JP7363415B2 - カラーホイールユニット及び画像投影装置 - Google Patents

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

図１は、実施の形態のプロジェクタの外観を示す斜視図である。 図２は、実施の形態のプロジェクタ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の照明光学系ユニットの斜視図である。 図４は、実施の形態のプロジェクタに設けられているカラーホイールユニットの構成を説明するための図である。 図５は、実施の形態のプロジェクタのハードウェア構成図である。 図６は、実施の形態のプロジェクタの機能ブロック図である。 図７は、カラーホイールの回転体に設けられた第１のマーカにより、正常に、カラーホイール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。 図８は、カラーホイールに張り付けられた第１のマーカが剥がれ落ちて、第２のマーカが露出した状態を示す斜視図である。 図９は、それぞれ検出レベルの異なる、第１のマーカの回転検出パルス及び第２のマーカの回転検出パルスを説明するためのタイミングチャートである。 図１０は、それぞれパルス幅の異なる、第１のマーカの回転検出パルス及び第２のマーカの回転検出パルスを説明するためのタイミングチャートである。

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。

（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。

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。

（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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

（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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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））。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

（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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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

特開２０１２－１３７５５８号公報

Claims (7)

1. 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、
   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。
2. 前記マーカは、前記回転体の同位置に第２のマーカ上に第１のマーカを重ねて設けており、前記第２のマーカは、前記第１のマーカと同サイズ、又は、第１のマーカより小さく形成されること
   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。
3. 前記第２のマーカは、前記回転体を切削加工することで形成されており、
   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。
4. 前記第１のマーカ及び前記第２のマーカは、それぞれ光の反射量が異なるように形成されており、光の反射量に基づいて形成される前記第１のマーカ及び前記第２のマーカの各検出パルスは、それぞれ光の反射量に対応してレベルが異なること
   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。
5. 前記第１のマーカ及び前記第２のマーカは、それぞれ光を反射するように形成されると共に、それぞれ幅が異なるように形成され、光の反射量に基づいて形成される前記第１のマーカ及び前記第２のマーカの各検出パルスは、それぞれ光の反射量に対応してパルス幅が異なること
   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。
6. 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、
   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。
7. 前記マーカは、前記回転体の同位置に第２のマーカ上に第１のマーカを重ねて設けており、
   前記回転検出センサで検出され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、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。

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