JP2007094215A - カラーホイル - Google Patents

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Abstract

【課題】カラーホイル周囲にリングを取り付け、カラーホイルが高速回転しても遠心力等によってカラーフィルタが容易に外れることなく、高速回転時の風切り音を低減する構造を有するカラーホイルを提供することを目的とする。
【解決手段】複数のカラーフィルタ15a〜15dと、前記複数のカラーフィルタ15a〜15dが円盤を形成するように取着された回転軸19と、前記回転軸19に円盤状に取着された複数のカラーフィルタ15a〜15dの外周部分を覆うもので、前記複数のカラーフィルタ15a〜15dの回転方向に対して矩形状の凹凸のない外周面を有する補強用リング20とを備える。
【選択図】図2

Description

本発明は、カラープロジェクタに用いて有効なカラーホイルに関し、特にデジタルライトプロセッシング(DLP)方式のカラープロジェクタに用いて有効なカラーホイルに関する。
周知のように、DLP方式のカラープロジェクタでは、白色光源からの出射光を、回転するカラーホイルに設けられたR(赤),G(緑),B(青)の各カラーフィルタを順次透過させて、デジタルマイクロミラーデバイス(DMD)のパネル面に照射させている。
DMDでは、そのパネル面において、時分割で順次与えられるR,G,Bフィルタからの各光に同期して、R,G,B光にそれぞれ対応する光学像を多数のマイクロミラーの反射により形成する。そして、DMDで形成されたR,G,Bの各光学像が、投射レンズにより拡大されてスクリーンに投影され、ここにカラー映像表示が行なわれることになる。
特開平9−281426号公報
ところで、上記のようなDLP方式のカラープロジェクタに用いられているカラーホイルは、一般に、扇状にカットされた各カラーフィルタを、モータの回転軸の端面に円盤状に接着することによって作成される。
このため、接着時の作業不良や、選定した接着剤そのものの接着性が不十分であったり、接着剤が経時変化により接着強度が弱くなったりした場合、カラーフィルタが回転軸から離脱してしまうことがある。特に、カラーホイルは、毎秒3000回転から10000回転以上もの高速回転で使用することから、遠心力等によってカラーフィルタが外れてしまうとプロジェクタが使用できなくなるだけでなく、割れたカラーフィルタの破片により周辺部品を傷つけ、場合によっては人に傷を負わせることもありうる。また、高速回転による風切り音の問題も発生する。
特許文献1には、光走査装置の多面鏡の回転に伴う騒音防止のために、多面鏡の外周に透明熱収縮円筒部材を取り付ける構成が開示されている。しかしながら、この特許文献1には、透明熱収縮円筒部材の具体的な形状については十分に言及されていないものである。
そこで、この発明は上記事情に基づいてなされたもので、カラーフィルタの回転軸からの脱落を防止し、しかも、カラーホイルの高速回転時の風切り音をも低減するようにしたカラーホイルを提供することを目的とする。
この発明は上記の目的を達成するために、複数のカラーフィルタと、前記複数のカラーフィルタが円盤を形成するように取着された回転軸と、前記回転軸に円盤状に取着された複数のカラーフィルタの外周部分を覆うもので、前記複数のカラーフィルタの回転方向に対して矩形状の凹凸のない外周面を有する補強用リングとを備える。
上記のような構成によれば、カラーホイル周囲にリングを取り付け、カラーホイルが高速回転しても遠心力等によってカラーフィルタが容易に外れることなく、高速回転時の風切り音を低減する構造を有することができる。
以下この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図1は、この実施の形態で説明するDLP方式カラープロジェクタの概略を示している。図1において、符号11はスケーラである。このスケーラ11は、入力されたデジタルのR,G,B信号から、後段に設けられるDMDパネル13の解像度(画素数)に対応したR,G,B画素信号を生成している。つまり、入力されたR,G,B信号の画素数を調整してDMDパネル13の複数のマイクロミラー(複数の画素)に適合するようにしている。
このスケーラ11から出力されたR,G,B画素信号は、DMD制御回路12に入力される。DMD制御回路12は、R,G,B画素信号から全画面一定のW(白)画素信号を生成し、これらR,G,B,W画素信号を、DMDパネル13に時分割で与える。
一方、光源ランプ14から出射された白色光は、同期回転モータ16によって回転駆動されるカラーホイル15を透過して、DMDパネル13のマイクロミラーアレイ面に照射される。このカラーホイル15は、R,G,B,Wに対応した4つのフィルタを有し、DMDパネル13の各マイクロミラーがR,G,B画素信号及びW画素信号に対応して駆動されるのに同期して、そのR,G,B,Wフィルタを透過した光がDMDパネル13に時分割で照射されるように、同期回転モータ16によって回転制御されている。
