JP2006023747A - カラーホイール - Google Patents

Abstract

【課題】投影システム内の高温問題を解決するカラーホイールを提供する。
【解決手段】カラーホイール１は、モータ１１と、カラーフィルタ１２と、ファンブレードアセンブリ１３と、を備える。モータ１１は、軸カバー１１１とモータ本体１１２とから構成され、軸カバー１１１は、モータ本体１１２の片側に設けられ、軸カバー１１１とモータ本体１１２が中心軸Ａに沿って回転する。カラーフィルタ１２は、軸カバー１１１に設けられる。ファンブレードアセンブリ１３は、複数のブレード１３１を有し、カラーフィルタ１２に設けられる。
【選択図】図１Ａ

Description

本発明は、カラーホイールに関し、特に投影システムに適用されるカラーホイールに関する。

大画面、小型化および軽型化のシステムが要請されるため、画像投影システムは、光電産業で脚光を浴びている。

現在の投影システムは、液晶プロジェクタ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐｒｏｊｅｃｔｏｒ）、ＬＣＯＳ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ ｏｎ Ｓｉｌｉｃｏｎ）液晶表示装置及びデジタルライトプロセッシング（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｌｉｇｈｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ、ＤＬＰ）３種類に分けられ、そのうち、ＬＣＯＳとＤＬＰは、システムが簡略化の利点を有する。以下、ＤＬＰを例として説明する。

ＤＬＰプロジェクタは、デジタル制御を採用すると同時に、反射光原理を利用して作動を行う。まず、光源が集光ロッド（Ｌｉｇｈｔ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ Ｒｏｄ）を経由し集光されてから、カラーホイールにおけるカラーフィルタを通過して分光された後、デジタルマイクロミラーデバイス（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏ−ｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ、ＤＭＤ）上に投射する。この技術では、従来の液晶プロジェクタにおける液晶パネルの代わりに、デジタルマイクロミラーデバイスによって結像する。マイクロミラーデバイスには極小サイズの可動鏡が多く設けられ、電極を駆動することにより、可動鏡の傾斜角度及び回転時間を制御し、さらに光の反射方向を切り換えすることにより、可動鏡から投射して結像する。

ここで、カラーホイールは、接着剤によりカラーフィルタをモータ上に接着して成り、さらにモータの連動によりカラーフィルタを中心に沿って回転させる。しかし、システム内の光源温度はよく９５０℃〜１０００℃も達するため、投影システム全体の操作温度も高くて下げられない。接着剤が高温で容易に脆化するため、光源が発生した高温は、カラーホイールの使用寿命を低減するのみならず、他のデバイスの信頼性にも影響される。

この問題を解決するために、現在の解決方法として、ファンを光源、発色源及びデジタルマイクロミラーデバイスの近傍に設置し、ファンが発生した風力により、これらデバイスの環境温度と自身の温度を下げる。ただし、現在の電子装置のデザインは、軽型、薄型、小型が要求されるため、元のシステムに別途にファンを設置すると、システム全体の体積と重量を増大しなければならない。

本発明は、上記問題を鑑みてなされたものであり、投影システム内の高温問題を解決するカラーホイールを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係わるカラーホイールは、軸カバーとモータ本体とから構成され、前記軸カバーは前記モータ本体の片側に設けられ、前記軸カバーと前記モータ本体が中心軸に沿って回転するモータと、前記軸カバーに設けられるカラーフィルタと、複数のブレードを有し、前記カラーフィルタに設けられるファンブレードアセンブリとを備える。

また、本発明に係わるカラーホイールは、軸カバーとモータ本体とから構成され、前記軸カバーは前記モータ本体の片側に設けられ、前記軸カバーと前記モータ本体が中心軸に沿って回転するモータと、前記軸カバーに設けられるカラーフィルタと、複数のブレードを有し、前記モータの周りに設けられるファンブレードアセンブリと、を備える。

また、本発明に係わるカラーホイールは、軸カバーとモータ本体とから構成され、前記軸カバーは前記モータ本体の片側に設けられ、前記軸カバーと前記モータ本体は中心軸に沿って回転するモータと、複数のブレードを有し、前記モータと連結するファンブレードアセンブリと、前記ファンブレードアセンブリと連結するカラーフィルタと、を備える。

上述したように、本発明のカラーホイールは、ファンブレードアセンブリを有し、ファンブレードアセンブリの回転により、投影システム内部の熱源を分散させ、さらにシステム外部へ導く。従来技術と比べると、本発明は、元のカラーホイール上にファンブレードアセンブリを付加するだけで、モータによりカラーフィルタの回転を連動させると同時に、ファンブレードアセンブリの回転を連動させる。従って、別途に独立のファンを付加する必要がないため、システム全体の体積が増大しないだけでなく、重量も僅かに増やすだけで、コストも高くならない。また、ファンブレードアセンブリによる対流がモータの温度を下げることができるため、カラーホイールの使用寿命を延長することができる。さらに、システム全体の温度を下げるため、他のデバイスの信頼性を向上することもできる。

