JP2021085978A - Color wheel unit and image projection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、カラーホイールユニット及び画像投影装置に関する。 The present invention relates to a color wheel unit and an image projection device.
今日において、DLP(Digital Light Processing)プロジェクタ装置が知られている。このDLPプロジェクタ装置は、光源から出射された光をカラーホイールに照射する、カラーホイールは、ディスクの円周方向に沿って特定の波長を透過する数種のフィルタを配置して形成されており、光源からの光の光路上において、高遠で回転駆動される、このようなカラーホイールの各フィルタを透過した光は、ライトトンネルを介して光変調素子に照射される。光変調素子は、カラーホイールの各フィルタを透過した光に基づいて、投影用の画像を形成する。この投影用の画像は、投影光学系を介してスクリーン等に投影される。 Today, DLP (Digital Light Processing) projector devices are known. This DLP projector device irradiates the color wheel with the light emitted from the light source. The color wheel is formed by arranging several types of filters that transmit a specific wavelength along the circumferential direction of the disk. On the optical path of the light from the light source, the light transmitted through each filter of such a color wheel, which is rotationally driven at a high distance, is applied to the optical modulation element via a light tunnel. The light modulation element forms an image for projection based on the light transmitted through each filter of the color wheel. The image for projection is projected on a screen or the like via the projection optical system.
光変調素子としては、例えばDMD(Digita1 Micromirror Device)が用いられる。DMDは、パーソナルコンピュータ装置等の外部機器から入カされる画像データに基づいて、カラーホイールの回転に同期して画像を生成する。すなわち、DMDは、カラーホイールの回転基準位置に基づいて得られた回転基準位置信号に同期して画像変換素子を駆動することで、信号の色変調の同期をとりながら画像を生成する。 As the light modulation element, for example, a DMD (Digita1 Micromirror Device) is used. The DMD generates an image in synchronization with the rotation of the color wheel based on the image data input from an external device such as a personal computer device. That is, the DMD drives the image conversion element in synchronization with the rotation reference position signal obtained based on the rotation reference position of the color wheel, thereby generating an image while synchronizing the color modulation of the signal.
また、投射レンズから出射される一つの色光以外の色光を色光検出器で検出し、この色光検出器の出カが最小又は零〈0〉になるように、カラーホイールの回転タイミング又は色変調の同期タイミングを制御する投射投影装置も知られている。 Further, the color light other than one color light emitted from the projection lens is detected by the color light detector, and the rotation timing of the color wheel or the color modulation is performed so that the output of this color light detector becomes the minimum or zero <0>. Projection projection devices that control synchronization timing are also known.
特許文献1〈特開2012−137558号公報〉には、マーカ用テープでカラーホイールの回転基準位置を検出するカラーホイールユニットが開示されている。このカラーホイールユニットは、カラーホイールと共に回転する円環状のマーカ用テープに反射された光を、マーカ用テープに対向するように配置された位置センサで検出する。これにより、カラーホイールの回転基準位置を検出することができる。 Patent Document 1 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-137558) discloses a color wheel unit that detects a rotation reference position of a color wheel with a marker tape. This color wheel unit detects the light reflected by the annular marker tape rotating together with the color wheel by a position sensor arranged so as to face the marker tape. As a result, the rotation reference position of the color wheel can be detected.
しかし、特許文献1のカラーホイールユニットは、マーカ用テープがカラーホイールモータに糊付けされている。このため、マーカ用テープが剥がれ落ちた場合、正常な画像投影が困難となる問題があった。 However, in the color wheel unit of Patent Document 1, a marker tape is glued to the color wheel motor. Therefore, when the marker tape is peeled off, there is a problem that normal image projection becomes difficult.
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、投影中にマーカ用テープが剥がれ落ちた場合でも、正常な画像投影を続行可能としたカラーホイールユニット及び画像投影装置の提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a color wheel unit and an image projection device capable of continuing normal image projection even if the marker tape is peeled off during projection. To do.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、所定の各色のセグメントを、回転方向に沿って順に配置して形成されたカラーホイールと、カラーホイールの回転軸と同軸に設けられた、カラーホイールに同期して回転する回転体と、回転体の1箇所又は複数箇所に設けられた回転位置検出用のマーカと、を備え、マーカは、回転体の同位置に複数が重ねられて設けられていることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, the present invention provides a color wheel formed by arranging predetermined color segments in order along the rotation direction and coaxial with the rotation axis of the color wheel. A rotating body that rotates in synchronization with the color wheel and markers for detecting the rotation position provided at one or a plurality of positions of the rotating body are provided, and a plurality of markers are stacked at the same position of the rotating body. It is characterized in that it is provided.
本発明によれば、マーカ用テープが剥がれ落ちた場合でも、正常な画像投影を行うことができるという効果を奏する。 According to the present invention, even if the marker tape is peeled off, a normal image projection can be performed.
