KR20170103761A - 회전체 유닛, 회전체 및 프로젝터 - Google Patents

회전체 유닛, 회전체 및 프로젝터 Download PDF

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Abstract

회전체 유닛은, 기판(41) 및 파장 변환 영역(43)을 포함한 회전체(40)와, 구동부(10)를 구비한다. 상기 기판은, 외연(41b)을 갖고, 중심(41a)으로부터 상기 외연까지 기판 재료가 연속적으로 제공되도록 구성되어 있다. 상기 파장 변환 영역은, 상기 기판 상에 설치되고 제1 파장역을 갖는 광을 받아 상기 제1 파장역과는 다른 제2 파장역을 갖는 광을 출사한다. 상기 구동부는 상기 회전체를 회전시킨다.

Description

회전체 유닛, 회전체 및 프로젝터{ROTATING BODY UNIT, ROTATING BODY, AND PROJECTOR}
본 기술은, 프로젝터, 이 프로젝터에 내장되어, 광원으로부터의 광을 받아 백색광을 출력하거나, 화상광을 받아 컬러의 화상광을 출력하거나 하기 위한 회전체 및 회전체 유닛에 관한 것이다.
특허문헌 1에 기재된 프로젝터는, 광원으로부터 출사된 광을 여기하여 형광을 발생시키는 회전 가능하게 구성된 형광체 휠을 구비하고 있다. 예를 들면 레이저 광원으로부터 출사된 레이저　광이 이 휠의 기판　상의 형광체에 입사함으로써 형광체가 발색한다. 적어도 그 발색광이 액정 등의 광 변조 디바이스에 입사되어, 화상광이 생성된다.
이 특허문헌 1에 기재된 형광체 휠에는, 레이저　광의 조사에 의해 형광체가 고온으로 되는 것을 억제하기 위해, 휠의 기판에 방열판이 부착되어 있다(예를 들어, 명세서 단락［0033］참조).
일본특허공개 제2012-8177호 공보
광 조사에 의해 기판이 고온으로 되면 기판의 열팽창에 의해 기판에 크랙이 발생할 우려가 있다. 특히, 기판의 중앙부에는 회전축을 고정하기 위한 구멍이 설치되어 있기 때문에, 열팽창에 의한 응력 집중이 일어나기 쉬워, 크랙 발생의 가능성이 높아진다.
이상과 같은 사정을 감안하여, 본 기술의 목적은 크랙 발생을 억제할 수 있는 회전체 이를 사용한 회전체 유닛, 이 회전체 유닛을 내장하는 프로젝터를 제공하는 것에 있다.
본 기술에 관한 회전체 유닛은, 기판 및 파장 변환 영역을 포함하는 회전체와, 구동부를 구비한다.
상기 기판은, 외연(外緣)을 갖고, 중심으로부터 상기 외연까지 기판 재료가 연속적으로 제공되도록 구성되어 있다.
상기 파장 변환 영역은, 상기 기판 상에 설치되고 제1 파장역을 갖는 광을 받아 상기 제 1 파장역과는 다른 제2 파장역을 갖는 광을 출사한다.
상기 구동부는 상기 회전체를 회전시킨다.
이에 의해, 기판에 열이 축적되어도 그 열을 기판 재료 전체에 균일하게 확산시킬 수 있으므로, 기판에 구멍이 설치되는 것에 의한 응력 집중을 회피할 수 있다. 그 결과, 크랙의 발생을 억제할 수 있다.
상기 회전체 유닛은, 상기 구동부의 회전축부를 상기 기판에 고정하는 고정 부재를 더 구비하여도 좋다.
이에 의해, 회전축부의 형상에 관계없이, 고정 부재를 통해 회전축부에 기판을 고정할 수 있다. 이에 의해, 회전 모터에 대한 회전체의 소망의 고정 강도를 얻을 수 있다.
상기 고정 부재는, 표면과, 상기 표면 상에 설치된 3개 이상의 좌면(座面)을 가져도 좋다. 상기 회전체 유닛은, 상기 3개 이상의 좌면에 접촉한 상기 기판과 상기 표면과의 사이에 개재된 접착 재료를 더 구비하여도 좋다.
고정 부재의 표면에 3개 이상의 좌면이 설치됨으로써, 회전체의 회전면 정밀도를 높일 수 있다. 그 결과, 회전 밸런스가 향상된다.
상기 고정 부재는 상기 회전축부가 감합되는 감합 구멍을 가져도 좋다.
회전축부의 외경이 작은 경우에, 이를 보완하도록 그 외형보다 큰 외경을 갖는 고정 부재를 이용하여, 기판을 고정할 수 있다.
상기 고정 부재는, 상기 감합 구멍에 감합된 회전축부의 주위에서, 상기 감합 구멍을 향해 개구되도록 설치된 1개 또는 복수의 리세스(recess)를 가져도 좋다.
각 리세스 내에 접착 재료가 충전됨으로써, 회전축부와 고정 부재와의 접착이 행해진다.
상기 리세스는 계단 형상의 내측면을 가져도 좋다.
이에 의해, 이 회전체 유닛의 조립 작업을 행하는 작업자는, 접착 재료의 충전량을 용이하게 파악할 수 있다.
