JP4030481B2

JP4030481B2 - 一体型カラーフィルターの多色フィルム形成方法

Info

Publication number: JP4030481B2
Application number: JP2003292386A
Authority: JP
Inventors: 舟江; 玉庭江; 才進毛; 正濤晏
Original assignee: Asia Optical Co Inc
Current assignee: Asia Optical Co Inc
Priority date: 2003-01-29
Filing date: 2003-08-12
Publication date: 2008-01-09
Anticipated expiration: 2023-08-12
Also published as: JP2004233962A; US20040145823A1; TW200413823A; TW574592B; US7190536B2

Description

本発明は、一体型カラーフィルターに関し、特に、一体型カラーフィルターの多色フィルム形成方法及び当カラーフィルターを取り付けたカラー回転盤に関する。

図１に示すように、従来の光学プロジェクター（米国特許５８６８４８２号）はカラー回転盤１と、投射光源２と、映像発生装置３と、光学投影システム４と、スクリーン５とを備える。図２に示すように、カラー回転盤１は、モータ１０１と、モータ１０１の芯軸に取り付けられた台板１０２と、台板１０２に塗布された接着剤層１０３と、接着剤層１０３に粘着してリング状に組み合わせた三枚の扇形フィルター１０４と、それら扇形フィルター１０４の粘着された部分を挟むピンチリング１０５とからなる。モータ１０１の回転出力がそれら扇形フィルター１０４を連動させて回転させれば、投射光源２から投射される光線はそれら扇形フィルター１０４を透過し、映像発生装置３に達する。そして、映像発生装置３によって発生する映像は、光学投影システム４を介してスクリーン５へと投射される。

一般に、モータ１０１出力がそれら扇形フィルター１０４を連動させて回転させる回転速度は映像の変換速度と関わり、通常では１分ごとに数千回転に達する。そのため、それら扇形フィルター１０４は回転中に極めて大きい遠心力の作用を受ける（重力の千倍程度まで）。

また、図３に示すように、それら扇形フィルター１０４は無色の各シート６を色料により異なる色（Ｒ、Ｇ、Ｂはそれぞれ赤、緑、青の三色を表す）に形成した後、前記扇形フィルター１０４の形に裁断し、そして、台板１０２（図２を参照）に貼着してリング状に組み合わせてなるものとされる。

扇形フィルター１０４は上記のように、複数枚を台板１０２に組み合わせ張付けて構成され、一体にリング状に形成したものではないため、高速で回転時、ダイナミックバランス、耐力に問題が生じ易く、そして、扇形フィルター１０４は異なる色シート６を裁断してから台板１０２に組み合わせて張着してなるため、製作に手間がかかるだけでなく、組み合わせた扇形フィルター１０４の安定性と精度を保つのが困難である。

本発明は、一枚に色料によって色の異なるフィルムを形成することによって、製造工程を少なくし、生産効率を向上させる一体型カラーフィルターの多色フィルム形成方法を提供することを目的とする。

上記に基づき、本発明の一体型カラーフィルターの多色フィルム形成方法は、（Ｉ）中心孔を有する円板において、該中心孔の円周部から円板外周縁部にわたってリング状に露光面部を備えてなる基板の上に、複数の前記基板と同一大きさの円板において、それぞれ中心部に定位孔が設けられ、前記露光面部に対応する部位内に少なくとも一箇所の扇形切欠部が形成されてなる遮へい盤の１板を重ね、（ＩＩ）前記遮へい盤の上方より前記基板の上の露光面部の前記扇形切欠部に露出した扇形領域に色料によってフィルムを形成してフィルター部とし、（ＩＩＩ）前記遮へい盤を前記基板より除去し、（ＩＶ）別な遮へい盤により前記（Ｉ）〜（ＩＩＩ）を繰返し、前記基板上の前記フィルター部が多数互いに隣接するように形成する一体型カラーフィルターの多色フィルム形成方法であって、前記（Ｉ）において、さらにその円形板面の中心の周りに放射線状に複数の中心角目盛り孔を有する目盛り遮へい板を使用すると共に、前記遮へい盤の１板も前記複数の目盛り孔に対応するリング状領域に開けた複数の扇形開孔を有することを特徴とする。