以下、添付図面を参照して、カラーホイールユニット及び画像投影装置の実施の形態となるプロジェクタの説明をする。 Hereinafter, the projector according to the embodiment of the color wheel unit and the image projection device will be described with reference to the attached drawings.
(プロジェクタの構成)
図1は、実施の形態のプロジェクタ1の投影状態を示す斜視図である。図2は、実施の形態のプロジェクタ1の光学エンジンの斜視図である。図3は、実施の形態のプロジェクタ1の照明光学系ユニットの斜視図である。
(Projector configuration)
FIG. 1 is a perspective view showing a projection state of the projector 1 of the embodiment. FIG. 2 is a perspective view of the optical engine of the projector 1 of the embodiment. FIG. 3 is a perspective view of the illumination optical system unit of the projector 1 of the embodiment.
まず、画像投影装置の一例であるプロジェクタ1は、図1に示すように、出射窓3、外部インタフェース(外部I/F)9を有している。また、プロジェクタ1の内部には、投影画像を生成する光学エンジンが設けられている。プロジェクタ1は、例えば外部I/F9に接続されるパーソナルコンピュータ装置(パソコン)又はデジタルカメラから送信された画像データに基づいて、光学エンジンが投影画像を生成し、図1に示すように出射窓3からスクリーンSに画像を投影する。なお、図1に示すX1X2方向は、プロジェクタ1の幅方向、Y1Y2方向は、プロジェクタ1の奥行き方向、Z1Z2方向は、プロジェクタ1の高さ方向を示している。 First, as shown in FIG. 1, the projector 1, which is an example of the image projection device, has an exit window 3 and an external interface (external I / F) 9. Further, an optical engine for generating a projected image is provided inside the projector 1. In the projector 1, for example, an optical engine generates a projected image based on image data transmitted from a personal computer device (personal computer) or a digital camera connected to an external I / F9, and an exit window 3 is as shown in FIG. Projects an image onto the screen S from. The X1X2 direction shown in FIG. 1 indicates the width direction of the projector 1, the Y1Y2 direction indicates the depth direction of the projector 1, and the Z1Z2 direction indicates the height direction of the projector 1.
(光学エンジンの構成)
実施の形態のプロジェクタ1に設けられている光学エンジン15は、図2に示すように光源30、照明光学系ユニット40、画像表示ユニット50、投影光学系ユニット60を有している。
(Optical engine configuration)
As shown in FIG. 2, the
光源30は、照明光学系ユニット40の側面に設けられ、X2方向に光を照射する。照明光学系ユニット40は、光源30から照射された光を、下部に設けられている画像表示ユニット50に導光する。画像表示ユニット50は、照明光学系ユニット40によって導光された光を用いて投影画像を生成する。投影光学系ユニット60は、照明光学系ユニット40の上部に設けられ、画像表示ユニット50によって生成された投影画像をプロジェクタ1の外部に投影する。
The
なお、本実施形態に係る光学エンジン15は、光源30から照射される光を用いて上方に画像を投影するように構成されているが、水平方向等の他の方向に画像を投影する構成でもよい。
The
(照明光学系ユニットの構成)
実施の形態のプロジェクタ1に設けられている照明光学系ユニット40は、図3に示すように、カラーホイール401を備えたカラーホイールユニット430、ライトトンネル402、リレーレンズ403,404、シリンダミラー405、凹面ミラー406を有している。
(Configuration of illumination optical system unit)
As shown in FIG. 3, the illumination
カラーホイール401は、例えば周方向の異なる部分にR(レッド)、G(グリーン)、B(ブルー)の各色のフィルタが設けられている円盤である。カラーホイール401は、高速で回転駆動され、光源30から照射される光を、時分割でRGB各色の光に変換する。
The
ライトトンネル402は、例えば板ガラス等の貼り合わせによって四角筒状に形成されている。ライトトンネル402は、カラーホイール401を透過したRGB各色の光を、内面で多重反射することで輝度分布を均一化してリレーレンズ403,404に導光する。リレーレンズ403,404は、ライトトンネル402から出射された光の軸上色収差を補正しつつ集光する。
The
シリンダミラー405及び凹面ミラー406は、リレーレンズ403,404から出射された光を、画像表示ユニット50に設けられているDMD(Digita1 Micromirror Device)551に反射する。DMD551は、凹面ミラー406からの反射光を変調して投影画像を生成する。
The
(カラーホイールユニットの構成)
図4は、カラーホイールユニット430の構成を説明するための図である。このうち、図4(a)は、カラーホイールユニット430の右側面図である。図4(b)は、カラーホイールユニット430の正面図(光を入射する側から見た図)である。図4(c)は、カラーホイールユニット430を右斜め上から見た状態の斜視図である。
