JP4728766B2 - Color wheel, color wheel device and projector device - Google Patents
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Description
本発明は、照射された光をそれぞれ互いに異なる色光に変換する複数のカラーフィルタを周方向に分割して備えたカラーホイール、これを有するカラーホイール装置及びこれを備えたプロジェクタ装置に関する。 The present invention relates to a color wheel that includes a plurality of color filters that convert irradiated light into different color lights in the circumferential direction, a color wheel device that includes the color wheel, and a projector device that includes the color wheel device.
従来、DMD(Digital Micromirror Device(商品名))を備えたプロジェクタなどのプロジェクタ装置は、白色光源からの白色光を、回転するカラーホイールを透過させることで赤(R)、緑(G)及び青(B)などの色光に時分割し、これら色光についてそれぞれDMDにより画像信号などに基づき光変調をして、この光変調された色光を投射光学系としての投射レンズ装置を介してスクリーンなどの投射面に投射する。 2. Description of the Related Art Conventionally, a projector device such as a projector having a DMD (Digital Micromirror Device (trade name)) transmits white light from a white light source through a rotating color wheel so that red (R), green (G), and blue (B) is time-divided into color lights, and each of these color lights is modulated based on an image signal or the like by DMD, and the light modulated color light is projected onto a screen or the like via a projection lens device as a projection optical system. Project to the surface.
そして、投射面上の投射像は、色光毎に時分割で別々に投射されるが、各色光の投射像の投射を高速で切り換えることにより、投射像を観察する人間の目の残像効果により、あたかも各色光の色彩が合成された映像として視認できる。 And the projection image on the projection surface is projected separately in time division for each color light, but by switching the projection of the projection image of each color light at high speed, by the afterimage effect of the human eye observing the projection image, It can be visually recognized as an image in which the colors of each color light are combined.
上述のようなカラーホイールは、同心の円弧を内周と外周とにそれぞれ有し、厚みと半径とが等しい扇形の複数枚の薄いガラス板(セグメント板)と、これらガラス板が円弧の中心を一致させて環状に周方向に配置されるように支持する円板状の支持板すなわちハブとから構成され、各ガラス板は互いに径方向の端面を接合した状態で支持板に対して接着剤により固定され、あるいはこの支持板との接着に加えて隣接する各ガラス板同士の径方向の端縁が互いに接着剤により貼り合わされている。 The color wheel as described above has concentric arcs on the inner periphery and outer periphery, respectively, and a plurality of fan-shaped thin glass plates (segment plates) having the same thickness and radius, and these glass plates have the center of the arc. It is composed of a disk-shaped support plate, that is, a hub that is supported in a ring shape and arranged in the circumferential direction, and each glass plate is bonded to the support plate with an adhesive while the end surfaces in the radial direction are joined to each other. In addition to being fixed or bonded to the support plate, the edges in the radial direction of adjacent glass plates are bonded to each other with an adhesive.
すなわち、カラーホイールは、中心に円板状のハブが配置され、その周囲のガラス板面が環状に配置され、全体として薄い円板状となっている。 That is, the color wheel has a disk-shaped hub at the center thereof, and the surrounding glass plate surface is arranged in an annular shape, and has a thin disk shape as a whole.
そして、各ガラス板は、白色光から所定の色光を透過するように予め誘電多層膜を蒸着したフィルタ面が形成されてカラーフィルタとなり、光透過特性が異なるフィルタ面がカラーホイールの周方向に隣接するように配設されている。 Each glass plate is formed with a filter surface on which a dielectric multilayer film is deposited in advance so as to transmit a predetermined color light from white light to form a color filter, and filter surfaces having different light transmission characteristics are adjacent to each other in the circumferential direction of the color wheel. It is arranged to do.
このようなカラーホイールを有するカラーホイール装置は、ハブがモータの出力部に連結され、フィルタ面が光源からの照射光に順次挿入されるように高速で回転されているため、白色の照射光は、フィルタ面によりカラーホイールの回転速度とフィルタ面の回転方向の幅とに応じた速さで、時分割に異なる色光に変調されてカラーホイールから出射する。 In the color wheel device having such a color wheel, the hub is connected to the output part of the motor, and the filter surface is rotated at high speed so as to be sequentially inserted into the irradiation light from the light source. The light is modulated by different color lights in a time-division manner and emitted from the color wheel at a speed corresponding to the rotational speed of the color wheel and the width of the filter surface in the rotational direction.
色光は、観察者に色光の切り換えがわからないように、かつ、よりよい画質を得るために、高速で切り換える必要があるため、カラーホイールの回転には、数千回転/分〜一万回転/分を越える回転数が要求される。 Since the color light needs to be switched at a high speed so that the observer does not know the color light switching and to obtain a better image quality, the rotation of the color wheel is from several thousand revolutions / minute to 10,000 revolutions / minute. Rotation speed exceeding 1 is required.