상기 고정 부재는 외주부와, 상기 외주부에 설치된 절결부를 가져도 좋다.
절결부가 설치됨으로써, 고정 부재를 경량화할 수 있다.
상기 좌면은, 상기 회전축부를 중심으로 하여 회전 대칭으로 설치되어 있어도 좋다.
이에 의해, 회전 밸런스가 향상된다.
상기 복수의 리세스는, 상기 회전축부를 중심으로 하여 회전 대칭으로 설치되어 있어도 좋다.
이에 의해, 회전 밸런스가 향상된다.
상기 고정 부재는, 외주부와, 상기 외주부에 설치된 복수의 절결부를 가져도 좋다. 상기 고정 부재의 표면을 따라 상기 회전체의 회전 중심을 통과하는 선에 대해서 선 대칭으로, 상기 3개 이상의 좌면의 배치 및 형상 그리고 상기 복수의 절결부의 배치 및 형상이 설계되어 있어도 좋다.
이에 의해, 예를 들면 밸런서(balancer)에 의한 밸런스 조정 시에 있어서, 해당 선의 좌우의 밸런스가 이미 적절히 조정되어 있으므로, 밸런서에 의한 회전 밸런스 조정이 용이하게 된다.
상기 회전체 유닛은, 상기 회전체의 기판의, 상기 구동부의 회전축부가 배치되는 쪽의 반대 쪽에 설치된 밸런서를 더 구비하여도 좋다.
이에 의해, 회전 밸런스가 향상된다.
상기 회전체 유닛은, 상기 고정 부재의 외주부와, 상기 기판을 접착하는 첨착 재료를 더 구비하여도 좋다.
이에 의해, 고정 부재에 의한 기판의 고정 강도를 보다 높일 수 있다.
본 기술에 관한 회전체는, 상술한 기판 및 파장 변환 영역을 포함한다.
본 기술에 관한 프로젝터는, 광원과, 상술한 회전체 유닛과, 광변조 소자와, 투사 광학계를 구비한다.
상기 광변조 소자는, 상기 회전체의 파장 변환 영역으로부터 출사된 광을 변조한다.
상기 투사 광학계는, 상기 광변조 소자에서 변조되어 얻어지는 변조광을 투사한다.
이상과 같이, 본 기술에 따르면 회전체의 크랙 발생을 억제할 수 있다.
또한, 여기에 기재된 효과는 반드시 한정되는 것은 아니고, 본 개시 중에 기재된 어떠한 효과이더라도 좋다.
[도 1] 도 1은 본 기술의 일 실시형태에 관한 휠 유닛을 나타내는 사시도이다.
[도 2] 도 2는 도 1에 나타내는 휠 유닛의 분해 사시도이다.
[도 3] 도 3은 도 1의 A－A선 단면도이다.
[도 4] 도 4는 회전 모터와 고정 부재가 접속되어 고정된 상태를 나타낸다.
[도 5] 도 5는 휠 유닛을 기판의 제2 면측으로부터 본 도면이다.
[도 6] 도 6은 치구(治具)를 이용한 고정 부재와 회전 모터의 중심축 정렬 방법을 나타내는 단면도이다.
[도 7] 도 7은 상기 휠 유닛을 채용하는 프로젝터의 광학계의 구성을 나타낸다.
[도 8] 도 8은 회전 모터와 고정 부재를 고정하는 경우에, 접착 재료의 도포 위치의 다른 실시형태를 나타낸다.
이하, 도면을 참조하여, 본 기술의 실시형태를 설명한다.
［휠 유닛］
도 1은 본 기술의 일 실시형태에 관한 회전체 유닛으로서의 휠 유닛을 나타내는 사시도이다. 도 2는 도 1에 나타내는 휠 유닛(100)의 분해 사시도이다. 도 3은 도 1의 A－A선 단면도이다. 이 휠 유닛(100)은 광 투과형의 휠(40)을 갖는 유닛이다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 휠 유닛(100)은 회전체로서의 휠(40), 휠(40)을 회전 구동하는 구동부로서의 회전 모터(10), 휠(40)과 회전 모터(10)를 고정하는 고정 부재(20) 및 휠(40) 상에 설치된 밸런서(15)를 구비한다. 또한, 도 3에서는 회전 모터(10)의 내부 구조를 빗금으로 표시하여 그 도시를 생략하고 있다.
(휠의 구성)
휠(40)은 기판(41)과, 기판(41) 상에 설치된 광의 파장 변환 영역으로서의 형광체(43)를 포함한다. 기판(41)의 재료(이하에서는 ”기판 재료”라고 함)로서, 광 투과성의 재료, 예를 들면 유리가 사용된다. 도 2, 3에 나타내는 바와 같이, 기판(41)은 기판 재료가 기판(41)의 중심(41a)으로부터 외연(41b)까지 연속적으로 제공되도록 하여 구성되어 있다. 즉, 기판(41)의 중앙부에, 회전 모터(10) 및/또는 허브와의 접속을 위한 구멍을 갖고 있지 않다. 통상, 허브는 회전 모터(10)와 휠을 접속하기 위해 설치되는 부재이다. 또한, 기판(41)의 외형은 예를 들면 원형으로 형성되지만, 회전 대칭 형상(예를 들면 정다각 형상)이어도 좋다.