(Composition of color wheel unit)
FIG. 4 is a diagram for explaining the configuration of the
この図4(a)〜図4(c)に示すように、カラーホイールユニット430は、カラーホイール401、回転体450及び回転検出センサ400を有している。
As shown in FIGS. 4A to 4C, the
カラーホイール401は、プロジェクタ1の色分割素子として波長の異なる数色の硝子をベースに着色したRGBの色フィルタで構成されている。カラーホイール401は、モータ460により、高速に回転駆動される。これにより、光源(図5の符号301)からの光がRGBの各色フィルタを順次透過する。
The
モータ460の回転軸461には、色フィルタで構成されたカラーホイール401と共に回転する円筒状の回転体450が設けられている。すなわち、モータ460の回転軸461、回転体450、及びカラーホイール401は、それぞれ同じ回転軸回り(同軸)に回転するように設けられている。一例ではあるが、モータ460は、回転体450を介してカラーホイール401を、120Hzの回転周波数で回転駆動する。
The
回転体450の外周面の一部には、第1のマーカ700が接着部材で貼り付けられている。この第1のマーカ700は、アルミニウム(AL)膜をベースとした部材に黒処理を施して形成されている。第1のマーカ700が貼り付けられる回転体450は、鉄部材で形成されており、一定の光沢を有している。具体的には、回転体450は、表面に亜鉛によるメッキ処理が施され、又は、電解研磨後に腐食処理が施されて形成されている。
A
このため、回転体450は、第1のマーカ700が貼り付けられている部分と、第1のマーカ700が貼り付けられていない部分との光の反射量が異なる。すなわち、第1のマーカ700が貼り付けられている部分は光を吸収し、第1のマーカ700が貼り付けられていない部分は、光を反射する。
Therefore, in the
回転検出センサ400は、回転体450に光を照射し、回転体450で反射された光を受光する。回転体450のうち、第1のマーカ700が貼り付けられていない部分は、光沢があるため多くの光が反射され、回転検出センサ400の受光光量が多くなる。これに対して、回転体450のうち、第1のマーカ700が貼り付けられている部分は、反射光量が少なくなり、回転検出センサ400の受光光量も少なくなる。回転検出センサ400は、このような受光光量の差に基づいて、第1のマーカ700の位置検出を行う。
The
(第2のマーカの構成)
ここで、この実施の形態のプロジェクタ1の場合、回転体450の第1のマーカ700が貼り付けられることで被覆されている部分に第2のマーカ750(図8参照)が設けられている。第2のマーカ750は、第1のマーカ700と同位置に設けられており、光を吸収する黒色に加工されている。第2マーカ750は、第1のマーカ700で被覆されるため、厚みが極力無いことが望ましい。また、後述するように、第2のマーカ750は、第1のマーカ700が剥がれ落ちたときに機能する。このため、第2のマーカ750は、第1のマーカ700と共に剥がれ落ちないように、例えばレーザマーキング加工等により、回転体450の表面を切削加工して形成されている。
(Structure of second marker)
Here, in the case of the projector 1 of this embodiment, the second marker 750 (see FIG. 8) is provided in the portion covered by the
また、第2のマーカ750は、このようなレーザマーキング加工により、第1のマーカ700とは異なる検出レベルとなるように、第1のマーカ700とは異なる黒色等で形成されている。これにより、第1のマーカ700が剥がれ落ちた場合でも、第2のマーカ750が機能するため、正常な投影動作を可能とすることができる。
Further, the
なお、第2のマーカ750の大きさは、第1のマーカ700と同じサイズでもよいし、一回りほど小さくてもよい。また、第1のマーカ700を貼る際の端部位置決め基準として色フィルタの色の始まり位置と一致させて、回転体450上に形成することで、第1のマーカ700の貼り付け位置の位置精度を向上させることができる。第1のマーカ及び第2のマーカは、マーカの一例である。
The size of the
(ハードウェア構成)
図5は、プロジェクタ1のハードウェア構成図である。この図5に示すように、プロジェクタ1は、制御ユニット10及び光学エンジン15を有している。
(Hardware configuration)
FIG. 5 is a hardware configuration diagram of the projector 1. As shown in FIG. 5, the projector 1 has a
(制御ユニットの構成)
制御ユニット10は、CPU(Central Processing Unit)101、ROM(Read Only Memory)102、SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory)103、及び、NVRAM(Non Volatile Random Access Memory)を有している。また、制御ユニット10は、ファン105、操作部106、リモートコントローラ受信部(リモコン受信部)107、外部I/F108、ネットワークI/F109、メディアI/F110及び電源ユニット4を有している。これら各部101〜110及び電源ユニット4は、バスライン111を介して相互に接続されている。
(Control unit configuration)
The
CPU101は、プロジェクタ1全体の動作を制御する。ROM102には、CPU101により実行される各種プログラムが記憶されている。例えば、ROM102には、カラーホイール401の回転制御プログラムが記憶されている。CPU101は、この回転制御プログラムを実行することで、図6を用いて後述する各機能を実現する。SDRAM103は、CPU101のワークエリアとして使用される。
The
操作部106には、種々のキー、ボタン及び発光部(LED)等が設けられている。ユーザは、この操作部106を操作することで、例えば投影する画像の大きさの調整操作、色調の調整操作、ピント調整操作、キーストン調整操作、電力モードの変更、画像投影モード変更等の指示操作等を行う。これらの操作内容は、CPU101に通知(出力)される。