一方で、カラーホイールは、複数の扇形のガラス板を接合あるいは貼り合せた構造であるため、接合部や貼り合わせ部のずれ、あるいは接着剤の塗布量などにより、回転中心に対して重さに不均一が生じ、高速で回転させた際に振動が生じて騒音及び画質劣化の原因となることがある。 On the other hand, the color wheel has a structure in which a plurality of fan-shaped glass plates are bonded or bonded together. Non-uniformity may occur, and vibration may occur when rotated at high speed, causing noise and image quality degradation.
このため、従来、カラーホイールを取り付けたモータを回転バランス測定装置に設置し、カラーホイールのアンバランスを測定するとともに、ハブの一部を切削して凹部を設けたり、あるいは支持板に錘(バランス材)を付加したりすることにより、カラーホイールの回転バランスを取るものがある。 For this reason, conventionally, a motor equipped with a color wheel is installed in a rotation balance measuring device to measure the unbalance of the color wheel, and a part of the hub is cut to provide a recess, or a weight (balance Some materials balance the rotation of the color wheel by adding materials.
しかしながら、このようなカラーホイール装置では、ハブの一部の切削、あるいは錘の付加などの作業工数を要し、かつ、ハブの切削量、あるいは錘の付加量は、試行錯誤すなわちトライアンドエラーにより決定するため、作業工数がさらに増加してしまうという問題点を有している。 However, such a color wheel device requires a man-hour for cutting a part of the hub or adding a weight, and the cutting amount of the hub or the added amount of the weight is caused by trial and error, that is, trial and error. Therefore, there is a problem that the number of work steps further increases.
そこで、硬化性の液体とボールとを収容した容器をカラーホイールと一体に高速回転させ、硬化性の液体の流動及びボールの移動によりカラーホイールの回転バランスが取れる状態として、この状態で硬化性の液体を硬化させるカラーホイール装置が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
しかしながら、上述の特許文献1に記載されたカラーホイール装置では、モータの回転により発生する微振動に起因する微小波が流体表面に発生し、この微小波により、硬化性の流体の位置が、カラーホイールの回転バランスが充分に取れた位置に安定しにくいという問題点を有している。 However, in the color wheel device described in Patent Document 1 described above, a micro wave caused by micro vibration generated by the rotation of the motor is generated on the fluid surface, and the position of the curable fluid is changed by the micro wave to the color wheel. There is a problem that it is difficult to stabilize the wheel at a position where the rotation balance of the wheel is sufficiently obtained.
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、回転バランスを容易に取ることができるカラーホイール、これを有するカラーホイール装置及びこれを備えたプロジェクタ装置を提供することを目的とする。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides a color wheel that can easily achieve a rotation balance, a color wheel device including the color wheel, and a projector device including the color wheel device.
請求項1記載のカラーホイールは、照射された光をそれぞれ互いに異なる色光に変換する複数のカラーフィルタを周方向に分割して備え、回転手段により回転されるカラーホイール本体と、流体が収容される空間部を内部に備え、前記カラーホイール本体と一体に回転される環状の流体収容部と、前記空間部を、前記流体収容部の回転方向に隣接する複数の収容室に区画するとともに、前記流体収容部の少なくとも回転状態で、前記収容室間での流体の往来を可能とする仕切り部とを具備したものである。 The color wheel according to claim 1 is provided with a plurality of color filters for converting irradiated light into different color lights in the circumferential direction, and a color wheel main body rotated by rotating means and a fluid are accommodated. An annular fluid storage portion that includes a space portion therein and is rotated integrally with the color wheel main body, and the space portion is divided into a plurality of storage chambers adjacent to each other in the rotation direction of the fluid storage portion, And a partition that enables fluid to flow between the storage chambers at least in a rotating state of the storage.
そして、カラーホイール本体と一体に回転する流体収容部の流体が収容される空間部に仕切り部を設けて環状の流体収容部の回転方向に隣接する複数の収容室に区画し、これら収容室間で、流体収容部の回転時に流体が往来可能となるようにすることで、これら収容室間での流体の往来により流体収容部の回転時に流体に発生する微小波が抑制され、回転バランスが容易に取られる。 A partition portion is provided in a space portion in which the fluid of the fluid housing portion that rotates integrally with the color wheel main body is housed, and is partitioned into a plurality of housing chambers adjacent to each other in the rotation direction of the annular fluid housing portion. Thus, by allowing the fluid to come and go when the fluid containing portion rotates, the micro waves generated in the fluid when the fluid containing portion rotates due to the flow of fluid between these containing chambers are suppressed, and the rotation balance is easy To be taken.