형광체(43)는, 기판(41)의 표면에 환상(環狀)으로 설치되어 있다. 형광체(43)는 휠의 회전 방향을 따라 단일의 부재로서 균일하게 형성되어 있다. 이하, 설명의 편의상, 기판(41)의 형광체(43)가 형성되어 있는 쪽의 표면을 제1 면(411)이라 칭하고, 그 반대 쪽(회전 모터(10)가 배치되는 쪽)의 표면을 제2 면(412)이라 칭한다. 형광체(43)에는 광원(예를 들면 도 7에 나타내는 레이저 광원(2))으로부터의 광(후술하는 여기 광)이 입사하도록 되어 있다. 형광체(43)의 폭(기판(41)의 직경 방향에 있어서의 형광체(43)의 폭)은, 그 입사광의 광속경(light beam diameter) 이상의 크기로 설계되어 있다. 형광체(43)의 수명을 길게 하기 위해, 형광체(43)의 총량이 많아지도록 또는 단위 시간당 형광체(43)로 입사하는 광량이 가능한 한 작게 되도록, 기판(41)의 외연(41b)에 가까운 위치에 형광체(43)가 배치되는 것이 바람직하다.
형광체(43)의 주 재료를 구성하는 물질로는, 예를 들면 전술한 여기 광에 의해 여기되어 여기 광의 파장역(제1 파장역)보다도 장파장역(제2 파장역)의 가시광을 생성하는 형광 물질이 포함되어 있다. 예를 들면, 형광체(43)는, 약 445㎚의 중심 파장을 가지는 청색 레이저 광에 의해 여기되어 형광을 발하는 물질을 포함하고 있고, 광원이 출사하는 청색 레이저 광의 일부를, 적색 파장역으로부터 녹색 파장역까지를 포함하는 파장역의 광(즉, 황색광)으로 변환하여 출사한다. 이와 같은 형광 물질로서 예를 들면 YAG(이트륨·알루미늄·가넷)계 형광체가 이용된다.
또한, 형광체(43)는 여기 광의 일부를 흡수하는 한편, 여기 광의 일부를 투과시킴으로써, 광원으로부터 출사된 청색 레이저 광도 출사할 수 있다. 이에 의해, 형광체(43)로부터 출사되는 광은, 청색의 여기 광과 황색의 형광과의 혼색에 의한 백색광으로 된다. 이와 같이 여기 광의 일부를 투과시키기 위해, 형광체(43)는 예를 들면 광 투과성을 가지는 입자 상의 물질인 필러 입자를 포함하고 있어도 좋다.
또한, 본 실시형태의 휠(40)은 광 투과형이며, 후술하는 바와 같이, 예를 들면 기판(41)의 제2 면(412) 측으로부터 광원으로부터의 광이 입사하도록, 광원 및 휠 유닛(100)의 배치가 설계된다. 따라서, 제2 면(412) 측으로부터 기판 재료를 통해서 형광체(43)로 광이 입사하고, 제1 면(411)으로부터 광이 출사한다. 이 때문에, 기판(41)의 제2 면(412) 위 및/또는 형광체(43)와 제2 면(412)과의 사이에, 반사 방지막이 형성되는 것이 바람직하다.
(고정 부재의 구성)
도 4는 회전 모터(10)와 고정 부재(20)가 접속되어 고정된 상태를 나타낸다. 또한, 회전 모터(10)는 본체(11)와 회전축부(12)를 구비하여 구성된다.
고정 부재(20)는 대략 원판 형상을 갖고 있다. 고정 부재(20)는 회전 모터(10)와 휠(40)과의 고정 강도를 향상시키기 위해, 회전축부(12)와 휠(40)과의 사이에 개재되는 스페이서로서 기능한다. 고정 부재(20)는 수지 또는 금속으로 구성된다.
본 실시형태에서는, 고정 부재(20)와 회전 모터(10)의 회전축부(12)를 고정하기 위해 접착 재료(접착제)가 이용된다. 따라서, 예를 들면 회전축부(12)의 직경이 너무 작아 회전축부와 휠(40)과의 소망의 고정 강도가 얻어지지 않는 경우, 이 고정 부재(20)를 설치함으로써, 회전축부(12)의 직경보다 큰 직경(회전축부(12)의 직경보다 외측)의 위치에서, 휠(40)에 접촉하는 영역을 마련할 수 있다. 이에 의해, 휠(40)의 회전 모터(10)에 대한 고정 강도를 높일 수 있다.
구체적으로는, 고정 부재(20)는 그 중앙부에 회전 모터(10)의 회전축부(12)가 감합(嵌合)되는 관통 구멍인 감합 구멍(29)을 갖는다. 또한, 고정 부재(20)는, 감합 구멍(29)에 감합된 회전축부(12)의 주위에서, 감합 구멍(29)을 향해 개구되도록 설치된 리세스(recess: 23)를 갖는다. 즉, 리세스(23)는 절결 형상으로 형성되어 있다.