The operation unit 106 is provided with various keys, buttons, a light emitting unit (LED), and the like. By operating the operation unit 106, the user can perform instruction operations such as adjusting the size of the image to be projected, adjusting the color tone, adjusting the focus, adjusting the keystone, changing the power mode, changing the image projection mode, and the like. And so on. These operation contents are notified (output) to the
リモコン受信部107は、リモコンからのコマンドを受信する受信部を有している。リモコン受信部107は、例えば投写する画像の大きさの調整操作、色調の調整操作、ピント調整操作、キーストン調整操作、電力モードの変更、画像投影モード変更等のリモコンからの指示操作を受け付け、受け付けた操作内容をCPU101に通知(出力)する。
The
ファン105は、CPU101からの制御信号に基づいて、回転動作又は停止動作することで、プロジェクタ1内の排気を行い、プロジェクタ1内を冷却する。メディアI/F110は、例えばフラッシュメモリ等の記録メディアに対するデータの読み出し又は書き込み(記憶)を制御する。バスラインは、各構成要素を電気的に接続するためのアドレスバスやデータバス等である。
The
ネットワークI/F109は、例えばインターネット等の通信ネットワークを利用してデータ通信をするためのインタフェースである。外部I/F108には、パーソナルコンピュータ装置等の外部機器が接続される。パーソナルコンピュータ装置からの制御信号又は画像データは、この外部I/F108を介して取得される。
The network I / F109 is an interface for performing data communication using a communication network such as the Internet. An external device such as a personal computer device is connected to the external I /
(光学エンジンの構成)
光学エンジン15は、CPU101に制御されてプロジェクタ1に入力される画像データに基づき、投射画像を形成する。光学エンジン15は、光源ユニット30、照明ユニット40、画像表示ユニット50及び投射光学系ユニット60を有する。
(Optical engine configuration)
The
光源ユニット30は、例えば発光ダイオード(LED)等の光源301を備えており、CPU101の制御に基づいて、照明ユニット40に光を照射する。なお、光源としては、LED以外でも、例えば水銀高圧ランプ又はキセノンランプ等でもよい。
The
照明ユニット40は、例えばカラーホイール401、回転検出センサ400、ライトトンネル402、リレーレンズ403、404、シリンダミラー405、反射ミラー406等を有する。照明ユニット40は、光源ユニット30から照射された光を画像表示ユニット50に導光する。
The
カラーホイール401は、特定の波長領域の光のみを透過する複数個のセグメント(RGBの透過領域)が回転方向に順に配置された円板形状を有している。光源301から出射された光は、回転するカラーホイール401の通過したセグメントにより各色の光に変換される。また、カラーホイール401を通過することで、単位時間毎にRGBの各色が繰り返される光は、ライトトンネル402に向けて出射される。
The
ライトトンネル402は、例えば多角形の筒状に張り合わされた板ガラスにより形成されている。そして、ライトトンネル402の内面には、銀又は誘電体多層膜等が蒸着処理されており、光を反射するようになっている。ライトトンネル402は、カラーホイール401から出射された光を、照度を均一にしてリレーレンズ403,404へと導光する。
The
リレーレンズ403,404は、組み合わされた2枚のレンズにより形成される。リレーレンズ403,404は、ライトトンネル402から出射される光の軸上色収差を補正して集光する。リレーレンズ403,404を通過した光は、シリンダミラー405及び反射ミラー406を介して、画像表示ユニット50の画像生成部である光変調素子(表示素子)に入射される。
The
画像表示ユニットは、CPU101により制御され、照明ユニット40によって導かれた光を変調して表示画像を生成する。一例ではあるが、表示素子としては、マイクロミラー(DMD(Digital Micromirror Device))551を用いることができる。このDMD551を、CPU101により、画像データに応じてオンオフ駆動することで、入力された光が変調される。なお、表示素子としては、DMD551以外でも、例えば液晶パネル等を用いることができる。
The image display unit is controlled by the
投射光学系ユニット60は、投射ミラー601及び投射レンズを備える。投射光学系ユニット60は、画像表示ユニット50のDMD551で形成された表示画像を、投射レンズで拡大して、スクリーンSに投射画像を投射する。投射レンズは、複数であってもよく、またその他にミラー等の光学素子を備えてもよい。
The projection
ここで、カラーホイール401を通過して出射されるRGBの各色の光がDMD551に照射されるタイミングで、DMD551で、その色の光に対応する変調動作を行う必要がある。このため、DMD551に変調動作を行わせるための駆動信号の出力タイミングと、カラーホイール401の回転タイミングとを同期させる必要がある。この同期を取るために、照明ユニット40のカラーホイール401には、回転位置を検出するための、上述の第1のマーカ700(及び第2のマーカ750)が設けられている。
Here, at the timing when the light of each color of RGB emitted through the
また、照明ユニット40には、カラーホイール401の回転基準位置に設けられた第1のマーカ700(及び第2のマーカ750)を検出するための回転検出センサ400が設けられている。
Further, the
第1のマーカ700(又は第2のマーカ750)が回転検出センサ400に相対向する位置となると、回転検出センサ400から、第1のマーカ700(又は第2のマーカ750)が回転基準位置に到来したことを示す位置検出信号が出力される。この位置検出信号に基づいて、上述の同期制御が行われる。
