JP3983744B2

JP3983744B2 - カラーホイール

Info

Publication number: JP3983744B2
Application number: JP2004088698A
Authority: JP
Inventors: 伯菘高; 碩▲き▼ 賈
Original assignee: Asia Optical Co Inc
Current assignee: Asia Optical Co Inc
Priority date: 2003-12-15
Filing date: 2004-03-25
Publication date: 2007-09-26
Anticipated expiration: 2024-03-25
Also published as: US6914734B1; TWI245157B; JP2005181957A; TW200519514A; US20050128614A1

Description

本発明は、カラーホイールに関し、より詳細には、構造が簡単な上に組み立てに便利で、かつ、回転時の平衡性と安定性を効果的に高めることのできるカラーホイールの構造に関するものである。

図１に示すのは、従来技術に係るカラーホイールの構造を説明する図である。図示するように、従来技術のカラーホイールは、主に支持部材１１、カラーフィルタ１２およびモータ２からなっており、このうち、カラーフィルタ１２は通常、複数のカラーフィルタ片から構成され、接着剤１３により支持部材１１上に接着されている。枢軸２２は支持部材１１の中央に固設されていると同時にモータ２と接続しており、枢軸２２と支持部材１１とは、上蓋２１を支持部材１１上方に被嵌することで固定される。実際の使用のときには、モータ２の駆動により枢軸２２が回転すると、支持部材１１およびカラーフィルタ１２が従動して中心軸１０を中心に回転することによって、カラーホイールの用途が達成される。

上述のように、従来技術に係るカラーホイールの構造においては、カラーフィルタ１２を接着剤１３で接着して支持部材１１に結合させるのが一般的であるが、接着剤１３の質量の加減を制御することは難しく、また、接着剤１３は塗布時に流動し易いことから、カラーホイール全体の質量が不均一となり、その結果カラーホイールは回転時に平衡性を失って揺動してしまう。さらに、通常、カラーフィルタ１２は複数の独立した扇状フィルタ片から構成されているため、接着の方式では固定の堅牢さに欠け、特に高速回転時には脱落する恐れがある。

上記した従来技術に係るカラーホイールの有する構造的欠点に鑑みて、カラーホイール回転時の平衡性および安定性を確保するため、本発明の目的は、デジタル・ライト・プロセッシング（Digital Light Processing＝ＤＬＰ）を採用する投影装置等に適用されるカラーホイールの構造を提供することにある。さらに、本発明は、カラーホイールの構造および組み立てを簡単とすることをも目的とする。

すなわち、本発明は、中心軸回りに回転する、カラーホイールのカラーフィルタ組立体であって、第１支持面と該第１持面よりも高さの高い第１結合部とを備える第１支持部材、第２支持面と前記第１結合部に係合する第２結合部とを備える第２支持部材、前記第１支持面上または前記第２支持面上に設けられる複数の突起部、および、孔を有し、当該孔に前記突起部を嵌合させることにより、前記第１支持部材と前記第２支持部材とのあいだにて挟み込まれ緊合に固定される複数のカラーフィルタ片からなるカラーフィルタ、から構成され、前記突起部が、剛性の柱体と、この柱体に嵌挿された弾性体とからなることを特徴とするカラーフィルタ組立体に関する。

前記突起部は、剛性の柱体と、この柱体に嵌挿された弾性体とからなることが好ましい。

前記第１結合部と前記第２結合部とは螺合により固定されることが好ましい。

さらに、本発明は、第１支持面とこの支持面よりも高さの高い第１結合部とを備える第１支持部材、第２支持面と前記第１結合部に係合する第２結合部とを備える第２支持部材、前記第１支持面上または前記第２支持面上に設けられる突起部、および、孔を有し、この孔に前記突起部が嵌合されることにより、前記第１支持部材と前記第２支持部材とのあいだにて挟み込まれ緊合に固定されるカラーフィルタ、から構成され、前記突起部が、剛性の柱体と、この柱体に嵌挿された弾性体とからなるカラーフィルタ組立体と、前記カラーフィルタ組立体と結合する回転軸を備える回転手段と、からなり、前記カラーフィルタ組立体が前記回転手段により中心軸回りに回転するカラーホイールに関する。