請求項2記載のカラーホイールは、請求項1記載のカラーホイールにおいて、仕切り部は、空間部内にて流体収容部の回転方向外側部に連続して設けられた板状をなし、かつ、収容室間を連通する往来連通部を備えているものである。 The color wheel according to claim 2 is the color wheel according to claim 1, wherein the partition portion is formed in a plate shape continuously provided on the outer side in the rotation direction of the fluid storage portion in the space portion, and the storage chamber. It has a traffic communication part that communicates between them.
そして、仕切り部を空間部内の流体収容部の回転方向外側部に連続して設けた板状とし、この仕切り部に往来連通部を設けて収容室間を連通させることで、空間部に収容された流体が、流体収容部の回転時に収容室間で往来し易くなり、より容易に回転バランスが取られる。 The partition portion is formed in a plate shape continuously provided on the outer side in the rotational direction of the fluid storage portion in the space portion, and the partition portion is provided with a forward communication portion to communicate between the storage chambers, thereby being accommodated in the space portion. Thus, the fluid can easily come and go between the storage chambers when the fluid storage portion rotates, and the rotation balance can be more easily achieved.
請求項3記載のカラーホイールは、請求項2記載のカラーホイールにおいて、往来連通部は、流体収容部に収容された流体の粘度に応じて開口量が設定される孔部であるものである。 A color wheel according to a third aspect is the color wheel according to the second aspect, wherein the traffic communicating portion is a hole portion whose opening amount is set according to the viscosity of the fluid accommodated in the fluid accommodating portion.
そして、往来連通部の開口量を、流体収容部に収容された流体の粘度に応じて設定することで、流体収容部に収容する流体の粘度を自由に選択できるため、バランス取り作業が最適化され、量産性が向上する。 And, by setting the opening amount of the communication part according to the viscosity of the fluid stored in the fluid storage part, the viscosity of the fluid stored in the fluid storage part can be freely selected, so the balancing operation is optimized. As a result, mass productivity is improved.
請求項4記載のカラーホイール装置は、回転を出力する出力部を備えた回転手段としてのモータと、前記出力部に接続されて前記モータにより回転される請求項1ないし3いずれか一記載のカラーホイールとを具備したものである。 The color wheel device according to claim 4 is a motor as a rotating means having an output unit for outputting rotation, and the color according to any one of claims 1 to 3 connected to the output unit and rotated by the motor. And a wheel.
そして、回転バランスが容易に取れる請求項1ないし3いずれか一記載のカラーホイールを備えることで、製造性が向上する。 And productivity is improved by providing the color wheel as described in any one of Claim 1 thru | or 3 which can take a rotation balance easily.
請求項5記載のプロジェクタ装置は、光源と、この光源から照射された光を複数の色光に変換する請求項4記載のカラーホイール装置と、このカラーホイール装置のカラーホイールにより変換された色光を変調する光変調手段と、この光変調手段により変調された光を投射する投射光学系とを具備したものである。 The projector device according to claim 5 modulates the light source, the color wheel device according to claim 4 that converts light emitted from the light source into a plurality of color lights, and the color light converted by the color wheel of the color wheel device. And a projection optical system for projecting the light modulated by the light modulation means.
そして、カラーホイールの回転バランスが容易に取れる請求項4記載のカラーホイール装置を備えることで、製造性が向上するとともに、画質の低下及び騒音などが抑制される。 And by providing the color wheel apparatus of Claim 4 which can take the rotation balance of a color wheel easily, while improving manufacturability, the fall of an image quality, a noise, etc. are suppressed.
本発明によれば、回転バランスを容易に取ることができる。 According to the present invention, it is possible to easily balance the rotation.
以下、本発明の第1の実施の形態の構成を図1ないし図6を参照して説明する。 Hereinafter, the configuration of the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図6において、1はプロジェクタ装置で、このプロジェクタ装置1は、光源としてのランプ2と、このランプ2から照射された光を時分割で各色光に変換するカラーホイール3を備えたカラーホイール装置としてのカラーホイールユニット4、このカラーホイールユニット4により変換された各色光の照度を均一化して導く照明光学系5、この照明光学系5で導かれた光を変調させる光変調手段としての表示素子すなわち表示デバイスであるDMD(Digital Micromirror Device(商品名))6、及び、このDMD6で変調された光線を図示しないスクリーンへと投射する投射光学系としてのレンズ鏡筒である投射レンズ装置7などを備えている。そして、このプロジェクタ装置1は、照明光学系5及びDMD6などが本体部としての図示しないフレーム体に取り付けられ、かつ、ランプ2、カラーホイールユニット4及び投射レンズ装置7などとともに外装筐体8内に収容されている。
In FIG. 6, reference numeral 1 denotes a projector apparatus. The projector apparatus 1 is a color wheel apparatus including a lamp 2 as a light source and a
なお、以下、ランプ2からスクリーンに向かう光線の光軸Oに沿って、スクリーン側を前側、ランプ2側を後側とし、光軸Oの後側から前側に向かって左右方向をそれぞれ左右方向として説明する。 In the following, along the optical axis O of the light beam traveling from the lamp 2 to the screen, the screen side is the front side, the lamp 2 side is the rear side, and the left-right direction from the rear side to the front side of the optical axis O is the left-right direction. explain.