리세스(23)는 1개여도 좋지만, 회전 밸런스를 고려하여 복수 설치된다. 이 경우, 리세스(23)는 회전 대칭(의 배치 및 형상)으로 설치되는 것이 바람직하다. 감합 구멍(29)에 회전축부(12)가 감합되기만 하더라도 고정 부재(20)와 회전축부(12)가 고정되지만, 리세스(23)에 접착 재료(19)(도 3 참조)가 충전되어 고화됨으로써 고정 강도를 높일 수 있다. 리세스(23)의 보다 상세한 구성에 대해서는 후술한다.
고정 부재(20)의 두께는 회전 모터(10)의 회전축부(12)의 축방향의 길이와 대체로 일치하고 있거나 또는 그보다 두껍다. 그러나, 이들은 일치하고 있지 않아도 좋다.
도 3, 4에 나타내는 바와 같이, 고정 부재(20)는 표면인 주면(主面)(21)과, 그 주면(21) 상에 설치되고 주면(21)보다도 높은 위치에 형성된, 휠(40)이 접촉하는 3개의 좌면(座面; 25)을 갖는다. 좌면(25)의 형상은 원형으로 되지만, 다른 형상이어도 좋다. 각 좌면(25)은 회전축부(12)를 중심으로 하여 회전 대칭(의 배치 및 형상)으로 설치되어 있다. 즉, 예를 들면 각 좌면(25)의 형상 및 크기는 동일한 것으로 되고, 회전축부(12)를 중심으로 하여 같은 반경 위치 상에 등각도 간격으로 배치되어 있다. 이에 의해, 회전 밸런스가 향상된다.
휠(40)의 외경이 예를 들면 2㎝~8㎝ 정도인 경우, 좌면(25)의 주면(21)으로부터의 높이는 0.1mm~1mm 정도이다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 휠(40)은 고정 부재(20)의 좌면(25)에 올려 놓여진 상태에서, 주면(21)과 휠(40)의 제2 면(412)과의 사이에 접착 재료(39)가 충전됨으로써, 고정 부재(20)와 휠(40)이 접착되어 고정된다. 좌면(25)과 고정 부재(20)의 사이에는 접착 재료(39)는 도포되지 않는다. 또한, 접착 재료(39)는 주면(21)의 모든 영역에 도포되어 있지 않아도 좋고, 주면(21)의 일부(예를 들면 도 4에 나타내는 바와 같이 복수의 영역(21a))에 도포되어 휠(40)이 고정되어도 좋다.
고정 부재(20)의 표면에 기판(41)이 접촉하여 고정되는 경우(좌면(25)이 설치되지 않는 경우), 고정 부재(20)의 표면의 평면 정밀도에 휠(40)의 회전면 정밀도가 좌우된다. 회전면 정밀도가 높을수록, 그 회전면이 동일 면 상에 있다고 말할 수 있다. 고정 부재(20)의 표면에 회전 대칭인 3개의 좌면(25)이 설치됨으로써, 고정 부재(20)의 상기 평면 정밀도의 영향을 덜 받게 되어, 휠(40)의 회전면 정밀도를 높일 수 있다. 그 결과, 회전 밸런스가 향상된다. 이와 같이, 회전면 정밀도를 높이기 위해, 전술한 바와 같이 좌면(25)과 휠(40)의 사이에는 접착 재료(39)는 충전되지 않고, 주면(21)의 일부 또는 전부와 휠(40)과의 사이에 접착 재료(39)가 충전된다.
좌면(25)의 개수는 3개로 하였지만, 상기 회전면 정밀도를 유지할 수 있으면 4개 이상 설치되어 있어도 좋다. 좌면(25)이 4개 이상 설치되는 경우에 있어서도, 회전축부(12)를 중심으로 하여 회전 대칭으로 설치되는 것이 바람직하다.
도 4에 나타내는 바와 같이, 고정 부재(20)의 리세스(23)의 내측면은 예를 들어 2단의 계단 형상으로 형성되어 있다. 이 리세스(23)의 깊이가 깊은 위치에서의 내경이, 얕은 위치에서의 내경보다도 작게 되어 있다. 이와 같은 구성에 의해, 예를 들면 도중의 1단째에 상당하는 깊이 위치를, 접착 재료(39)의 충전량의 기준(충전량의 상한의 위치)으로 할 수 있다. 이에 의해, 이 휠 유닛(100)의 조립 작업을 행하는 작업자는 접착 재료(39)의 충전량을 용이하게 파악할 수 있다.
고정 부재(20)의 외주부의 일부는, 원형이 절결되어 구성된 절결부(27)가 설치되어 있다. 절결부(27)는 해당 외주부의 측면이 평면이 되도록, 예를 들면 직선 형상으로 절결되어 구성되어 있다. 이에 의해, 고정 부재(20)의 경량화에 기여한다.
절결부(27)는 복수 개 설치되고, 예를 들면 회전축부(12)를 중심으로 하여 회전 대칭(의 배치 및 형상)으로 설치되어 있다. 본 실시형태에서는 2개의 절결부(27)가 설치되고, 회전축부(12)를 중심으로 등각도 간격, 즉 180° 간격으로 배치되어 있다. 절결부(27)는 3개 이상 있어도 좋고, 이 경우도 등각도 간격으로 배치되는 것이 바람직하다.
