIG. 14A is a perspective view of the moving frame, and FIG. 14B is a bottom view.
The moving
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。
Further, as shown in FIG. 14B, a
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。
Further, a
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。
The optical path opening operation will be described with reference to FIGS. 15 is a diagram illustrating a fully closed state of the optical path stop device of FIG. 12, FIG. 15A is a perspective view illustrating the fully closed state, and FIG. 15B is a perspective view illustrating the fully opened state. . Since this figure is a view of the optical path stop device as seen from the back side, the horizontal direction is opposite to the horizontal direction of FIG.
When the optical path is closed, as shown in FIGS. 12 and 15A, the moving
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。
When the stepping
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。
When the moving
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
DESCRIPTION OF
Claims (1)
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し、
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プロジェクタ用の光路絞り装置。 A blade that rotates about a rotation axis that extends in a direction intersecting the direction of the optical axis of the optical path between a closed position that blocks the optical path of the projector and an open position that opens the optical path;
An arm for rotating the blade;
A drive mechanism for driving the arm;
With
Wherein the drive mechanism, rotates the arm, itself have a linear motion member for linear motion,
An optical path stop device for a projector , wherein the drive mechanism includes a rotation motor and a screw feed mechanism, or a shaft motor .
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