ランプ2は、ハロゲンランプなどの白熱電球、あるいは超高圧水銀ランプなどの放電ランプである。 The lamp 2 is an incandescent lamp such as a halogen lamp, or a discharge lamp such as an ultra-high pressure mercury lamp.
カラーホイール3は、図1及び図2に示すように、円板状のカラーホイール本体11と、このカラーホイール本体11と一体に回転される流体収容部としての管体である流体封入管12とを備えている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
カラーホイール本体11は、例えば透過型のもので、例えば赤(R)、緑(G)、青(B)、白(W)の各カラーフィルタ11r,11g,11b,11wが、それぞれ同心の円弧を内周と外周とに有し厚みと半径とがそれぞれ等しい扇形状に分割形成して円板状の支持板11sの周方向に例えば紫外線硬化樹脂などの接着剤により固定配置した円板状に形成され、光軸Oに対して略直交する方向に沿って配設されている。
The color wheel
各カラーフィルタ11r,11g,11b,11wは、例えばガラス板により設けられており、カラーフィルタ11r,11g,11bのそれぞれの表面、あるいは裏面には、それぞれ異なる波長域の光を透過する誘電多層膜が蒸着により形成されている。 Each of the color filters 11r, 11g, 11b, and 11w is provided by, for example, a glass plate, and a dielectric multilayer film that transmits light in different wavelength ranges on the front surface or the back surface of the color filters 11r, 11g, and 11b. Is formed by vapor deposition.
すなわち、カラーフィルタ11rは、ランプ2から照射された白色光について赤色の波長域の光を透過する誘電多層膜が形成されている。同様に、カラーフィルタ11gは、ランプ2から照射された白色光について緑色の波長域の光を透過する誘電多層膜が形成され、カラーフィルタ11bは、ランプ2から照射された白色光について青色の波長域の光を透過する誘電多層膜が形成されている。なお、カラーフィルタ11wは、誘電多層膜が形成されておらず、ランプ2からの光をそのまま透過させる無色透明なフィルタである。 That is, the color filter 11r is formed with a dielectric multilayer film that transmits light in the red wavelength region with respect to white light emitted from the lamp 2. Similarly, the color filter 11g is formed with a dielectric multilayer film that transmits light in the green wavelength region with respect to white light emitted from the lamp 2, and the color filter 11b has a blue wavelength with respect to white light emitted from the lamp 2. A dielectric multilayer film that transmits light in the region is formed. The color filter 11w is a colorless and transparent filter that does not have a dielectric multilayer film and transmits light from the lamp 2 as it is.
ここで、各カラーフィルタ11r,11g,11b,11wの中心角の大きさは、投射像の色調などに応じて適宜設定されている。 Here, the size of the central angle of each of the color filters 11r, 11g, 11b, and 11w is appropriately set according to the color tone of the projected image.