본 실시형태에서는, 고정 부재(20)의 표면을 따라 상기 휠(40)의 회전 중심을 통과하는 선(예를 들면 도 1에 나타내는 A－A 선)에 대해서 선 대칭으로, 각 좌면(25)의 배치 및 형상 그리고 복수의 절결부(27)의 배치 및 형상이 설계되어 있다. 이에 의해, 다음에 설명하는 밸런서(15)에 의한 밸런스 조정 시에 있어서, 해당 선의 좌우의 밸런스가 이미 적절히 조정되어 있으므로 밸런서(15)에 의한 회전 밸런스 조정이 용이하게 된다.
(밸런서의 구성)
밸런서(15)는 예를 들면 대략 원판 형상을 갖고, 예를 들면 외주부에 측벽(15a)을 갖는 접시처럼 구성되어 있다. 밸런서(15)의 형상은 이와 같은 형상에 한정되지 않고, 예를 들면 그 외형이 다각형이어도 좋고 또는 전체 형상이 원환(円環) 형상(중앙에 관통 구멍을 가짐)이어도 좋다. 또는, 밸런서(15)의 형상은 외형이 다각형이고 또한 중앙에 관통 구멍을 갖는 환상(環狀)이어도 좋다. 측벽(15a)은 없어도 좋다. 밸런서(15)는 금속 또는 수지로 구성된다.
밸런서(15)는 휠(40)의 기판(41)의 표면인 제1 면(411), 즉, 회전축부(12)가 배치되는 제2 면(412)의 반대 쪽의 면의 중앙부에 설치되어 있다. 밸런서(15)와 기판(41)은, 예를 들면 도시하지 않는 접착 재료에 의해 접착 및 고정되어 있다. 휠 유닛(100)의 조립 시에, 밸런서(15)의 배치가 미세 조정됨으로써 회전 밸런스가 조정된다.
또한, 밸런서(15)에 의한 회전 밸런스의 조정은 휠(40), 고정 부재(20) 및 회전 모터(10)가 모두 조립되어 고정된 후에 행해진다.
(고정 부재의 주위의 접착 재료)
도 5는 휠 유닛(100)을 기판(41)의 제2 면(412) 측에서 본 도면이다. 고정 부재(20)의 외주부에 첨착(添着) 재료(affixing material)(38)가 더 부착된다. 첨착 재료(38)에 의해, 고정 부재(20)와 휠(40)과의 고정 강도가 더 높아진다. 첨착 재료(38)는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 고정 부재(20)의 전체 둘레 중, 회전 대칭으로 복수 개소에 국소적으로 설치된다. 그러나, 첨착 재료는 고정 부재(20)의 전체 둘레에 설치되어 있어도 좋다. 첨착 재료로서는 접착 재료(19)나 접착 재료(39)와 같은 재료가 이용되지만, 다른 재료이어도 좋다. 접착 재료(19)와 접착 재료(39)가 상이하여도 좋다.
또한, 부호 "18"이 가리키는 부재는, 도시하지 않는 플렉서블(flexible) 프린트 배선 기판을 회전 모터(10)에 전기적으로 접속하기 위한 커넥터 기판이다.
(고정 부재와 회전 모터의 중심축 정렬)
도 6은 치구(150)를 이용한 고정 부재(20)와 회전 모터(10)의 중심축 정렬 방법을 나타내는 단면도이다. 치구(150)는 휠(40) 및 고정 부재(20)의 형상에 대응하는 형상을 갖는 수용부(152)를 갖는다. 또한, 치구(150)는, 그 수용부(152)에 동축으로 설치된 관통 구멍(153)으로서, 회전 모터(10)의 본체(11)의 형상에 대응하는 형상을 갖는 관통 구멍(153)을 갖는다. 이와 같은 치구(150)에, 휠(40) 및 회전 모터(10)의 회전축부(12)가 동축이 되도록, 휠(40)과 고정 부재(20)가 접착되어 고정된다.
(정리)
이상과 같이, 본 실시형태에 관한 휠(40)의 기판(41)은 중심으로부터 외연(41b)까지 기판 재료가 연속적으로 제공되도록 구성되어 있고, 즉, 구멍이 설치되어 있지 않기 때문에, 기판(41)에 열이 축적되어도 그 열을 기판 재료 전체에 균일하게 확산시킬 수 있다. 이에 의해, 응력 집중을 회피할 수 있으며, 크랙의 발생을 억제할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 특허문헌 1에 기재된 방열판도 불필요하게 되어, 회전하는 부재의 경량화를 실현할 수 있다.
본 실시형태에 관한 휠 유닛(100)에서는, 고정 부재(20)가 설치됨으로써, 회전 모터(10)의 회전축부(12)의 형상에 관계없이, 고정 부재(20)를 통해 회전축부(12)에 기판(41)을 고정할 수 있다. 따라서, 회전 모터(10)에 대한 휠(40)의 소망의 고정 강도를 얻을 수 있다.
