(57)【要約】【課題】  複数のカラーホイールを簡易に変更可能に構成することにより、少なくとも色再現性と高輝度の二つの課題を共に達成する。【解決手段】  色順次表示装置は、円盤状の第一のカラーフィルタ（２６）及び第二のカラーフィルタ（２７）と、これらのカラーフィルタの外周面に接触して配置されたローラ（２８）と、該ローラを回転駆動するモータ（２３）と、前記のカラーフィルタとローラの位置を保持すると共にその位置を第一の位置と第二の位置に変化させる保持部材（２２）とを備える。カラーフィルタの位置を入れ替えることにより、忠実な色再現性が求められる用途又は画像の明るさが求められる用途のいずれにも使用できる。モータの数を減らしたり、サイズを小さくしたり、フィルタ回転を安定化するように構成可能である。【選択図】  図２
2006259437.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円盤状の第一のカラーフィルタ及び第二のカラーフィルタと、これらのカラーフィルタの外周面に接触して配置されたローラと、該ローラを回転駆動するモータと、前記のカラーフィルタとローラの位置を保持すると共にその位置を第一の位置と第二の位置に変化させる保持部材とを備えたことを特徴とする色順次表示装置。
【請求項２】
互いの外周面同士を接触させて配置された円盤状の第一のカラーフィルタ及び第二のカラーフィルタと、前記カラーフィルタの一方の外周面に接触して配置されたローラと、該ローラを回転駆動するモータと、前記のカラーフィルタとローラの位置を保持すると共にその位置を第一の位置と第二の位置に変化させる保持部材とを備えたことを特徴とする色順次表示装置。
【請求項３】
互いの外周面同士を接触させて配置された円盤状の第一のカラーフィルタ及び第二のカラーフィルタと、前記カラーフィルタの一方の回転軸に付けられたモータと、前記のカラーフィルタの位置を保持すると共にその位置を第一の位置と第二の位置に変化させる保持部材とを備えたことを特徴とする色順次表示装置。
【請求項４】
互いの外周面同士を接触させて配置された円盤状の第一のカラーフィルタ及び第二のカラーフィルタと、前記カラーフィルタの一方の回転軸に付けられたプーリと、モータの回転軸に取り付けられたプーリと、それらのプーリ間に掛け渡されたベルトと、前記のカラーフィルタの位置を保持すると共にその位置を第一の位置と第二の位置に変化させる保持部材とを備えたことを特徴とする色順次表示装置。
【請求項５】
円盤状の第一のカラーフィルタ及び第二のカラーフィルタと、各カラーフィルタの回転軸に付けられた複数個のプーリと、モータの回転軸に取り付けられたプーリと、それらのプーリ間に掛け渡されたベルトと、前記のカラーフィルタの位置を保持すると共にその位置を第一の位置と第二の位置に変化させる保持部材とを備えたことを特徴とする色順次表示装置。
【請求項６】
前記第一の位置は、光源からの白色光が前記第一のカラーフィルタに照射される位置であり、また、前記第二の位置は、光源からの白色光が前記第二のカラーフィルタに照射される位置であることを特徴とする請求項１乃至請求項５いずれかに記載の色順次表示装置。
【請求項７】
円盤状の複数のカラーフィルタと、各カラーフィルタの回転軸に付けられた複数個のプーリと、モータの回転軸に取り付けられたプーリと、それらのプーリ間に掛け渡されたベルトと、前記のカラーフィルタの位置を保持すると共にその位置を、前記カラーフィルタの数に対応した異なる位置に変化させる保持部材とを備えたことを特徴とする色順次表示装置。
【請求項８】
円盤状の複数のカラーフィルタと、これらのカラーフィルタの外周面に接触して配置されたローラと、該ローラを回転駆動するモータと、前記のカラーフィルタとローラの位置を保持すると共にその位置を、前記カラーフィルタの数に対応した異なる位置に変化させる保持部材とを備えたことを特徴とする色順次表示装置。
【請求項９】
円盤状のカラーフィルタと該カラーフィルタを回転駆動するモータとを含むカラーフィルタ部をユニット化して、該カラーフィルタ部を交換可能に構成したことを特徴とする色順次表示装置。
【請求項１０】
円盤状の第一のカラーフィルタ及び第二のカラーフィルタと、
前記第一及び第二のカラーフィルタの互いの近接方向部分を光が透過するように前記カラーフィルタの位置を保持すると共にその位置を第一の位置と第二の位置に変化させる保持部材と
を備えたことを特徴とする色順次表示装置。
【請求項１１】
更に前記各カラーフィルタの中心に配置されたカラーフィルタ駆動用モータと、
前記カラーフィルタを前記第一の位置と第二の位置とに変化させるように前記保持部材を駆動する駆動装置とを
を備えることを特徴とする、請求項１０記載の色順次表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、色順次表示装置に関し、詳しくは、分光特性の異なる色分解フィルタ（以下、カラーフィルタという）、典型的には、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の光をそれぞれ透過するカラーフィルタを光路中で高速に切り替えることにより、白色光を時分割に色分割してカラーの静止画や動画を投影表示する、たとえば、プロジェクタなどの色順次表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクタは、液晶やＤＭＤ（Digital Micro-mirror Device）などの光変調素子を用いて光を変調し、その変調光をスクリーンなどに拡大投影する表示装置であり、ホームシアターやプレゼンテーション等における大画面表示に多用されている。この種のプロジェクタは、光の三原色に対応した三個の光変調素子を備える「３板式」と、光変調素子を１個しか備えない「単板式」とに分けられるが、３板式は劇場用や据え付け型などの特殊用途であることから、一般的には単板式が用いられることが多い。