本発明は、複数の遮へい盤で逐次遮へいすることで、従来のように、異なるシートにそれぞれ色料を付着させ扇形に裁断した後、リング状のカラーフィルターとして組み合わせることなく、基板１０に互いに隣接するフィルター部１４、１５、１６を形成することにより、一体型のカラーフィルター７０を完成できる。従って、本発明のフィルター形成方法は、より簡単かつ便利な製造工程となり、生産効率を向上させると共に、従来技術のような組み合わせフィルターのような安定性と精度の確保が困難という問題が避けられる。

以下、本発明の実施形態例につき添付の図面を参照して詳細に説明する。
図４から図７は、本発明の一体型フィルターの多色フィルム形成方法の好ましい実施形態例を示す。図４は、本発明の一体型フィルターの多色フィルム形成方法の実施形態例を概略示すフローチャート、図５は、前記実施形態例に使われる多色フィルム形成装置の分解斜視図である。この方法は、図５に示すように、円板状基板１０と、三枚の円板状遮へい盤２０、３０、４０と、その円形板面の中心の周りには放射線状に複数の中心角目盛り孔５１及び中心部には定位孔５２を形成した目盛り遮へい板５０と、後述する定位具６０とを用いる。円形をした基板１０には中心孔１１と、一方の板面の中心孔１１周縁から外周縁部１２との間にわたって露光面部１３とを有している。前記遮へい盤２０、３０、４０のそれぞれには、基板露光面部１３に対応する遮へい部２１、３１、４１と、各遮へい部２１、３１、４１の直径上に隔てた部位を扇形に切欠いた切欠部２２、３２、４２と、中心部に開けた定位孔２３、３３、４３と、さらに該定位孔２３、３３、４３を囲んで目盛り遮へい板５０が嵌装される円形凹陥部２４と前記複数の目盛り孔５１に対応するリング状領域に開けた複数の扇形開孔２５とを有する。前記定位具６０は、定位ネジ６１と、第１のナット６２と、第１のワッシャ６３と、押え板６４と、第２のワッシャ６５と、第２のナット６６とを含む。前記定位ネジ６１はさらに第１のネジ部６１１と、第１の定位部６１２と、第２の定位部６１３と、第２のネジ部６１４とを有する。前記押え板６４中心部には定位孔６４１が開設されており、定位孔６４１の形状は第１の定位部６１２の平面形状に対応し、第１の定位部６１２と嵌合される。なお、基板１０の中心孔１１にも第１の定位部６１２が嵌入される。前記目盛り遮へい板５０の定位孔５２と前記遮へい盤２０、３０、４０の定位孔２３、３３、４３の形状は第２の定位部６１３の形状に対応し、第２の定位部６１３と嵌合される。

ステップ（Ｉ）は、図５、６に示すように、基板１０と押え板６４と第１のワッシャ６３を順次第１の定位部６１２と第１のネジ部６１１に嵌挿した後、第１のナット６２で第１のネジ部６１１に螺定させることにより、基板１０と押え板６４と第１のワッシャ６３とを定位ネジ６１に固定する。一方、目盛り遮へい板５０、遮へい盤２０及び第２のワッシャ６５を第２の定位部６１３、第２のネジ部６１４に嵌め込むと、第２のナット６６で第２のネジ部６１４に螺接させ、目盛り遮へい板５０、遮へい盤２０及び第２のワッシャ６５を定位ネジ６１に固定する。この際、目盛り遮へい板５０は基板１０と遮へい盤２０に挟まれ、遮へい盤２０、目盛り遮へい板５０は基板１０の露光面部１３と対向して重なり合っている。

ステップ（ＩＩ）は、図６、７に示すように、色料でフィルムを形成してフィルター部とする。成膜方法は限らないが、本実施形態では蒸着によりフィルムを形成するもので、色料を遮へい盤２０の下方からそれぞれ前記切欠部２２及び互いに重なり合う複数の開孔２５と複数の目盛り孔５１を通過させ、露光面部１３の前記切欠部２２に対応する扇形範囲及び露光面部１３の前記目盛り孔５１に対応する位置にそれぞれ付着させ、露光面部１３に同時に２のフィルター部１４と複数の目盛りマーク１７を形成する。本実施形態では、それらフィルター部１４と目盛りマーク１７は青色（Ｂ）とする。
ステップ（ＩＩＩ）は、第２のナット６６を弛め、目盛り遮へい板５０を遮へい盤２０と共に基板１０の露光面部１３から外す。