そして、DMDパネル13では、入力されるR,G,B,W画素信号に応じてマイクロミラー画素の反射方向が時分割で切換られ、カラーホイル15を透過して入射される光をレンズ17方向へ着色映像光として反射する。そして、上記レンズ17から出射された拡大カラー像が、スクリーン18に投影されて映像表示がなされる。
図2は、上記カラーホイル15の詳細を説明している。このカラーホイル15は、ほぼ扇状に形成されたR,G,B,Wに対応する4枚のカラーフィルタ15a〜15dを円形に配置し、各カラーフィルタ15a〜15dの要部分を同期回転モータ16の回転軸19の端面に接着している。そして、各カラーフィルタ15a〜15dは、その外周が補強用リング20で覆われることにより、脱落防止されている。
図3は、上記補強用リング20を、回転方向に対して直交する方向に切断した断面を示している。すなわち、この補強用リング20の内周部には、カラーフィルタ15a〜15dの外周部分を厚み方向に挟んで保持する挟持部20aが形成されている。また、補強用リング20の外側は、内周側から外周側に向けて、カラーフィルタ15a〜15dの厚み方向の中心軸対称に、なだらかな曲線をもって厚みが薄くなり、最外周部が尖塔状となるように形成されている。つまり、この補強用リング20の外周面は、回転方向に対して矩形状の凹凸等のない、空気抵抗を低くした形状となっている。
上記のような形状の補強用リング20でカラーホイル15の外周を覆うことにより、カラーホイル15の外周が剥き出しにならず、各カラーフィルタが外れてしまうことを防止すると伴に、カラーホイル15の高速回転時の風切り音をも低減することが可能となる。
また、上記補強用リング20は、図4に示すように、一部に着脱可能な接合部20bが形成されており、カラーホイル15に対する装着を容易に行なえるように考慮されている。この補強用リング20の接合部20bは、回転方向に対してほぼ直交する方向に挿抜可能な複数(図示の場合は2つ)の凹部20b1,20b2と突部20b3,20b4とから構成されている。そして、凹部20b1,20b2と突部20b3,20b4とを嵌着させた状態では、接合部20bの接合面は、回転方向に対して凹凸のない空気抵抗の低い形状となっている。
また、カラーホイル15に設置する補強用リング20は金属やプラスチックなどの塑性材料を用いてもよい。また、伸縮性のある、例えばシリコンゴムのような弾性材料を用いてもよい。
弾性材料を補強用リング20として用いる場合は、図4で示す補強用リング20のような接合部20bを持たない構成として、材料の伸縮性を利用してカラーホイル15の外周面に装着してもよい。このとき使用する弾性材料は、カラーホイル15に装着可能な弾性を有し、かつ、高速回転でも外れない程度の弾性を有したものを使用する。
図5から図9は、それぞれ補強用リング20の変形例を示している。
図5は、補強用リング20の外周面を厚み方向に湾曲させたものである。
図6は、補強用リング20の挟持部20aがカラーフィルタ15a〜15dの外周に深く密着されるような形状としたものである。この場合、図中A部で示すように、挟持部20aの外周面は、カラーフィルタ15a〜15dの外周面から矩形状に突出しないように形成されている。
図7は、補強用リング20の挟持部20aの先端部分がカラーフィルタ15a〜15dの外周部分を厚み方向に挟み込む形状としたものである。この場合も、図中B部で示すように、挟持部20aの外周面は、カラーフィルタ15a〜15dの外周面から矩形状に突出しないように形成されている。
図8は、補強用リング20を、カラーフィルタ15a〜15dの外周部分に、内部に空間が形成されることなく密着させて接続させる形状としたものである。
図9は、補強用リング20の挟持部20a先端部に、カラーフィルタ15a〜15dの外周部分と接触し、抜け方向に抵抗を生じさせる形状の係合部20cを形成したものである。
上記した様々な形状の補強用リング20を設けることで、脱落防止およびカラーホイル15の高速回転による風切り音の低減が可能となる。
なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
この発明が適用されるDLP方式カラープロジェクタの概略を説明するために示す図。 この発明の実施の形態を示すもので、カラーホイルの詳細を説明するために示す正面図。 同実施の形態を示すもので、カラーホイルの詳細を説明するために示す断面斜視図。 同実施の形態におけるリングの接続部を説明するために示す図。 同実施の形態におけるリングの形状を説明するために示す図。 同実施の形態におけるリングの他の形状を説明するために示す図。 同実施の形態におけるリングの他の形状を説明するために示す図。 同実施の形態におけるリングの他の形状を説明するために示す図。 同実施の形態におけるリングの他の形状を説明するために示す図。
符号の説明
11…スケーラ、12…DMD制御回路、13…DMDパネル、14…光源ランプ、15…カラーホイル、15a〜15d…カラーフィルタ、16…同期回転モータ、17…レンズ、18…スクリーン、19…回転軸、20…補強用リング、20a…挟持部、20b…接合部、20b1,20b2…凹部、20b3,20b4…突部、20c…係合部。