以下、図面を参照しながら、本発明の好適な形態におけるカラーホイールについて説明する。

本発明の実施例１におけるカラーホイール１は、モータ１１と、カラーフィルタ１２と、ファンブレードアセンブリ１３と、を備える。図１Ａと図１Ｂに示すように、モータ１１は、軸カバー１１１とモータ本体１１２とから構成され、軸カバー１１１は、モータ本体１１２の片側に設けられ、軸カバー１１１とモータ本体１１２は、中心軸Ａに沿って回転する。カラーフィルタ１２は、軸カバー１１１に設けられる。ファンブレードアセンブリ１３は、複数のブレード１３１を有し、カラーフィルタ１２に設けられる。

本実施例において、モータ本体１１２は、主にハウジングと、磁石（図示せず）と、ケイ素鋼プレート（図示せず）と、コイル（図示せず）とから構成される。コイルに電流を印加すると、ケイ素鋼プレートが磁力及び磁界を発生し、通過した電流の正負と強度によって磁界を規則的に変化させることによって、即ち、回転磁界を発生することにより、磁石を回転磁界と作用させ、さらに回転を形成させる。

本実施例におけるカラーフィルタ１２は、例えば、赤、緑、青の三色の扇形のフィルタからなる円形のフィルタである。また、カラーフィルタ１２は、赤、緑、青の三色の複数のブロックからなる円形のフィルタでもよく、赤、緑、青の三色に白色の透明なブロックを加えた複数のブロックからなる円形のフィルタでもよく、円形の透明板上に赤、緑、青の三色の複数のブロックの薄膜が形成されるものでもよい。もちろん、図１Ｂに示すように、カラーフィルタ１２は、上述した如何なる形態のリング状のフィルタでもよい。

さらに、本実施例において、カラーフィルタ１２は、モータ１１の軸カバー１１１上に設けられる。ここで、カラーフィルタ１２は、例えば接着または嵌合等の方式で軸カバー１１１上に設けられる。また、カラーフィルタ１２も中心軸Ａに沿って回転する。

図１Ａと図１Ｂに示すように、カラーフィルタ１２は、モータ１１とファンブレードアセンブリ１３との間に位置する。ファンブレードアセンブリ１３は、複数のブレード１３１を有し、且つブレード１３１の材料は例えばエンジニアリングプラスチックである。もちろん、ブレード１３１の材料は、例えばゴム、金属、炭素繊維、セラミックス、木材または複合材料の何れか一つである。また、図１Ａと図１Ｂに示すように、ファンブレードアセンブリ１３は、カラーフィルタ１２と接合するためのハウジング１３２を有することもできる。本実施例において、ファンブレードアセンブリ１３とブレード１３１は、その寸法と形?が実際の要請に応じて調整することができる。ここで、ファンブレードアセンブリ１３は、例えば円形ファンブレードアセンブリまたはリング状ファンブレードアセンブリである。なお、ファンブレードアセンブリ１３も中心軸Ａにそって回転する。

また、図２Ａと図２Ｂに示すように、ファンブレードアセンブリ１３は、カラーフィルタ１２の周りに位置することもできる。ここで、ファンブレードアセンブリ１３は、リング状のファンブレードアセンブリである。

また、図３に示すように、ファンブレードアセンブリ１３は、リング状のファンブレードアセンブリであり、且つカラーフィルタ１２上に設けられる。

図１Ａなどに示すように、本実施例において、カラーホイール１は、さらに、位置決め部材１４を有する。位置決め部材１４は、カラーホイール１を投影システムに固定するための位置決め板である。

本実施例において、モータ１１が回転する際に、カラーフィルタ１２の回転を連動すると同時に、ファンブレードアセンブリ１３の回転も連動する。ファンブレードアセンブリ１３の回転によってシステム内部で対流を発生し、このため、システム内部の熱源を分散するのみならず、投影システムが開口を有する場合、さらに熱源をシステム外部へ導くことができ、藉此降低システム内部の温度を下げて、カラーホイール１と他のデバイスの使用寿命を延長することができる。また、ファンブレードアセンブリ１３の回転による対流は、モータ１１の温度を下げることもでき、カラーホイール１の使用寿命をさらに延長することができる。

図４に示すように、本発明の実施例２におけるカラーホイール２は、モータ２１と、カラーフィルタ２２と、ファンブレードアセンブリ２３と、を備える。モータ２１は、軸カバー２１１とモータ本体２１２とから構成され、軸カバー２１１は、モータ本体２１２の片側に設けられ、軸カバー２１１とモータ本体２１２は、中心軸Ｂに沿って回転する。カラーフィルタ２２は、軸カバー２１１に設けられる。ファンブレードアセンブリ２３は、複数のブレード２３１を有し、モータ２１の周りに設けられる。