[프로젝터]
도 7은 상기 휠 유닛(100)을 채용하는 프로젝터의 광학계의 구성을 나타낸다. 프로젝터는 휠 유닛(100)을 포함하는 광원 유닛(1)과, 광원 유닛(1)으로부터 출사되는 광을 이용하여 화상광을 생성하는 광학 엔진(50)을 갖고 있다.
(광원 유닛의 구성)
광원 유닛(1)은 레이저 광원(2), 확산판(4), 휠 유닛(100) 및 집광 광학계(6)를 포함한다. 확산판(4)은 레이저 광원(2)으로부터의 레이저 광을 확산시키는 기능을 갖는다. 집광 광학계(6)는 예를 들면 복수의 렌즈에 의해 구성된다.
레이저 광원(2) 대신에 예를 들면 LED 광원이 설치되어도 좋다. 이 경우, LED 광원으로부터의 광을 휠(40)의 형광체(43)에 집광하는 광학계가 설치된다.
(광학 엔진의 구성)
광학 엔진(50)은 다이크로익 미러(dichroic mirror)(210, 220), 미러(230, 240 및 250), 릴레이 렌즈(260 및 270), 필드 렌즈(300R, 300G 및 300B), 광변조 소자로서의 액정 라이트 밸브(liquid-crystal light valve; 400R, 400G 및 400B), 다이크로익 프리즘(500) 및 투사 광학계(600)를 포함하고 있다.
다이크로익 미러(210 및 220)는 소정의 파장역의 색광을 선택적으로 반사하고, 그 이외의 파장역의 광을 투과시키는 성질을 갖는다. 예를 들면, 다이크로익 미러(210)가 적색광을 선택적으로 반사한다. 다이크로익 미러(220)는 다이크로익 미러(210)를 투과한 녹색광 및 청색광 중, 녹색광을 선택적으로 반사한다. 남은 청색광이 다이크로익 미러(220)를 투과한다. 이에 의해, 광원 유닛(1)으로부터 출사된 광이 다른 색의 복수의 색광으로 분리된다.
다이크로익 미러(210)에 반사된 적색광은, 미러(230)에 의해 반사되어, 필드 렌즈(300R)를 통과함으로써 평행화된 후, 적색광의 변조용의 액정 라이트 밸브(400R)에 입사한다. 다이크로익 미러(220)에 반사된 녹색광은, 필드 렌즈(300G)를 통과함으로써 평행화된 후, 녹색광의 변조용의 액정 라이트 밸브(400G)에 입사한다. 다이크로익 미러(220)를 투과한 청색광은, 릴레이 렌즈(260)를 통과하여 미러(240)에 의해 반사되고, 또한 릴레이 렌즈(270)를 통과하여 미러(250)에 의해 반사된다. 미러(250)에 의해 반사된 청색광은, 필드 렌즈(300B)를 통과함으로써 평행화된 후, 청색광의 변조용의 액정 라이트 밸브(400B)에 입사한다.
액정 라이트 밸브(400R, 400G 및 400B)는, 화상 정보를 포함한 화상 신호를 공급하는 도시하지 않는 신호원(예를 들면 PC 등)과 전기적으로 접속되어 있다. 액정 라이트 밸브(400R, 400G 및 400B)는, 공급되는 각 색의 화상 신호에 기초하여, 입사광을 화소마다 변조하고, 각각 적색 화상, 녹색 화상 및 청색 화상을 생성한다. 변조되어 얻어지는 각 색의 화상광(변조광)은, 다이크로익 프리즘(500)에 입사하여 합성된다. 다이크로익 프리즘(500)은 3개의 방향으로부터 입사한 각 색의 광을 중첩시켜 합성하고, 투사 광학계(600)를 향해 출사한다.
투사 광학계(600)는 다이크로익 프리즘(500)에 의해 합성된 광을 도시하지 않는 스크린에 조사한다. 이에 의해, 풀 컬러의 화상이 표시된다.
[다른 다양한 실시형태]
본 기술은 이상 설명한 실시형태에 한정되지 않고, 다른 다양한 실시형태를 실현할 수 있다.
상기 실시형태에 관한 회전 모터(10)의 회전축부(12)와 고정 부재(20)는 별개의 부품이었지만, 이들은 일 부품(일체)이어도 좋다.
도 8은 회전 모터(10)와 고정 부재(20)를 고정하는 경우에, 접착 재료의 도포 위치의 다른 형태를 나타낸다. 이 실시형태에서는, 고정 부재(20)의 표리(表裏)의 2개의 면 중 회전 모터(10) 측에 배치되는 면의 일부 또는 전체와, 회전 모터(10)와의 사이에 접착 재료(18)가 제공되고, 이에 의해 양자가 접착되어 고정되고 있다. 물론, 이와 같은 실시형태와, 리세스(23)에 접착 재료(19)(도 3 참조)가 충전되는 형태를 조합하여도 좋다.
또한, 고정 부재(20)는, 회전 모터(10)에 접촉하는 측의 면에, 좌면(25)과 마찬가지의 기능을 갖는 좌면(26)이 설치되어 있고, 접착 재료(18)는 좌면(26)에는 도포되지 않는다. 상기 실시형태에서 나타내는 고정 부재(20)도 마찬가지로, 이와 같은 좌면(26)이 설치되는 것이 바람직하다(도 3 참조).