ステップ（ＩＶ）は、別な遮へい盤３０（４０）に換えると共に、前記Ｂのフィルター部１４と隣接する箇所で、ステップ（Ｉ）から上記３手順を繰り返す。図８に示すように、遮へい盤３０と第２のワッシャ６５に第２の定位部６１３と第２のネジ部６１４が嵌合し、第２のナット６６が第２のネジ部６１４と螺合する。その時、遮へい盤３０は基板１０の露光面部１３と対向して重なり合うから、色料は遮へい盤３０の下方から前記切欠部３２を通り、露光面部１３の前記切欠部３２に対応する扇形範囲に付着し、露光面部１３の別な部位に２のフィルム状のフィルター部１５を形成する。本実施形態では、それらフィルター部１５は赤色（Ｒ）である。そして、第２のナット６６を弛め、遮へい盤３０を基板１０の露光面部１３から外す。続いて、ステップ（ＩＶ）同様、図９に示すように、遮へい盤４０及び第２のワッシャ６５に第２の定位部６１３と第２のネジ部６１４が嵌合され、前記Ｒのフィルター部１５と隣接する箇所で第２のナット６６を第２のネジ部６１４と螺合させる。その時、遮へい盤４０は基板１０の露光面部１３と対向して重なり合うから、色料は遮へい盤４０の下方から前記切欠部４２を通り、露光面部１３の前記切欠部４２に対応する扇形範囲に付着し、露光面部１３に２のフィルター部１６を形成する。本実施形態では、それらフィルター部１６は緑色（Ｇ）である。そして、第２のナット６６を弛め、遮へい盤４０を基板１０の露光面部１３から外す。

上記の多色フィルム形成の際、図１０に示すように、基板１０には遮へい盤２０、３０、４０のそれぞれと目盛り遮へい板５０の遮へいにより、露光面部１３に互いに同一角度ずらして隣接する前記Ｂ、Ｒ、Ｇのフィルター部１４、１５、１６と前記複数の目盛りマーク１７を形成できる。こうして、基板１０は三色形成されている一体型カラーフィルター７０ができる。

次いで、図１１は、本発明のフィルター７０が取り付けられたカラー回転盤の断面図である。図中、カラー回転盤はフィルター７０と、駆動モータ８０と、カバー９０と、パッド１１０と、パッド１２０と、複数の螺着素子１３０とを含む。

駆動モータ８０は回転台８１を有し、回転台８１は回転可能な芯軸８１１と、該芯軸８１１の自由端に一体回転可能に取り付けられた台板８１２を備える。フィルター７０は中心孔１１を台板８１２に嵌入させる。
カバー９０はフィルター７０の中心部を覆い、その半径は中心孔１１の半径より大きく、カバー９０にはさらに前記複数の螺着素子１３０が貫通する複数の穿孔９１が開設されている。

パッド１１０は、カバー９０とフィルター７０の間に介設され、パッド１２０は、フィルター７０と台板８１２の間に介設される。

前記螺着素子１３０は、本実施形態ではボルトであり、順次にカバー９０の穿孔９１、中心孔１１を貫通して、カバー９０によりフィルター７０を台板８１２に押え付けて固定するようカバー９０を台板８１２に螺着する。

これにより、芯軸８１１が台板８１２を連動させて回転させる際、台板８１２が同時にフィルター７０を連動回転させることができる。

以上の説明により、本発明の長所を下記のようにまとめる。

一、本発明は、遮へい盤２０、３０、４０で逐次遮へいすることで、従来のように、異なるシート６にそれぞれ色料で付着し、扇形に裁断した後、リング状のカラーフィルターとして組み合わせることなく、基板１０に互いに隣接するフィルター部１４、１５、１６を形成することにより、一体型のカラーフィルター７０を完成できる。従って、本発明のフィルター形成方法は、より簡単かつ便利な製造工程となり、生産効率を向上させると共に、従来技術のような組み合わせフィルターのような安定性と精度の確保が困難という問題が避けられる。

二、本発明は、従来技術のように、色の異なる扇形フィルター１０４をリング状フィルターに組み合わせることなく、一枚の基板１０に異なる色のフィルター７０を形成するもので、従来技術と比べ、本発明のフィルター７０は一体に形成したものであると言える。従って、本発明のカラー回転盤がフィルター７０を高速に回転させた時、従来のように動つりあいと耐力の問題がなく、スムーズに回転できる。なお、本発明のカラー回転盤は、従来のように扇形のフィルター１０４を組み合わせて定位粘着することなく、簡単な組立によりフィルター７０を螺着して固定することができるため、本発明のからー回転盤は製作し易く、組み立てし易いものである。