さらに、支持板11sは、例えば真鍮材、あるいはアルミ材などの金属により形成されている。
Further, the
一方、流体封入管12は、カラーホイール本体11の後部すなわち背面側に取り付けられるもので、例えば真鍮材やアルミ材などの金属、あるいはポリカーボネイトなどの合成樹脂にて環状に形成され、図1及び図3に示すように、円環状の管本体部15と、この管本体部15の前部に取り付けられた封入管蓋体16とを有し、内部に空間部17が区画され、この空間部17内に流体L(図5)が収容すなわち封入されている。
On the other hand, the
管本体部15は、後側面となる円環状の後板部15aと、この後板部15aの外周縁から前方に突出し外周面となる外周縁部15bと、後板部15aの内周縁から前方に突出し内周面となる内周縁部15cとを備え、これら後板部15a、外周縁部15b及び内周縁部15cにより、前側を開口した溝部15dが区画されている。そして、内周縁部15cは、カラーホイール本体11の支持板11sの外径寸法と略等しい内径寸法を有している。
The tube
また、封入管蓋体16は、支持板11sの後部が挿入される蓋体孔部16aが中央部に形成され、溝部15dの前部開口を液密に閉塞するように溝部15dの周縁部に対して接着剤などにより接着固定されている。蓋体孔部16aは、支持板11sの外径寸法と略等しい内径寸法に形成され、流体封入管12をカラーホイール本体11の背面側に取り付けた状態で、支持板11sの後部が略隙間なく嵌る大きさとなっている。
In addition, the sealed
空間部17は、溝部15dの前部開口を封入管蓋体16にて閉塞することで流体封入管12の内部に環状に密閉状に形成されている。したがって、流体封入管12は、封入管蓋体16を管本体部15に取り付けた状態で内部に空間部17を有する中空な円環状を呈している。また、空間部17内には、図3に示すように、防波壁となる複数の仕切り部としての仕切り板18が設けられ、これら仕切り板18により、空間部17は複数の収容室19に略等分に区画されている。
The space 17 is formed in an annularly sealed manner inside the
ここで、各仕切り板18は、図4及び図5に示すように、流体封入管12の回転方向外側部である外周部、すなわち外周縁部15b、及び、後板部15aに連続し、中心軸方向に沿って設けられ、内周縁部15cからそれぞれ離間されている。また、この仕切り板18は、前側すなわち図4及び図5に示す上側にて、封入管蓋体16に連続するように形成されている。さらに、各仕切り板18の前後方向中央部には、内周縁部15c側から外周縁部15b側へと略V字状に切り欠き形成された切欠部21が設けられている。そして、各仕切り板18には、複数、例えば4つの往来連通部としての孔部である丸孔状の連通孔22が穿設されている。
Here, as shown in FIGS. 4 and 5, each
切欠部21は、仕切り板18の前後方向の中心位置に向けて前側と後側とが傾斜状となるように切り欠き形成されている。したがって、仕切り板18は、前側と後側とが、前後方向の中心位置と比較して流体封入管12の中心軸側に突出するように形成されている。そして、この切欠部21により、流体封入管12の内周縁部15c、後板部15a、仕切り板18及び封入管蓋体16の間で、収容室19間を連通する連通部としての孔部24が形成されている。この孔部24は、流体封入管12の回転初期に収容室19間で流体Lが往来可能となるように形成されている。なお、切欠部21の傾斜は、カラーホイール3(図1)が所定の回転速度で回転した際に流体Lが後板部15a、外周縁部15b及び封入管蓋体16に張り付いた状態で、孔部24から収容室19間で往来しないように、所定の回転速度で流体封入管12が回転して流体Lが移動した状態での断面形状に対応して設定されている。
The
各連通孔22は、外周縁部15bの近傍、すなわち流体封入管12の回転方向外側寄りに穿設されている。また、流体封入管12の前後方向の中心位置に対して前側に位置する連通孔22は、前側のものほど流体封入管12の回転方向の中心側に位置するように傾斜配列され、流体封入管12の前後方向の中心位置に対して後側に位置する連通孔22は、後側のものほど流体封入管12の回転方向の中心側に位置するように傾斜配列されている。
Each
さらに、各連通孔22の開口量は、流体Lの粘度に応じて設定されている。例えば、粘度が低い流体Lに対しては、連通孔22を小さく(少なく)して流体Lの収容室19への保持力を高め、粘度が高い流体Lに対しては、連通孔22を大きく(多く)して収容室19間の流体Lの往来をし易くする。
Further, the opening amount of each
各収容室19は、一対の仕切り板18,18、後板部15a、各周縁部15b,15c及び封入管蓋体16により扇形状に区画され、流体封入管12の回転方向に互いに隣接している。
Each
そして、流体Lは、例えば流体封入管12の内部容積の半分以下の量が流体封入管12内に収容され、この流体封入管12の回転により遠心力で空間部17内を流動してカラーホイール本体11及び流体封入管12の回転バランスを取るもので、例えば磁性流体などであり、例えば封入管蓋体16にて溝部15dの前部開口を閉塞する前に予めこの溝部15dに注入されている。なお、この流体Lの種類、量、あるいは質量などは、カラーホイール本体11と流体封入管12との回転バランスのずれ量などを考慮して適宜設定するが、その際、空間部17内で流動可能となるように、空間部17内に空間を有するように収容する。