상기 실시형태에서는 휠(40)이 고정 부재(20)에 접착 재료(39)를 통해 고정되었다. 그러나, 고정 부재(20)에 돌기 또는 오목부가 설치되고, 휠(40)의 기판(41)에 이에 결합하는 오목부 또는 돌기가 설치됨으로써, 고정 부재(20)와 휠(40)이 고정되는 구성이어도 좋다. 또한, 이와 같은 구성에, 나아가 접착 재료를 사용하여 그 고정 강도를 높이도록 하여도 좋다.
상기 실시형태에 관한 고정 부재(20)의 감합 구멍(29)은 이 부재를 관통하는 관통 구멍이었지만, 관통하지 않는 오목부이어도 좋다. 이 경우, 회전 모터(10)가 배치되는 쪽에 1개 또는 복수의 오목부가 형성되면 좋다.
휠의 회전 밸런스의 미세 조정이 불필요한 경우 또는 밸런서(15)가 없어도 회전 밸런스가 적절한 경우, 밸런서(15)는 불필요하다.
상기 실시형태에서는 휠(40)의 기판(41)으로서 광투과형의 것이 사용되었지만, 반사형이어도 좋다.
상기 실시형태에 관한 프로젝터의 광변조 소자로서 액정 소자가 이용되었지만, 이를 대신해 DMD(Digital Micro-mirror Device)가 이용되어도 좋다.
휠(40)에 설치되는 파장 변환 영역으로서, 형광체(43)가 아니라, 컬러 휠에서 채용되는 컬러 필터이어도 좋다.
이상 설명한 각 형태의 특징 부분 중 적어도 2개의 특징 부분을 조합하는 것도 가능하다.
또한, 본 기술은 이하와 같은 구성도 취할 수 있다.
(1)
외연(外緣)을 갖고, 중심으로부터 상기 외연까지 기판 재료가 연속적으로 제공되도록 구성된 기판과, 상기 기판 상에 설치되고 제1 파장역을 갖는 광을 받아 상기 제1 파장역과는 다른 제2 파장역을 갖는 광을 출사하는 파장 변환 영역을 포함하는 회전체와,
상기 회전체를 회전시키는 구동부
를 구비하는, 회전체 유닛.
(2)
상기 (1)에 기재된 회전체 유닛으로서,
상기 구동부의 회전축부를 상기 기판에 고정하는 고정 부재를 더 구비하는, 회전체 유닛.
(3)
상기 (2)에 기재된 회전체 유닛으로서,
상기 고정 부재는, 표면과, 상기 표면 상에 설치된 3개 이상의 좌면(座面)을 갖고,
상기 회전체 유닛은, 상기 3개 이상의 좌면에 접촉한 상기 기판과 상기 표면과의 사이에 개재된 접착 재료를 더 구비하는, 회전체 유닛.
(4)
상기 (2)에 기재된 회전체 유닛으로서,
상기 고정 부재는 상기 회전축부가 감합(嵌合)되는 감합 구멍을 갖는, 회전체 유닛.
(5)
상기 (4)에 기재된 회전체 유닛으로서,
상기 고정 부재는, 상기 감합 구멍에 감합된 회전축부의 주위에서, 상기 감합 구멍을 향해 개구되도록 설치된 1개 또는 복수의 리세스(recess)를 갖는, 회전체 유닛.
(6)
상기 (5)에 기재된 회전체 유닛으로서,
상기 리세스는 계단 형상의 내측면을 갖는, 회전체 유닛.
(7)
상기 (2) 내지 (6) 중 어느 하나에 기재된 회전체 유닛으로서,
상기 고정 부재는 외주부와, 상기 외주부에 설치된 절결부를 갖는, 회전체 유닛.
(8)
상기 (3)에 기재된 회전체 유닛으로서,
상기 좌면은 상기 회전축부를 중심으로 하여 회전 대칭으로 설치되어 있는, 회전체 유닛.
(9)
상기 (5) 또는 (6)에 기재된 회전체 유닛으로서,
상기 복수의 리세스는 상기 회전축부를 중심으로서 하여 회전 대칭으로 설치되어 있는, 회전체 유닛.
(10)
상기 (3)에 기재된 회전체 유닛으로서,
상기 고정 부재는 외주부와, 상기 외주부에 설치된 복수의 절결부를 갖고,
상기 고정 부재의 표면을 따라 상기 회전체의 회전 중심을 통과하는 선에 대해서 선 대칭으로, 상기 3개 이상의 좌면의 배치 및 형상 그리고 상기 복수의 절결부의 배치 및 형상이 설계되어 있는, 회전체 유닛.
(11)
상기 (1) 내지 (10) 중 어느 하나에 기재된 회전체 유닛으로서,
상기 회전체의 기판의, 상기 구동부의 회전축부가 배치되는 측의 반대 측에 설치된 밸런서(balancer)를 더 구비하는, 회전체 유닛.
(12)
상기 (2)에 기재된 회전체 유닛으로서,
상기 고정 부재의 외주부와 상기 기판을 접착하는 첨착 재료(affixing material)를 더 구비하는, 회전체 유닛.