以上説明したように、本発明の一体型フィルターの多色フィルム形成方法は、製造工程が簡単で、生産効率を向上させることができる。且つ、本発明のフィルターが取り付けられたカラー回転盤は、更に高速回転に適し、製作や組立が簡単であるため、確実に本発明の目的を達成できる。

従来の光学プロジェクターの概略配置図である。前記光学プロジェクターのカラー回転盤の一部断面側視図である。前記カラー回転盤の扇形フィルターの形成工程概要を示すブロック図である。本発明の一体型フィルターの多色フィルム形成方法の実施形態例を概略示すフローチャート。前記実施形態例に使われる多色フィルム形成装置の分解斜視図。前記図５の装置の組立状態を示す側断面図である。同図６の底面図である。図７において異なる切欠部をした遮へい盤が基板の下方に重ねられた時を示す底面図である。図７において異なる切欠部をした遮へい盤が基板の下方に重ねられた時を示す底面図である。前記実施形態例による一体型フィルターの平面図である。本発明の一体型フィルターを取り付けたカラー回転盤の実施形態例の全体の概略側断面図である。

符号の説明

１カラー回転盤
１０１モータ
１０２台板
１０３接着剤層
１０４扇形フィルター
１０５ピンチリング
２投射光源
３映像発生装置
４光学投影システム
５スクリーン
６シート
１０基板
１１中心孔
１２外周縁部
１３露光面部
１４Ｂのフィルター部
１５Ｒのフィルター部
１６Ｇのフィルター部
１７目盛りマーク
２０遮へい盤
２１遮へい部
２２切欠部
２３定位孔
２４円形凹陥部
２５開孔
３０遮へい盤
３１遮へい部
３２切欠部
３３定位孔
４０遮へい盤
４１遮へい部
４２切欠部
４３定位孔
５０目盛り遮へい板
５１目盛り孔
５２定位孔
６０定位具
６１定位ネジ
６１１第１のネジ部
６１２第１の定位部
６１３第２の定位部
６１４第２のネジ部
６２第１のナット
６３第１のワッシャ
６４押え板
６４１定位孔
６５第２のワッシャ
６６第２のナット
７０フィルター
８０駆動モータ
８１回転台
８１１芯軸
８１２台板
９０カバー
９１穿孔
１１０パッド
１２０パッド
１３０螺着素子

Claims

（Ｉ）中心孔を有する円板において、該中心孔の円周部から円板外周縁部にわたってリング状に露光面部を備えてなる基板の上に、複数の前記基板と同一大きさの円板において、それぞれ中心部に定位孔が設けられ、前記露光面部に対応する部位内に少なくとも一箇所の扇形切欠部が形成されてなる遮へい盤の１板を重ね、
（ＩＩ）前記遮へい盤の上方より前記基板の上の露光面部の前記扇形切欠部に露出した扇形領域に色料によってフィルムを形成してフィルター部とし、
（ＩＩＩ）前記遮へい盤を前記基板より除去し、
（ＩＶ）別な遮へい盤により前記（Ｉ）〜（ＩＩＩ）を繰返し、前記基板上の前記フィルター部が多数互いに隣接するように形成する一体型カラーフィルターの多色フィルム形成方法であって、
前記（Ｉ）において、さらにその円形板面の中心の周りに放射線状に複数の中心角目盛り孔を有する目盛り遮へい板を使用すると共に、前記遮へい盤の１板も前記複数の目盛り孔に対応するリング状領域に開けた複数の扇形開孔を有することを特徴とする一体型カラーフィルターの多色フィルム形成方法。
前記（Ｉ）において、前記目盛り遮へい板は基板と遮へい盤に挟まれ、前記目盛り遮へい板は基板の露光面部と対向して重なり合っていることを特徴とする請求項１に記載の一体型カラーフィルターの多色フィルム形成方法。
前記（ＩＩ）において、色料をそれぞれ前記切欠部及び互いに重なり合う複数の開孔と複数の目盛り孔を通過させ、露光面部の前記切欠部に対応する扇形範囲及び露光面部の前記目盛り孔に対応する位置にそれぞれ付着させ、露光面部に同時にフィルター部と複数の目盛りマークを形成することを特徴とする請求項２に記載の一体型カラーフィルターの多色フィルム形成方法。
前記（ＩＩＩ）において、前記目盛り遮へい板を遮へい盤と共に基板の露光面部から外すことを特徴とする請求項２に記載の一体型カラーフィルターの多色フィルム形成方法。