The fluid L is, for example, contained in the
また、図1及び図2に戻って、カラーホイールユニット4は、カラーホイール本体11の各カラーフィルタ11r,11g,11b,11wが図4に示すランプ2の光線に順次当たるようにカラーホイール本体11を所定の速度で回転させる回転手段としてのモータ28を備え、このモータ28がカラーホイール3の後側に位置するように外装筐体8内に配置されている。
Returning to FIGS. 1 and 2, the color wheel unit 4 includes the color wheel
モータ28は、本実施の形態ではいわゆるアウタロータ型のものであり、最外部に位置した略円筒状の外装体である出力部としてのロータ31と、このロータ31の中心部に挿通された回転軸32と、この回転軸32と一体的に設けられた取付板33とを備えている。
The
ロータ31は、例えばアルミ材で円筒状に設けられた本体部としての側周部35と、例えば真鍮材などにより円筒状に形成され側周部35の軸方向の前端部に一体的に取り付けられた前端部36とを有している。さらに、このロータ31の内周面には、図示しない永久磁石が設けられ、この永久磁石は、回転軸32に一体的に設けられロータ31内に収容された図示しないコイルの外周面に対向している。そして、ロータ31は、前端部36の中心孔36aに回転軸32が圧入されていることにより取付板33に対して支持され、モータ28の駆動により回転軸32を中心として取付板33に対して相対的に回転する部分となる。
The
また、前端部36は、カラーホイール本体11の支持板11sと略等しい外径寸法を有しており、流体封入管12の内周縁部15cに挿入され、支持板11sの後面に略隙間なく当接し、かつ、これら内周縁部15c及び支持板11sに接着などにより一体的に固定されている。
The
さらに、回転軸32は、支持板11sの中心部に穿設された軸孔37に挿入されて後端側がコイルに挿入されるとともに取付板33に軸支部38を介して固定されている。この結果、モータ28のロータ31とカラーホイール3とが一体的に固定され、ロータ31とカラーホイール3とが一体に回転するようになっている。
Further, the rotating
取付部33は、ロータ31に対して径方向に突出した突出部33aを有し、この突出部33aに穿設された孔部33bに図示しない螺子などを挿入して螺子止めすることにより、モータ28が図6に示す外装筐体8側に固定される。
The mounting
また、コイルは、図示しない複数のリード線を介して電源部などに接続され、この電源部から給電を受けている。 The coil is connected to a power supply unit or the like via a plurality of lead wires (not shown) and is supplied with power from the power supply unit.
照明光学系5は、図6に示すように、カラーホイールユニット4で変換した各色光の光線の照度を均一化するとともに集光するレンズ部39と、このレンズ部39で照度を均一化され集光された光線をDMD6へと反射させるミラーM1,M2などを有している。
As shown in FIG. 6, the illumination optical system 5 equalizes and collects the illuminance of the light beams of each color light converted by the color wheel unit 4 and the
DMD6は、照明光学系5により照度を均一化され集光された光線を、処理された映像信号に応じて変調させて反射する反射型素子であり、映像信号を処理する映像信号処理回路などの電子回路に実装されている。すなわち、プロジェクタ装置1は、いわゆる反射型のものである。 The DMD 6 is a reflective element that modulates and reflects the light beam that has been illuminated by the illumination optical system 5 and is collected according to the processed video signal, such as a video signal processing circuit that processes the video signal. Implemented in electronic circuits. That is, the projector device 1 is a so-called reflection type.
投射レンズ装置7は、フォーカス動作用の図示しないフォーカス環と、ズーム動作用のズーム環とをそれぞれ備え、略円筒状に形成されている。 The projection lens device 7 includes a focus ring (not shown) for focus operation and a zoom ring for zoom operation, respectively, and is formed in a substantially cylindrical shape.
次に、上記第1の実施の形態の動作を説明する。 Next, the operation of the first embodiment will be described.