前記第１結合部および前記第２結合部の表面にネジ山が設けられていることが好ましい。

前記突起部は、変形可能な材料からなる部材が外嵌されてなることが好ましい。

本発明で提供するのは投影装置（例えば、ＤＬＰプロジェクタ）等に適用されるカラーホイールである。本発明に係るカラーホイールによれば、構造がシンプルで組み立てが容易であるというメリットに加え、カラーホイール回転の平衡性と安定性を効果的に高めることができる。

前述およびその他の本発明の特徴および長所がより明らかとなるように、以下に、好適な実施の形態をあげて図面と対応させながら説明する。

実施の形態１
図２に示すのは、本発明の実施の形態１によるカラーホイールの説明図である。図示するように、実施の形態１のカラーホイールは主に、中心軸３０、モータ４、第１支持部材３１、第２支持部材４１およびカラーフィルタ３２から構成される。このうち、カラーフィルタ３２は、複数の扇状のフィルタ片３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄからなっており、これらフィルタ片３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄは中心軸３０を中心にして環状に配されて、中心軸３０の位置に開孔３２０を形成している。また、各フィルタ片３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ上にはそれぞれ開孔３２１が設けられている。

さらに、図２に示すように、第１支持部材３１は、第１結合部３１０および複数の突起部３１２を備えており、この第１結合部３１０は第１支持部材３１における支持面３１４となる面の中央部に突設されている。第２支持部材４１には第２結合部４１０が凹設されている。これら第１結合部３１０と第２結合部４１０とは中心軸３０上に位置するように配される。また、第２結合部４１０における支持面４１４となる面の中央部には、第１結合部３１０を嵌入させるための凹溝４１１が形成されている。そして、第１結合部３１０の表面および第２結合部４１０の表面には、互いに螺接し合うネジ山がそれぞれ設けられている。

組み立ては、各突起部３１２とフィルタ片３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ上の各開孔３２１とをそれぞれ係合させることで定位させてから、さらに第１結合部３１０と第２結合部４１０とを螺合させれば完了である。かかる組み立てによれば、カラーフィルタ３２が第１支持部材３１と第２支持部材４１とのあいだにて緊合に挟まれて固定され、カラーフィルタ組立体が完成する。

図３により本実施の形態１における第１支持部材３１をより詳しく説明する。図示するように、第１支持部材３１における支持面３１４となる面の中央部には、第１結合部３１０が突設されており、この第１結合部３１０の周囲には、フィルタ片３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄの各開孔３２１にそれぞれ嵌挿する複数の突起部３１２がさらに設置されている。このように構成することで、カラーフィルタ３２が回転時に脱落するといった事態は発生しなくなる。なお、ここで特徴的であるのは、各突起部３１２は、剛性の柱体の外周に、変形可能な材料（弾性体等）からなる変形部材３１３をそれぞれ嵌挿させてなるものとした点であり、かかる構成よりなる突起部３１２を開孔３２１に挿入すると、変形部材３１３が干渉により変形するため、突起部３１２と開孔３２０とをより緊密に係合させることができるのである。

実施の形態２
図４に示すのは、本発明の実施の形態２によるカラーホイールの説明図である。図示するように、本実施の形態２のカラーホイールは主に、中心軸３０、モータ４、第１支持部材３１、第２支持部材４１およびカラーフィルタ３２から構成される。このうち、カラーフィルタ３２は、複数の扇状のフィルタ片３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄからなっており、これらフィルタ片３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄは中心軸３０を中心として環状に配されて、中心軸３０の位置に開孔３２０を形成している。また、各フィルタ片３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ上にはそれぞれ開孔３２１が設けられている。

さらに、図４に示すように、第２支持部材４１は、第２結合部４１０および複数の突起部３１２を備えており、この第２結合部４１０は第２支持部材４１における支持面４１４となる面の中央部に凹設されてなっている。第１支持部材３１には第１結合部３１０が設けられている。第２結合部４１０と第１結合部３１０とは中心軸３０上に位置するように配される。また、第２結合部４１０の中央部には、第１結合部３１０を嵌入させるための凹溝４１１が形成されている。そして、第１結合部３１０の表面、および第２結合部４１０の表面には、互いに螺接し合うネジ山がそれぞれ設けられている。