When the first marker 700 (or the second marker 750) is in a position facing the
CPU101は、電源ユニット4から電力が供給されて起動すると、ROM102に予め記憶されている回転制御プログラムに基づいて、光源ユニット30の光源301を点灯制御し、また、ファン105を所定の回転数で回転制御する。プロジェクタ1は、電源電力の供給が開始されると、光学エンジン15が画像表示可能状態になり、更に、他の種々の構成要素へ電源ユニット4から電力が供給される。
When power is supplied from the
また、プロジェクタ1は、電源スイッチがオフ操作されると、電源オフ信号がCPU101に供給される。CPU101は、電源OFF信号を検知すると、光源301を消灯させる。CPU101は、その後、所定時間が経過すると、ファン105を停止制御して、制御処理を終了する。
Further, when the power switch of the projector 1 is turned off, a power off signal is supplied to the
(機能構成)
図6は、プロジェクタ1の機能ブロック図である。プロジェクタ1のCPU101は、ROM102に記憶されている回転制御プログラムを実行することで、操作受付部250、データ受付部251、ファン制御部252、位置信号取得部253及び表示制御部254、光学エンジン制御部255及び記憶制御部259の各機能を実現する。光学エンジン制御部255としては、画像生成部256、光源制御部257及び同期制御部258を有している。
(Functional configuration)
FIG. 6 is a functional block diagram of the projector 1. The
操作受付部250は、CPU101と操作部106、又は、CPU101とリモコン受信部107の処理を行い、ユーザによる各種入力を受け付ける。表示制御部254は、CPU101と操作部106の表示処理を行うことで、例えばプロジェクタ1に関する各種情報をユーザに表示する。表示制御部254は、例えば操作部106がランプを有している場合は、ランプの点灯制御及び消灯制御を行い、タッチパネルである場合は、タッチパネルへの表示制御を行う。
The
データ受付部251は、CPU101と外部I/F108の処理を行い、パーソナルコンピュータ装置等の外部機器から入力される画像データ等の各種データを受け付ける。また、データ受付部251は、CPU101とネットワークI/F109の処理を行い、LAN(Local Area Network)又はインターネット等の所定のネットワーク経由で入力される画像データ等の各種データを受け付ける。
The
ファン制御部252は、ファン105の回転制御及び停止制御を行う。位置信号取得部253は、回転検出センサ400の処理によって実現され、カラーホイール401の回転位置を示す信号を検知し、光学エンジン制御部255に通知する。
The
光学エンジン制御部255は、光源制御部257、画像生成部256及び同期制御部258を有し、光学エンジン15全体の制御を行う。光源制御部257は、光源301の出力を制御する。光源制御部は一例として光源301への供給電力を制御することにより、光源301の出力を制御する。
The optical
画像生成部256は、入力された画像データ又はメニュー情報等の重畳画像(OSD)データに基づいて、光学エンジン15の画像表示ユニット50に設けられたDMD551を制御し、スクリーンSに投影する画像を生成する。
The
同期制御部258は、位置信号取得部253からの回転位置信号に基づいて、光源301、カラーホイール401、DMD551への同期信号を生成し、これらの動きを同期させる。例えば、DMD551を変位させる周期と、カラーホイール401を回転させる周期とを同期制御させ、同期制御時分割で各色の画像を生成させる。
The
記憶制御部259は、CPU101が、SDRAM103又はNVRAM104等の記憶部に、各種データを記憶制御し、又は、記憶部から各種データを読み出し制御する。また、記憶部には、位置信号としての回転検出センサ400で検出する回転検出パルスの電圧の大きさ又は回転検出パルスのパルス幅が予め記憶されている。
In the
なお、この例では、操作受付部250〜記憶制御部259は、ソフトウェアで実現することとしたが、これらのうち、一部又は全部を、IC(Integrated Circuit)等のハードウェアで実現してもよい。
In this example, the
また、回転制御プログラムは、インストール可能な形式または実行可能な形式のファイルでCD−ROM、フレキシブルディスク(FD)などのコンピュータ装置で読み取り可能な記録媒体に記録して提供してもよい。また、回転制御プログラムは、CD−R、DVD(Digital Versatile Disk)、ブルーレイディスク(登録商標)、半導体メモリなどのコンピュータ装置で読み取り可能な記録媒体に記録して提供してもよい。また、回転制御プログラムは、インターネット等のネットワーク経由でインストールするかたちで提供してもよいし、機器内のROM等に予め組み込んで提供してもよい。 Further, the rotation control program may be provided by recording a file in an installable format or an executable format on a recording medium readable by a computer device such as a CD-ROM or a flexible disk (FD). Further, the rotation control program may be provided by recording on a recording medium readable by a computer device such as a CD-R, a DVD (Digital Versatile Disk), a Blu-ray disc (registered trademark), or a semiconductor memory. Further, the rotation control program may be provided in the form of being installed via a network such as the Internet, or may be provided by being incorporated in advance in a ROM or the like in the device.