モータ28の停止状態では、流体Lが重力下方向に溜まった状態となり、モータ28が駆動することでカラーホイール本体11と流体封入管12とが一体に回転すると、流体Lが回転時の遠心力により流体封入管12の空間部17内で外周縁部15b、後板部15a及び封入管蓋体16側に纏まって張り付く。
When the
この状態で、カラーホイール3の回転バランスが偏っている場合には、流体Lがカラーホイール3とともに偏心回転する。すなわち、回転開始初期は流体Lが孔部24から収容室19間で往来してバランスが偏っているため、カラーホイール3が回転バランスを欠いた状態で回転する。
In this state, when the rotation balance of the
そして、モータ28の固有振動数によってロータ31を介してカラーホイール3が高速回転すると、遠心力が充分に発生し、空間部17内の流体Lの移動により、この空間部17内での流体Lの偏りが、流体質量と反対側へと位置する状態に移動し、回転バランスが取れた状態でカラーホイール3が回転する。
When the
このとき、各収容室19では、流体Lの殆どが仕切り板18により他の収容室19への移動を防止されるとともに、これら仕切り板18に設けられた各連通孔22から、隣接する収容室19との間で流体Lの一部が往来し、モータ28の固有振動数での回転に伴う微振動に起因する流体Lの表面微小波が抑制される。
At this time, in each
すなわち、上記第1の実施の形態によれば、カラーホイール本体11と一体的に流体封入管12が回転されると、流体封入管12内の流体Lが回転バランスを取るように移動することで、例えば回転バランス測定装置などにカラーホイールを取り付けて回転バランスを測定し、アンバランスに応じてカラーホイールなどを切削したり、錘を付加したりする従来のカラーホイール装置と比較して、回転バランス取りの工程が不要になり、かつ、空間部17を仕切り板18により流体封入管12の回転方向に互いに隣接する複数の収容室19に区画するとともに、仕切り板18に設けた連通孔22により収容室19間で流体Lの一部が往来可能となるように構成することで、カラーホイール3の回転時にモータ28の固有振動数に起因して流体Lに発生する微小波が抑制され、カラーホイール3の回転バランスを容易に取ることができる。
That is, according to the first embodiment, when the
具体的に、収容室19を区画する各仕切り板18の外周縁部15b側に連通孔22をそれぞれ穿設することで、カラーホイール3の回転時に発生する遠心力により外周縁部15b側に移動した流体Lの一部が、連通孔22を介して確実に収容室19間で往来可能となる。
Specifically, the communication holes 22 are formed on the outer
しかも、カラーホイール3は、プロジェクタ装置1の使用時には数千回転/分〜一万回転/分を越える回転数で高速回転されるため、回転初期にバランスを欠いた状態でカラーホイール3が回転されても、プロジェクタ装置1の実際の使用には何ら問題となることがない。
Moreover, since the
さらに、従来熟練を要していたカラーホイール3の回転バランス取りの工程が不要になることで、作業効率の改善が見込まれ、製造性を向上でき、製造コストを抑制できる。
Further, since the rotation balancing process of the
そして、仕切り板18の前後方向の略中心部に略V字状の切欠部21を設けることで、流体封入管12に収容される流体Lの量が多い場合には、カラーホイール3の回転時に流体Lが切欠部21を乗り越えて各収容室19間を往来でき、カラーホイール3の回転バランスを、より容易に取ることができる。
Then, by providing a substantially V-shaped
また、粘度が低い流体Lに対しては、連通孔22を小さく(少なく)して流体Lの収容室19への保持力を高め、粘度が高い流体Lに対しては、連通孔22を大きく(多く)して収容室19間の流体Lの往来をし易くするなど、連通孔22の開口量を流体Lの粘度に応じて適宜設定することで、流体封入管12に収容する流体Lの粘度を自由に選択できるため、カラーホイール3のバランス取り作業を最適化でき、量産性を向上できる。
In addition, for the fluid L having a low viscosity, the
さらに、カラーホイール3の回転バランスを容易に取れるカラーホイールユニット4を備えることで、画質の低下及び騒音などを抑制したプロジェクタ装置1を提供できる。
Furthermore, by providing the color wheel unit 4 that can easily balance the rotation of the
次に、第2の実施の形態を図7を参照して説明する。なお、上記第1の実施の形態と同様の構成及び作用については、同一符号を付してその説明を省略する。 Next, a second embodiment will be described with reference to FIG. In addition, about the structure and effect | action similar to the said 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
この第2の実施の形態は、上記第1の実施の形態の連通孔22に代えて、小径の多数の孔部が穿設されたパンチング板である往来連通部41が仕切り板18に複数取り付けられているものである。
In this second embodiment, instead of the
これら往来連通部41は、例えば仕切り板18の前側に1つ、後側に1つ、互いに前後対称な位置に設けられており、外周縁部15bに連続するように形成されている。
These
そして、カラーホイール3の回転時には、互いに隣接する収容室19間で往来連通部41を介して流体Lの一部が往来して流体Lの表面微小波を抑制するなど、往来連通部41が上記第1の実施の形態の連通孔22と同様に作用することで、上記第1の実施の形態と同様の作用効果を奏することが可能になる。
When the
また、小径の多数の孔部が穿設されたパンチング板状の往来連通部41を仕切り板18に取り付ける構成とすることにより、孔部の個数などを変えた往来連通部41を複数用意して、これら往来連通部41を選択することで、様々な開口量に容易に調整できる。
In addition, by providing a configuration in which the punching plate-shaped
なお、上記第2の実施の形態において、例えば図8に示すように、往来連通部41を外周縁部15bよりも回転方向中心側に設ける構成としても、同様の作用効果を奏することが可能である。
In the second embodiment described above, for example, as shown in FIG. 8, the same function and effect can be obtained even if the
また、上記各実施の形態において、カラーホイール3の回転時に収容室19間で流体Lの一部が往来可能となるように構成すれば、流体封入管12の構成などは、上記に限定されるものではない。
Further, in each of the above embodiments, the configuration of the
さらに、モータ28は、例えばいわゆるインナロータ型のものなど、様々な構成とすることが可能であり、また、カラーホイール3を、モータ以外の回転手段で回転させるように構成してもよい。