組み立ては、各突起部３１２をフィルタ片３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ上の各開孔３２１とをそれぞれ係合させることで、フィルタ片を第２支持部材４１にて定位させてから、実施の形態１と同じ様に、第１結合部３１０と第２結合部４１０とを螺合させれば完成である。かかる組み立ての方式によれば、カラーフィルタ３２が第１支持部材３１と第２支持部材４１とのあいだで緊合に挟まれて固定され、カラーフィルタ組立体が完成する。

図５により本実施の形態２における第２支持部材４１をより詳しく説明する。図示するように、第２結合部４１０は第２支持部材４１における支持面４１４となる面の中央部に凹設されてなるもので、この第２結合部４１０の周囲には、フィルタ片３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄの各開孔３２１にそれぞれ嵌挿する複数の突起部３１２がさらに設置されている。このように構成することで、カラーフィルタ３２が回転時に脱落するといった事態は発生しなくなる。なお、ここで特徴的であるのは、各突起部３１２は、剛性の柱体の外周に、変形可能な材料（弾性体等）からなる変形部材３１３をそれぞれ嵌挿させてなるものとした点であり、かかる構成よりなる突起部３１２を開孔３２１に挿入すると、変形部材３１３が干渉により変形するため、突起部３１２と開孔３２０とをより緊密に係合させることができるのである。

実施の形態３
図６に示すのは、本発明の実施の形態３に係るカラーホイールの説明図である。図示するように、本実施の形態３のカラーホイールは主に、中心軸３０、モータ４、第１支持部材３１、第２支持部材４１およびカラーフィルタ３２から構成される。このうち、カラーフィルタ３２は、複数の扇状のフィルタ片３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄからなっており、これらフィルタ片３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄは中心軸３０を中心として環状に配され、中心軸３０の位置に開孔３２０を形成している。

さらに、図６および７に示すように、第１支持部材３１は第１案内孔７０を、第２支持部材４１は第２案内孔６０をそれぞれ備えている。そして、本実施の形態の構成では、カラーフィルタの固定に螺設手段５０を用いる。つまり、螺設手段５０は挿通案内棒５１および２個の止め具５２からなり、この挿通案内棒５１を、第１案内孔７０と、カラーフィルタ３２の開孔３２１と、第２案内孔６０とに順次挿通させてから、２個の止め具５２に設けられた止め具孔５３と螺合させれば、フィルタ片全体が螺設によって固定されて、カラーフィルタ組立体が完成することとなる。挿通案内棒５１表面には外ネジ山５１１が設けられ、止め具孔５３内表面には案内棒５１のネジ山５１１に対応するネジ山が設けられている。

実施の形態４
図８に示すのは、本発明の実施の形態４によるカラーホイールの説明図である。図示するように、本実施の形態４のカラーホイールは主に、中心軸３０、モータ４、第１支持部材３１、第２支持部材４１およびカラーフィルタ３２から構成される。このうち、カラーフィルタ３２は、複数の扇状のフィルタ片３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄからなっており、これらフィルタ片３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄは中心軸３０を中心として環状に配され、中心軸３０の位置に開孔３２０を形成している。

さらに、図８および９に示すように、本実施の形態でもカラーフィルタの固定に螺設手段５０を用いるが、実施の形態３とは異なり、本実施の形態の螺設手段５０は、止め具５２を要せずに、これに相当する要素が一体化されてなるネジ体に形成してある。この螺設手段５０を、第２案内孔６０と、フィルタ３２の開孔３２０とに順次挿通させてから、第１案内孔７０にねじ込めば、フィルタ片全体が螺設によって固定されて、カラーフィルタ組立体が完成することとなる。また、反対の方向に、つまり、第１案内孔７０とカラーフィルタ３２の開孔３２１とに順次挿通させてから、第２案内孔６０にねじ込んで螺設による固定を達成させることもできる。