(回転検出動作)
次に、実施の形態のプロジェクタ1における、カラーホイール401の回転検出動作を説明する。まず、図7は、カラーホイール401の回転体450に設けられた第1のマーカ700により、正常に、カラーホイール401の回転が検出されている場合の各部のタイミングを示すタイミングチャートである。このうち、図7(a)は、回転するカラーホイール401のRGBの各セグメントに光源301からの光が入射することで、各色の光が順次形成されるタイミングを示している。図7(b)は、回転するカラーホイール401の回転体450に貼り付けられた第1のマーカ700を回転検出センサ400が検出することで得られる回転検出パルスのタイミングを示している。図7(c)は、回転するカラーホイール401の回転体450に貼り付けられた第1のマーカ700が、回転検出センサ400で検出されるタイミングを示している。
(Rotation detection operation)
Next, the rotation detection operation of the
この図7(a)〜図7(c)からわかるように、回転検出センサ400で第1のマーカ700が正常に検出されている場合は、カラーホイール401が1回転する毎に、例えばB(青色)の色の光が形成されるタイミングで(図7(a))、回転検出センサ400が第1のマーカ700を検出し(図7(c))、回転検出パルスを出力する(図7(b))。
As can be seen from FIGS. 7 (a) to 7 (c), when the
なお、上述のように、第1のマーカ700から得られる反射光量は、他の部分の反射光量よりも少ない。このため、図7(b)に示す第1のマーカ700の回転検出パルスは、通常、マイナス極性の回転検出パルスとなる。図7(b)は、回転検出パルス全体の極性を反転制御することで、第1のマーカ700の回転検出パルスをプラス極性のパルスとして図示した例である。
As described above, the amount of reflected light obtained from the
次に、図8(a)から図8(b)に示すように、カラーホイール401に張りつけた第1のマーカ700が剥がれ落ちる場合がある。これにより、図8(b)に示すように、第1のマーカ700で被覆されていた第2のマーカ750が露出する。
Next, as shown in FIGS. 8A to 8B, the
図9が、カラーホイール401の回転体450から第1のマーカ700が剥がれ落ちた直後の各部のタイミングを示すタイミングチャートである。このうち、図9(a)は、回転するカラーホイール401のRGBの各セグメントに光源301からの光が入射することで、各色の光が順次形成されるタイミングを示している。図9(b)は、回転するカラーホイール401の回転体450に貼り付けられた第1のマーカ700及び第2のマーカ750を回転検出センサ400が検出することで得られる回転検出パルスのタイミングを示している。図9(c)は、回転するカラーホイール401の回転体450に貼り付けられた第1のマーカ700及び第2のマーカが、回転検出センサ400で検出されるタイミングを示している。
FIG. 9 is a timing chart showing the timing of each part immediately after the
上述のように、第2のマーカ750は、レーザマーキング加工により、第1のマーカ700とは異なる検出レベルとなるように、第1のマーカ700とは異なる黒色等で形成されている。このため、第1のマーカ700が剥がれ落ちた場合、図9の2つ目の回転検出パルスで示すように、第2のマーカ750の回転検出パルスのレベルは、第1のマーカ700の回転検出パルスのレベルよりも低いレベルとなる。
As described above, the
なお、この例は、第2のマーカ750からの反射光量を、第1のマーカ700の反射光量よりも少なくした場合の例である。この場合は、上述のように、第2のマーカ750の回転検出パルスのレベルが、第1のマーカ700の回転検出パルスのレベルよりも低いレベルとなる。反対に、第2のマーカ750からの反射光量を、第1のマーカ700の反射光量よりも多くしてもよい。この場合は、第2のマーカ750の回転検出パルスのレベルが、第1のマーカ700の回転検出パルスのレベルよりも高いレベルとなる。
In this example, the amount of reflected light from the
第1のマーカ700及び第2のマーカ750は、このように検出レベルに差が発生するように形成すればよい。
The
この実施の形態の場合、第1のマーカ700が剥がれ落ちた場合でも、第2のマーカ750が露出して、継続して回転検出パルスを形成できる。このため、投影中に第1のマーカ700が剥がれ落ちても、正常な画像投影を続行できる。
In the case of this embodiment, even if the
(警告動作)
次に、図6に示す表示制御部254は、位置信号取得部253で取得される第1のマーカ700又は第2のマーカ750の回転検出パルスのレベルと、記憶部に記憶されている位置信号のレベルとを常時、又は、所定時間置きに比較する。記憶部に記憶されている位置信号は、第1のマーカ700の回転検出パルスのレベル、及び、第2のマーカ750の回転検出パルスのレベルを示している。このため、実際に検出された回転検出パルスと、記憶部に記憶されている位置信号のレベルを比較することで、現在、検出されている回転検出パルスは、第1のマーカ700の回転検出パルスであるか、又は、第2のマーカ750の回転検出パルスであるかを、判別することができる。