Furthermore, the
そして、カラーホイール本体11を、溝部15dの開口を閉塞する蓋体として兼用する構成とするなど、流体封入管12の形状及び構成などは、カラーホイール本体11と一体に回転可能で内部に流体Lを収容できる空間部17が形成されていれば、任意に選択できる。
The shape and configuration of the
また、収容室19は、個数が多すぎると流体Lの移動が円滑でなくなり、個数が少なすぎると効果が充分でない場合もあるので、両者のバランスを考慮して仕切り板18の個数を適宜設定する。
In addition, if the number of the
さらに、例えば製造時にカラーホイール3のバランスが取れた状態で流体Lを硬化させる場合には、流体封入管12の少なくとも一部に例えば透明な樹脂材などで形成した透明部、あるいは、光が透過可能な切欠部などを形成し、収容する流体Lを紫外線硬化樹脂(UV接着剤)などの光硬化性樹脂とし、カラーホイール本体11と流体封入管12とをモータ28に取り付けた状態で回転させ、回転バランスが取れた状態で、流体封入管12の外部から透明部を介して流体Lに光を照射して流体Lを硬化させることで、回転バランスが取れた状態のカラーホイール3を容易に製造できる。
Further, for example, when the fluid L is cured in a state where the
1 プロジェクタ装置
2 光源としてのランプ
3 カラーホイール
4 カラーホイール装置としてのカラーホイールユニット
6 光変調手段としてのDMD
7 投射光学系としての投射レンズ装置
11 カラーホイール本体
11r,11g,11b,11w カラーフィルタ
12 流体収容部としての流体封入管
18 仕切り部としての仕切り板
19 収容室
22 往来連通部としての連通孔
28 回転手段としてのモータ
41 往来連通部
L 流体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Projector apparatus 2 Lamp as
7 Projection lens device as projection optical system
11 Color wheel body
11r, 11g, 11b, 11w color filter
12 Fluid enclosure as fluid reservoir
18 Partition plate as partition
19 containment room
22 Communication hole as a communication part
28 Motor as rotating means
41 Traffic communication part L Fluid
Claims (5)
流体が収容される空間部を内部に備え、前記カラーホイール本体と一体に回転される環状の流体収容部と、
前記空間部を、前記流体収容部の回転方向に隣接する複数の収容室に区画するとともに、前記流体収容部の少なくとも回転状態で、前記収容室間での流体の往来を可能とする仕切り部と
を具備したことを特徴としたカラーホイール。 A color wheel body that is provided with a plurality of color filters that divide the emitted light into different color lights in the circumferential direction, and that is rotated by a rotating means;
An annular fluid housing portion that includes a space portion in which fluid is housed and is rotated integrally with the color wheel body;
A partition portion that divides the space portion into a plurality of storage chambers adjacent to each other in the rotation direction of the fluid storage portion, and allows a fluid to flow between the storage chambers at least in a rotating state of the fluid storage portion; A color wheel characterized by comprising:
ことを特徴とした請求項1記載のカラーホイール。 The partition portion has a plate-like shape provided continuously to the outer side in the rotational direction of the fluid storage portion in the space portion, and includes a forward communication portion that communicates between the storage chambers. The color wheel according to 1.
ことを特徴とした請求項2記載のカラーホイール。 The color wheel according to claim 2, wherein the communication part is a hole in which an opening amount is set according to the viscosity of the fluid stored in the fluid storage part.
前記出力部に接続されて前記モータにより回転される請求項1ないし3いずれか一記載のカラーホイールと
を具備したことを特徴としたカラーホイール装置。 A motor as a rotating means having an output unit for outputting rotation;
A color wheel device comprising: the color wheel according to claim 1 connected to the output unit and rotated by the motor.
この光源から照射された光を複数の色光に変換する請求項4記載のカラーホイール装置と、
このカラーホイール装置のカラーホイールにより変換された色光を変調する光変調手段と、
この光変調手段により変調された光を投射する投射光学系と
を具備したことを特徴としたプロジェクタ装置。 A light source;
The color wheel device according to claim 4, wherein the light emitted from the light source is converted into a plurality of color lights.
A light modulation means for modulating the color light converted by the color wheel of the color wheel device;
And a projection optical system for projecting light modulated by the light modulation means.
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