Claims (10)

  1. 複数のカラーフィルタと、
    前記複数のカラーフィルタが円盤を形成するように取着された回転軸と、
    前記回転軸に円盤状に取着された複数のカラーフィルタの外周部分を覆うもので、前記複数のカラーフィルタの回転方向に対して矩形状の凹凸のない外周面を有する補強用リングとを具備することを特徴とするカラーホイル。
  2. 前記補強用リングは、内周部に、前記カラーフィルタの外周部分を厚み方向に挟んで保持する挟持部が形成されていることを特徴とする請求項1記載のカラーホイル。
  3. 前記補強用リングは、一部に着脱可能な接合部が形成されていることを特徴とする請求項1記載のカラーホイル。
  4. 前記補強用リングの接合部は、前記回転方向に対してほぼ直交する方向に挿抜可能な凹部と突部とを有することを特徴とする請求項3記載のカラーホイル。
  5. 前記補強用リングの外周面は、内周側から外周側に向けて、前記カラーフィルタの厚み方向の中心軸対称に、曲線をもって厚みが薄くなり、最外周部が尖塔状となるように形成されていることを特徴とする請求項1記載のカラーホイル。
  6. 前記補強用リングの外周面は、厚み方向に湾曲するように形成されていることを特徴とする請求項1記載のカラーホイル。
  7. 前記補強用リングの挟持部は、前記カラーフィルタの両面に対して矩形状に突出しない形状を有していることを特徴とする請求項2記載のカラーホイル。
  8. 前記補強用リングの挟持部は、先端部分が、前記カラーフィルタの外周部分を厚み方向に挟み込んで保持するように形成されていることを特徴とする請求項2記載のカラーホイル。
  9. 前記補強用リングの挟持部は、前記カラーフィルタの外周部分に密着されるように形成されていることを特徴とする請求項2記載のカラーホイル。
  10. 前記補強用リングの挟持部には、前記カラーフィルタの両面に対して、抜け方向に抵抗を生じさせる形状の係合部が形成されていることを特徴とする請求項2記載のカラーホイル。
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