(Warning operation)
Next, the
この判別処理により、現在、検出されている回転検出パルスは、第2のマーカ750の回転検出パルスであると判別されたとする。これは、第1のマーカ700が回転体450から剥がれ落ちたことを示している。このため、報知部の一例である表示制御部254は、例えば「カラーホイールからマーカが剥がれました。メンテナンスに修理を依頼してください。」等の修理を促すメッセージを表示部に表示制御する。これにより、ユーザは、マーカが剥がれた故障を認識することができ、迅速に修理の依頼を行うことができる。
It is assumed that the rotation detection pulse currently detected by this discrimination process is determined to be the rotation detection pulse of the
(変形例)
上述の例は、第1のマーカ700の回転検出パルスと、第2のマーカ750の回転検出パルスとのレベル差で、それぞれを検出する例であった。これは、第1のマーカ700の回転検出パルスのパルス幅と、第2のマーカ750の回転検出パルスのパルス幅との差(時間差)で、それぞれを検出してもよい。
(Modification example)
In the above example, the rotation detection pulse of the
図10は、第1のマーカ700の回転検出パルスのパルス幅よりも、第2のマーカ750の回転検出パルスのパルス幅が広くなるように、第1のマーカ700の幅を、第2のマーカ750の幅よりも広くして回転体450に設けた場合の各部のタイミングを示すタイミングチャートである。このうち、図10(a)は、回転するカラーホイール401のRGBの各セグメントに光源301からの光が入射することで、各色の光が順次形成されるタイミングを示している。図10(b)は、回転するカラーホイール401の回転体450に貼り付けられた第1のマーカ700及び第2のマーカ750を回転検出センサ400が検出することで得られる回転検出パルスのタイミングを示している。図10(c)は、回転するカラーホイール401の回転体450に貼り付けられた第1のマーカ700及び第2のマーカが、回転検出センサ400で検出されるタイミングを示している。
FIG. 10 shows the width of the
この変形例の場合、第1のマーカ700が回転体450から剥がれ落ちると、第1のマーカ700の幅よりも狭い幅の第2のマーカ750が露出することで、図10(b)に示すように、第1のマーカ700の回転検出パルスのパルス幅よりも幅の狭い第2のマーカ750の回転検出パルスが検出されるようになる。このため、上述と同様に、継続して投影を実行可能とすることができる。また、表示制御部254が、記憶部に記憶されている位置信号に基づいて、幅の広い第2のマーカ750の回転検出パルスを検出した際に、上述の修理を促すメッセージを表示部に表示制御することができる。
In the case of this modification, when the
(実施の形態の効果)
以上の説明から明らかなように、実施の形態のプロジェクタ装置は、カラーホイール401の回転体450に、切削加工で第2のマーカ750を設け、この第2のマーカ750を被覆するかたちで第1のマーカ700を貼り付ける。そして、通常は、第1のマーカ700の回転検出パルスに基づいて投影を行い、第1のマーカ700が剥がれ落ちた場合には、これにより露出する第2のマーカ750の回転検出パルスに基づいて投影を行う。これにより、カラーホイール401の回転位置検出用の第1のマーカ700が剥がれ落ちた場合でも、第2のマーカ750に基づいて投影を行うことができる。
(Effect of embodiment)
As is clear from the above description, in the projector device of the embodiment, the
また、表示制御部254が、第2のマーカ750の回転検出パルスを認識した場合に、修理を促すメッセージを表示部に表示制御することで、ユーザは、第1のマーカ700が剥がれ落ちた故障を認識することができ、迅速に修理の依頼を行うことができる。
Further, when the
最後に、上述の実施の形態は、一例として提示したものであり、本発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施の形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことも可能である。 Finally, the embodiments described above are presented as an example and are not intended to limit the scope of the invention. This novel embodiment can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention.
