JP2009036935A - プロジェクタ用カラーホイール - Google Patents

Abstract

【課題】回転を正確に検出でき、しかも製作工程を簡素化でき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は異なる色の扇形セグメント２ａ、２ｂ、２ｃを組み合わせて１個の円板２としたものである。セグメント２ａと２ｃの境界には、円板２の外周に接する箇所にノッチ４を形成する。反射型の光センサ１３がカラーホイール１の平面に向け法線方向から光を照射し、ノッチ４の存在を検知してカラーホイール１の回転検出を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＤＬＰ方式のプロジェクタに使用するカラーホイールに関する。

プロジェクタの動作方式にはＣＲＴ方式や液晶方式など様々なものがあるが、最近ではＤＬＰ（Digital Light Processing）方式も多く採用されるようになっている。ＤＬＰ方式ではＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイス）を用いる。ＤＭＤに光を照射してマイクロミラーで光を反射させ、その光をレンズに通してスクリーンに投影するのである。

ＤＭＤには異なる色のカラー光を順次照射する。このカラー光を得るためにカラーホイールを用いる。カラーホイールはランプから出る白色光を色フィルタで赤、緑、青の３原色に分けるものである。特許文献１−４にカラーホイールの構造例を見ることができる。

特許文献１に記載されたカラーホイールでは、赤フィルタ、緑フィルタ、青フィルタ、及び遮光部の順で、または赤フィルタ、緑フィルタ、青フィルタ、透明部、及び遮光部の順で、色フィルタが配列されている。

特許文献２に記載されたカラーホイールは、光透過性円盤の表面に赤色、緑色、青色の各波長の光を透過する３種類のフィルタを選択的に成膜し、それらのフィルタの間にフィルタ未成膜範囲を備えている。

特許文献３に記載されたカラーホイールでは、ＲＧＢの３色に対応する３つのフィルタ領域の間に３つの同一形状の遮光部分が形成されている。

特許文献４に記載されたカラーホイールでは、２つのフィルタ部材の内、少なくとも１つのフィルタ部材に切り欠き部が形成され、２つのフィルタ部材が接合されたとき、切り欠き部によって空洞が形成される。
特開２００６−２５４１２６号公報 特開２００３−５７４２４号公報 特開２００４−１９１８３９号公報 特開２００４−２２６５４５号公報

カラーホイールは、映像信号に合わせて所定の色の光が出るようにするため、回転を精密にコントロールしなければならない。従来は図４に示すような仕組みで回転検出を行っていた。

図４はカラーホイール及びモータの側面図である。カラーホイール１はアウターロータ型のモータ１０のロータ１１に取り付けられている。ロータ１１の外周にシール１２が貼られており、反射型の光センサ１３がシール１２とそれ以外の箇所の光の反射の差を読み取って回転を検出する。

上記構成では、シール１２の貼付位置に誤差が生じるのを避けられない。そのため、シール検知信号と映像信号のタイミングを合わせる作業がセット毎に必要であり、製作コストの増大を招いていた。

本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、回転を正確に検出でき、しかも製作工程を簡素化でき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は、異なる色の扇形セグメントを組み合わせて１個の円板とするプロジェクタ用カラーホイールにおいて、前記セグメント同士の境界の、前記円板の外周に接する箇所にノッチを形成し、このノッチの存在を光センサで検知して回転検出を行うことを特徴としている。

この構成によると、カラーホイール製造工程でセグメント同士の境界にノッチを形成すれば良く、後でシールを貼付するのに比べ工程を簡素化できる。またノッチの位置は正確であるため、ノッチ検知信号と映像信号のタイミング合わせをセット毎に行う工程を不要にできる。

本発明は、上記構成のプロジェクタ用カラーホイールにおいて、前記光センサは、カラーホイールの平面に対し法線方向から光を照射して前記ノッチの存在を検知することを特徴としている。

この構成によると、平面に対して光を照射し、光の反射の有無を見るので、あいまいな判定を排除できる。

また本発明は、上記構成のプロジェクタ用カラーホイールにおいて、回転方向前方に位置するセグメントの後縁に形成した切り欠きと、回転方向後方に位置するセグメントの、円板半径ラインに沿う前縁とにより前記ノッチを構成することを特徴としている。

この構成によると、ノッチの位置が正確に特定される。またセグメントを所望形状に加工する工程も簡単になる。

本発明によると、カラーホイールのセグメント同士の境界に形成したノッチをもってカラーホイールの回転検出を行うので、モータのアウターロータにシールを貼る方式に比べ製造工程を簡素化できる。またノッチの位置は正確であるため、ノッチ検知信号と映像信号のタイミング合わせをセット毎に行う工程を不要にできる。さらに、回転方向前方に位置するセグメントの後縁に形成した切り欠きと、回転方向後方に位置するセグメントの、円板半径ラインに沿う前縁とによりノッチを構成することにより、ノッチの形成を容易にし、且つ、ノッチの正確な位置を検知しやすくすることができる。