(13)
외연을 갖고, 중심으로부터 상기 외연까지 기판 재료가 연속적으로 제공되도록 구성된 기판과,
상기 기판 상에 설치되고 제1 파장역을 갖는 광을 받아 상기 제1 파장역과는 다른 제2 파장역을 갖는 광을 출사하는 파장 변환 영역
을 구비하는, 회전체.
(14)
광원과,
외연를 갖고, 중심으로부터 상기 외연까지 기판 재료가 연속적으로 제공되도록 구성된 기판과, 상기 기판 상에 설치되고 상기 광원으로부터의 제1 파장역을 갖는 광을 받아 상기 제1 파장역과는 다른 제2 파장역을 갖는 광을 출사하는 파장 변환 영역을 갖는 회전체와,
상기 회전체를 회전시키는 구동부와,
상기 회전체의 파장 변환 영역으로부터 출사된 광을 변조하는 광변조 소자와,
상기 광변조 소자에서 변조되어 얻어지는 변조광을 투사하는 투사 광학계
를 구비하는, 프로젝터.
1: 광원 유닛
2: 레이저 광원
10: 회전 모터
11: 본체
12: 회전축부
15: 밸런서
20: 고정 부재
21: 주면
23: 리세스
25: 좌면
27: 절결부
29: 감합 구멍
38: 첨착 재료
39: 접착 재료
41: 기판
41a: 중심
41b: 외주연
43: 형광체
100: 휠 유닛
150: 치구
400R, 400G, 400B: 액정 라이트 밸브
600: 투사 광학계

Claims (14)

  1. 회전체 유닛으로서,
    외연(外緣)을 갖고, 중심으로부터 상기 외연까지 기판 재료가 연속적으로 제공되도록 구성된 기판과, 상기 기판 상에 설치되고 제1 파장역을 갖는 광을 받아 상기 제 1 파장역과는 다른 제2 파장역을 갖는 광을 출사하는 파장 변환 영역을 포함하는 회전체와,
    상기 회전체를 회전시키는 구동부
    를 구비하는, 회전체 유닛.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 구동부의 회전축부를 상기 기판에 고정하는 고정 부재를 더 구비하는, 회전체 유닛.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 고정 부재는, 표면과, 상기 표면 상에 설치된 3개 이상의 좌면(座面)을 갖고,
    상기 회전체 유닛은, 상기 3개 이상의 좌면에 접촉한 상기 기판과 상기 표면과의 사이에 개재된 접착 재료를 더 구비하는, 회전체 유닛.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 고정 부재는 상기 회전축부가 감합(嵌合)되는 감합 구멍을 갖는, 회전체 유닛.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 고정 부재는, 상기 감합 구멍에 감합된 회전축부의 주위에서, 상기 감합 구멍을 향해 개구되도록 설치된 1개 또는 복수의 리세스(recess)를 갖는, 회전체 유닛.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 리세스는 계단 형상의 내측면을 갖는, 회전체 유닛.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 고정 부재는 외주부와, 상기 외주부에 설치된 절결부를 갖는, 회전체 유닛.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 좌면은 상기 회전축부를 중심으로 하여 회전 대칭으로 설치되어 있는, 회전체 유닛.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 복수의 리세스는 상기 회전축부를 중심으로서 하여 회전 대칭으로 설치되어 있는, 회전체 유닛.
  10. 제3항에 있어서,
    상기 고정 부재는 외주부와, 상기 외주부에 설치된 복수의 절결부를 갖고,
    상기 고정 부재의 표면을 따라 상기 회전체의 회전 중심을 통과하는 선에 대해서 선 대칭으로, 상기 3개 이상의 좌면의 배치 및 형상 그리고 상기 복수의 절결부의 배치 및 형상이 설계되어 있는, 회전체 유닛.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 회전체의 기판의, 상기 구동부의 회전축부가 배치되는 측의 반대 측에 설치된 밸런서(balancer)를 더 구비하는, 회전체 유닛.
  12. 제2항에 있어서,
    상기 고정 부재의 외주부와 상기 기판을 접착하는 첨착 재료(affixing material)를 더 구비하는, 회전체 유닛.
  13. 외연을 갖고, 중심으로부터 상기 외연까지 기판 재료가 연속적으로 제공되도록 구성된 기판과,
    상기 기판 상에 설치되고 제1 파장역을 갖는 광을 받아 상기 제1 파장역과는 다른 제2 파장역을 갖는 광을 출사하는 파장 변환 영역
    을 구비하는, 회전체.
  14. 광원과,
    외연를 갖고, 중심으로부터 상기 외연까지 기판 재료가 연속적으로 제공되도록 구성된 기판과, 상기 기판 상에 설치되고 상기 광원으로부터의 제1 파장역을 갖는 광을 받아 상기 제1 파장역과는 다른 제2 파장역을 갖는 광을 출사하는 파장 변환 영역을 갖는 회전체와,
    상기 회전체를 회전시키는 구동부와,
    상기 회전체의 파장 변환 영역으로부터 출사된 광을 변조하는 광변조 소자와,
    상기 광변조 소자에서 변조되어 얻어지는 변조광을 투사하는 투사 광학계
    를 구비하는, 프로젝터.
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