例えば、上述の実施の形態及び変形例の説明では、1箇所に対となる第1のマーカ700及び第2のマーカ750を設けることとしたが、対となる第1のマーカ700及び第2のマーカ750を複数箇所に設けてもよい。この場合も、上述と同様の効果を得ることができる。
For example, in the above description of the embodiment and the modified example, the paired
また、実施の形態及び各実施の形態の変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 Moreover, the embodiment and the modification of each embodiment are included in the scope and gist of the invention, and are included in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.
1 プロジェクタ
3 出射窓
9 外部インタフェース
10 制御ユニット
15 光学エンジン
30 光源ユニット
40 照明光学系ユニット
50 画像表示ユニット
60 投影光学系ユニット
253 位置信号取得部
254 表示制御部
255 光学エンジン制御部
301 光源
401 カラーホイール
430 カラーホイールユニット
450 回転体
460 モータ
461 回転軸
700 第1のマーカ
750 第2のマーカ
1 Projector 3 Exit window 9
Claims (7)
前記カラーホイールの回転軸と同軸に設けられた、前記カラーホイールに同期して回転する回転体と、
前記回転体の1箇所又は複数箇所に設けられた回転位置検出用のマーカと、を備え、
前記マーカは、前記回転体の同位置に複数が重ねられて設けられていること
を特徴とするカラーホイールユニット。 A color wheel formed by arranging predetermined color segments in order along the rotation direction,
A rotating body provided coaxially with the rotation axis of the color wheel and rotating in synchronization with the color wheel,
A marker for detecting a rotation position provided at one or a plurality of locations of the rotating body is provided.
The color wheel unit is characterized in that a plurality of the markers are provided at the same position of the rotating body in an overlapping manner.
を特徴とする請求項1に記載のカラーホイールユニット。 The marker is provided with a first marker superimposed on the second marker at the same position on the rotating body, and the second marker has the same size as the first marker or the first marker. The color wheel unit according to claim 1, wherein the color wheel unit is formed smaller.
前記第1のマーカは、切削加工により形成された前記第2のマーカを被覆するように糊付けされて設けられていること
を特徴とする請求項2に記載のカラーホイールユニット。 The second marker is formed by cutting the rotating body.
The color wheel unit according to claim 2, wherein the first marker is provided by being glued so as to cover the second marker formed by cutting.
を特徴とする請求項2又は請求項3に記載のカラーホイールユニット。 The first marker and the second marker are formed so that the amount of light reflected is different from each other, and each of the first marker and the second marker formed based on the amount of light reflected. The color wheel unit according to claim 2 or 3, wherein the detection pulse has a different level depending on the amount of light reflected.
を特徴とする請求項2又は請求項3に記載のカラーホイールユニット。 The first marker and the second marker are formed so as to reflect light and have different widths, respectively, and are formed based on the amount of light reflected. The color wheel unit according to claim 2 or 3, wherein each detection pulse of the second marker has a different pulse width according to the amount of light reflected.
前記カラーホイールの回転軸と同軸に設けられた、前記カラーホイールに同期して回転する回転体と、
前記回転体の1箇所又は複数箇所に設けられた回転位置検出用のマーカと、
前記カラーホイールに光を照射する光源と、
前記マーカに基づいて、カラーホイールの回転位置を検出する回転検出センサと、
前記回転検出センサで検出されたカラーホイールの回転位置に同期して、前記カラーホイールの各セグメントを介した前記光源からの光で画像を形成して投射する画像形成ユニットと
を備え、
前記マーカは、前記回転体の同位置に複数が重ねられて設けられていること
を特徴とする画像投影装置。 A color wheel formed by arranging predetermined color segments in order along the rotation direction,
A rotating body provided coaxially with the rotation axis of the color wheel and rotating in synchronization with the color wheel,
Markers for detecting the rotation position provided at one or a plurality of locations of the rotating body, and
A light source that irradiates the color wheel with light,
A rotation detection sensor that detects the rotation position of the color wheel based on the marker,
An image forming unit for forming and projecting an image with light from the light source via each segment of the color wheel in synchronization with the rotation position of the color wheel detected by the rotation detection sensor
An image projection device characterized in that a plurality of the markers are provided at the same position of the rotating body in an overlapping manner.
前記回転検出センサで検出さえた回転検出パルスが、前記第2のマーカの回転検出である場合に、所定の報知動作を行う報知部を、とさらに備えること
を特徴とする請求項6に記載の画像投影装置。 The marker is provided with the first marker superimposed on the second marker at the same position on the rotating body.
The sixth aspect of claim 6 is further provided with a notification unit that performs a predetermined notification operation when the rotation detection pulse detected by the rotation detection sensor is the rotation detection of the second marker. Image projection device.
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