本実施例において、カラーホイール２は、さらに、位置決め部材２４を有する。位置決め部材２４は、カラーホイール２を投影システムに固定するための位置決め板である。

本実施例において、ファンブレードアセンブリ２３は、中心軸Ｂに沿って回転し、且つカラーフィルタ２２も、中心軸Ｂに沿って回転する。

なお、本実施例における部材は、その特徴と機能が上記実施例における部材と同様なので、その説明を省略する。

図５乃至図７に示すように、本発明の実施例３におけるカラーホイール３は、モータ３１と、ファンブレードアセンブリ３２と、カラーフィルタ３３と、を備える。モータ３１は、軸カバー３１１とモータ本体３１２とから構成され、軸カバー３１１は、モータ本体３１２の片側に設けられ、軸カバー３１１とモータ本体３１２は、中心軸Cに沿って回転する。ファンブレードアセンブリ３２は、複数のブレード３２１を有し、モータ３１と連結する。カラーフィルタ３３は、ファンブレードアセンブリ３２と連結する。

本実施例において、カラーホイール３は、さらに、位置決め部材３４を有する。位置決め部材３４は、カラーホイール３を投影システムに固定するための位置決め板である。

図５に示すように、ファンブレードアセンブリ３２は、カラーフィルタ３３とモータ３１との間に位置する。また、図６に示すように、カラーフィルタ３３は、ファンブレードアセンブリ３２に環設することもできる。さらに、図７に示すように、ファンブレードアセンブリ３２は、モータ３１の周りに設けられる。

なお、本実施例において、ファンブレードアセンブリ３２は、中心軸Ｃに沿って回転、且つカラーフィルタ３３も、中心軸Cに沿って回転する。

また、本実施例において、ファンブレードアセンブリ３２は、モータ３１とカラーフィルタ３３との間の接着面積を増やすこともできる。

なお、本実施例における部材は、その特徴と機能が上記実施例における部材と同様なので、その説明を省略する。

以上、本発明の実施例を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成は、これらの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。

本発明の実施例１におけるカラーホイールを示す側面図である。 本発明の実施例１におけるカラーホイールを示す平面図である。 本発明の実施例１におけるカラーホイールを示す別の側面図である。 本発明の実施例１におけるカラーホイールを示す別の平面図である。 本発明の実施例１におけるカラーホイールを示す他の平面図である。 本発明の実施例２におけるカラーホイールを示す側面図である。 本発明の実施例３におけるカラーホイールを示す側面図である。 本発明の実施例３におけるカラーホイールを示す別の側面図である 本発明の実施例３におけるカラーホイールを示す他の側面図である。

符号の説明

１ カラーホイール
１１ モータ
１１１ 軸カバー
１１２ モータ本体
１２ カラーフィルタ
１３ ファンブレードアセンブリ
１３１ ブレード
１３２ ハウジング
１４ 位置決め部材
２ カラーホイール
２１ モータ
２１１ 軸カバー
２１２ モータ本体
２２ カラーフィルタ
２３ ファンブレードアセンブリ
２３１ ブレード
２４ 位置決め部材
３ カラーホイール
３１ モータ
３１１ 軸カバー
３１２ モータ本体
３２ ファンブレードアセンブリ
３２１ ブレード
３３ カラーフィルタ
３４ 位置決め部材
Ａ、Ｂ、Ｃ 中心軸

Claims (8)

1. 軸カバーとモータ本体とから構成され、前記軸カバーは前記モータ本体の片側に設けられ、前記軸カバーと前記モータ本体が中心軸に沿って回転するモータと、
   前記軸カバーに設けられるカラーフィルタと、
   複数のブレードを有し、前記カラーフィルタに設けられるファンブレードアセンブリと、
   を備えることを特徴とするカラーホイール。
2. 前記カラーフィルタは、前記モータと前記ファンブレードアセンブリとの間に位置し、前記ファンブレードアセンブリは、前記カラーフィルタの周りに位置することを特徴とする請求項１に記載のカラーホイール。
3. 前記ブレードの材料は、エンジニアリングプラスチック、ゴム、金属、炭素繊維、セラミックス、木材、複合材料のグループから選ばれた何れか一つであることを特徴とする請求項１に記載のカラーホイール。
4. 軸カバーとモータ本体とから構成され、前記軸カバーは前記モータ本体の片側に設けられ、前記軸カバーと前記モータ本体が中心軸に沿って回転するモータと、
   前記軸カバーに設けられるカラーフィルタと、
   複数のブレードを有し、前記モータの周りに設けられるファンブレードアセンブリと、
   を備えることを特徴とするカラーホイール。
5. 前記ブレードの材料は、エンジニアリングプラスチック、ゴム、金属、炭素繊維、セラミックス、木材、複合材料のグループから選ばれた何れか一つであることを特徴とする請求項４に記載のカラーホイール。
6. 軸カバーとモータ本体とから構成され、前記軸カバーは前記モータ本体の片側に設けられ、前記軸カバーと前記モータ本体が中心軸に沿って回転するモータと、
   複数のブレードを有し、前記モータと連結するファンブレードアセンブリと、
   前記ファンブレードアセンブリと連結するカラーフィルタと、
   を備えることを特徴とするカラーホイール。
7. 前記ファンブレードアセンブリは、前記カラーフィルタと前記モータとの間に位置することを特徴とする請求項６に記載のカラーホイール。
8. 前記ブレードの材料は、エンジニアリングプラスチック、ゴム、金属、炭素繊維、セラミックス、木材、複合材料のグループから選ばれた何れか一つであることを特徴とする請求項６に記載のカラーホイール。

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