以下、図１、２に基づき本発明の第１実施形態を説明する。図１はカラーホイールの正面図、図２はカラーホイール及びモータの側面図で、カラーホイールの一部を断面したものである。なお図４に現れた構成要素と共通する構成要素には図４と同じ符号を使用し、説明は省略する。

カラーホイール１は、３個の扇形セグメント２ａ、２ｂ、２ｃを組み合わせて１個の円板２としたものである。セグメント２ａ、２ｂ、２ｃはそれぞれ透明材料（典型的にはガラス）からなり、３原色の１色ずつに着色されている。カラーホイール１は金属製のハブ３によりモータ１０に取り付けられ、図１の矢印方向に回転する。

セグメント２ａ、２ｃの境界には、円板２の外周に接する箇所に三角形のノッチ４が形成される。ノッチ４は、セグメント２ａにおいて回転方向に対し前側の縁に形成された三角形の切り欠きと、セグメント２ｃにおいて回転方向に対し後側の縁に形成された三角形の切り欠きを合わせたものであり、等角三角形を構成する。

カラーホイール１の平面部に反射型の光センサ１３を対峙させる。光センサ１３はカラーホイール１の平面に対し法線方向から光を照射する。光の照射位置はノッチ４が通過する位置である。

光センサ１３から出た光は、通常はカラーホイール１の平面で反射して光センサ１３に戻る。ところがノッチ４の箇所では光がカラーホイール１の向こう側に通り抜けてしまい、戻ってこない。このような反射光の有無でノッチ４の存在を検知することができる。

ノッチ４はカラーホイール１の製造工程で形成でき、モータ１０のロータ１１にシールを貼るのに比べ工程を簡素化できる。またノッチ４の位置は正確であるため、ノッチ検知信号と映像信号のタイミング合わせをセット毎に行う工程を不要にできる。

さらに、光センサ１３はカラーホイール１の平面に対し法線方向から光を照射し、平面からの光の反射の有無によりノッチ４の存在を検知するものであり、光が平面で反射されているときと光がノッチ４を通り抜けているときとでは信号レベルが歴然と違うから、あいまいな判定を排除できる。

ノッチ４を形成すると、それだけ質量が減少し、ホイールバランスが崩れる。このホイールバランスの崩れは、ハブ３の一部を削ったり、ハブ３に質量をつけ足したりして修正すればよい。

図３に本発明の第２実施形態を示す。図３はカラーホイールの正面図である。

第２実施形態のカラーホイール１は、ノッチ４の形成の仕方が第１実施形態と異なる。すなわち第２実施形態では、回転方向前方に位置するセグメント２ｃの後縁に形成した切り欠きと、回転方向後方に位置するセグメント２ａの、円板２の半径ラインに沿う前縁とによりノッチ４を構成している。

上記構成によれば、セグメント２ａの、円板２の半径ラインに沿う前縁が光センサ１３から放たれる光束に入って行くことにより光の反射が回復するので、無反射状態から反射状態への信号の転換が明確であり、ノッチ４の位置が正確に特定される。またセグメント２ａは加工不要であり、セグメント２ｃに対してのみ切り欠きを設ければ良いので、セグメントを所望形状に加工する工程も簡単になる。

以上本発明の実施形態につき説明したが、発明の主旨を逸脱しない範囲でさらに種々の変更を加えて実施することができる。

本発明はカラーホイールを用いるプロジェクタに広く利用可能である。

カラーホイールの正面図 カラーホイール及びモータの側面図で、カラーホイールの一部を断面したもの 第２実施形態に係るカラーホイールの正面図 従来のカラーホイールとモータの側面図

符号の説明

１ カラーホイール
２ 円板
２ａ、２ｂ、２ｃ セグメント
３ ハブ
４ ノッチ
１０ モータ
１１ ロータ
１３ 光センサ

Claims (3)

1. 異なる色の扇形セグメントを組み合わせて１個の円板とするプロジェクタ用カラーホイールにおいて、
   前記セグメント同士の境界の、前記円板の外周に接する箇所にノッチを形成し、このノッチの存在を光センサで検知して回転検出を行うことを特徴とするプロジェクタ用カラーホイール。
2. 前記光センサは、カラーホイールの平面に対し法線方向から光を照射して前記ノッチの存在を検知することを特徴とする請求項１に記載のプロジェクタ用カラーホイール。
3. 回転方向前方に位置するセグメントの後縁に形成した切り欠きと、回転方向後方に位置するセグメントの、円板半径ラインに沿う前縁とにより前記ノッチを構成することを特徴とする請求項１または２に記載のプロジェクタ用カラーホイール。

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