以上説明した各実施の形態（図２、４、６および８参照）において、本発明に係るカラーホイールは、モータ４に連結した回路板５をさらに有している。そして、第１支持部材３１がモータ４に接続され、モータ４が回路板５に接続されることにより、回路板５は、モータ４に駆動電力を供給し、モータ４を介して第１支持部材３１、カラーフィルタ３２および第２支持部材４１を中心軸３０回りに回転させる。

本発明で提供するのは投影装置（例えば、ＤＬＰプロジェクタ）等に適用されるカラーホイールである。上述の説明からわかるように、本発明では、先ず、突起部３１２とこれに対応する開孔３２１とを係合させることによって、カラーフィルタ３２を第１支持部材３１に固定してから、第１支持部材３１上の第１結合部３１０と第２支持部材４１上の第２結合部４１０とを螺合させることでカラーフィルタ３２を第１支持部材３１と第２支持部材４１とのあいだに緊合に挟装することができるので、回転時の脱落を回避することができる。また、本発明の一実施の形態においては、挿通案内棒５１を、第１案内孔７０と、フィルタ３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄにより形成される開孔３２０と、第２案内孔６０とに挿通した後で、第１支持部材３１と第２支持部材４１の両外側から２個の止め具５２で螺合するので、フィルタ片全体が螺設によって固定され、カラーフィルタ３２が第１支持部材３１と第２支持部材４１とのあいだに緊合に挟まれて固定され、脱落するようなことがなくなる。

以上、本発明を好ましい実施の形態により説明したが、本発明はこれらに限定されることはなく、つまり、当業者がこれらの実施の形態に基づいてする各種変更や修正は全て、添付の特許請求の範囲内に包含される。

従来技術に係るカラーホイールの説明図である。本発明の実施の形態１によるカラーホイールの説明図である。本発明の実施の形態１における第１支持部材の説明図である。本発明の実施の形態２によるカラーホイールの説明図である。本発明の実施の形態２における第１支持部材の説明図である。本発明の実施の形態３によるカラーホイールの説明図である。本発明の実施の形態３によるカラーホイールの側方断面図である。本発明の実施の形態４によるカラーホイールの説明図である。本発明の実施の形態４によるカラーホイールの側方断面図である。

符号の説明

４モータ
３０中心軸
３１第１支持部材
３２カラーフィルタ
３２ａ〜３２ｄフィルタ片
４１第２支持部材
５０螺設手段
５１挿通案内棒
５２止め具
５３止め具孔
６０第２案内孔
７０第１案内孔
３１０第１結合部
３１１ネジ山
３１２突起部
３１３変形可能な材料からなる部材
３１４支持面
３２０、３２１開孔
４１０第２結合部
４１１凹溝
４１４支持面
５１１ネジ山

Claims

中心軸回りに回転する、カラーホイールのカラーフィルタ組立体であって、
第１支持面と該第１支持面よりも高さの高い第１結合部とを備える第１支持部材、
第２支持面と前記第１結合部に係合する第２結合部とを備える第２支持部材、
前記第１支持面上または前記第２支持面上に設けられる複数の突起部、および、
孔を有し、当該孔に前記突起部が嵌合されることにより、前記第１支持部材と前記第２支持部材とのあいだにて挟み込まれ緊合に固定される複数のカラーフィルタ片からなるカラーフィルタ、
から構成され、
前記突起部が、剛性の柱体と、この柱体に嵌挿された弾性体とからなる
ことを特徴とするカラーフィルタ組立体。
前記第１結合部と前記第２結合部とは螺合により固定される請求項１記載のカラーフィルタ組立体。
請求項１に記載のカラーフィルタ組立体、および
前記カラーフィルタ組立体と結合する回転軸を備える回転手段、
から構成され、
前記カラーフィルタ組立体が前記回転手段により前記中心軸回りに回転するカラーホイール。
前記第１結合部または前記第２結合部の表面にネジ山が設けられている請求項３記載のカラーホイール。
前記突起部は、変形可能な材料からなる部材が外嵌されてなる請求項３記載のカラーホイール。