【０００３】
単板式の場合、白色光を何らかの手段で色分割しなければならない。その手段の一つとして、時分割による混色を利用した色順次表示が行われる。
【０００４】
色順次表示とは、画像の１フレームをＲ、Ｇ、Ｂの３プレーンに分け、それぞれのプレーンを用いて光変調素子を駆動すると共に、光路上に配置したカラーフィルタを回転させながら、光変調素子がＲプレーンで駆動されているときにはカラーフィルタのＲ領域の透過光（赤色光）を光変調素子の変調面に照射し、光変調素子がＧプレーンで駆動されているときにはカラーフィルタのＧ領域の透過光（緑色光）を光変調素子の変調面に照射し、光変調素子がＢプレーンで駆動されているときにはカラーフィルタのＢ領域の透過光（青色光）を光変調素子の変調面に照射して、ＲＧＢの各変調光を時分割に生成し、その変調光をスクリーン等に投影することにより、人間の目の残像効果を利用してカラーの静止画や動画を表示するというものである。なお、ここでは光の三原色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の色分割を例にしたが、これは色順次表示の基本である。さらに、輝度成分（Ｙ）を含めて４分割にすることもある。
【０００５】
ところで、カラーフィルタを用いた色順次表示装置では、投影画像の色純度がカラーフィルタの特性で一義的に決まってしまうため、色純度を高めたカラーフィルタを装着した場合は、映画やテレビジョン放送の映像表示のように忠実な色再現性が求められる用途には向いているものの、画像の明るさが求められるパーソナルコンピュータのデータ表示などの用途には不向きとなることがある。色純度を高めたカラーフィルタは、それぞれの色純度が濃く、光の透過率が低くなるからである。輝度の向上は光源の光量アップである程度は可能であるが、発熱や電力消費の点で限界がある。
【０００６】
色再現性と高輝度の二つの課題を達成できるようにした従来技術としては、たとえば、特許文献１に記載されたものが知られている。特許文献１記載の発明は、データプロジェクタに一般に広く採用されている４色（ＲＧＢＷ）カラーフィルタの内、Ｗ部分の投影時に光の出射時間を調整することにより、輝度を調節可能に構成されているものである。
【０００７】
このような構成において、もし仮に光の出射時間を０にすると、このプロジェクタより投射される光成分はＲＧＢの３色カラーフィルタを用いた時と同等となり色再現性が向上するし、光の出射時間を最大にすると、輝度が向上する。
【０００８】
したがって、上記の構成を用いれば、色再現性と高輝度の二つの課題をある程度満たすことが出来る。
【０００９】
【特許文献１】特開２００４−４５９８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記の従来技術にあたっては、特に色純度を向上させた時に、何も輝度信号が出ていない状態が続き、画面がちらついて見えてしまうという欠点があり、画質への効果は、実際にカラーホイールを交換する程では無かった。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、複数のカラーホイールを簡易に変更可能に構成することにより、少なくとも色再現性と高輝度の二つの課題を共に達成することができる色順次表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１記載の発明は、円盤状の第一のカラーフィルタ及び第二のカラーフィルタと、これらのカラーフィルタの外周面に接触して配置されたローラと、該ローラを回転駆動するモータと、前記のカラーフィルタとローラの位置を保持すると共にその位置を第一の位置と第二の位置に変化させる保持部材とを備えたことを特徴とする色順次表示装置である。
請求項２記載の発明は、互いの外周面同士を接触させて配置された円盤状の第一のカラーフィルタ及び第二のカラーフィルタと、前記カラーフィルタの一方の外周面に接触して配置されたローラと、該ローラを回転駆動するモータと、前記のカラーフィルタとローラの位置を保持すると共にその位置を第一の位置と第二の位置に変化させる保持部材とを備えたことを特徴とする色順次表示装置である。
請求項３記載の発明は、互いの外周面同士を接触させて配置された円盤状の第一のカラーフィルタ及び第二のカラーフィルタと、前記カラーフィルタの一方の回転軸に付けられたモータと、前記のカラーフィルタの位置を保持すると共にその位置を第一の位置と第二の位置に変化させる保持部材とを備えたことを特徴とする色順次表示装置である。
請求項４記載の発明は、互いの外周面同士を接触させて配置された円盤状の第一のカラーフィルタ及び第二のカラーフィルタと、前記カラーフィルタの一方の回転軸に付けられたプーリと、モータの回転軸に取り付けられたプーリと、それらのプーリ間に掛け渡されたベルトと、前記のカラーフィルタの位置を保持すると共にその位置を第一の位置と第二の位置に変化させる保持部材とを備えたことを特徴とする色順次表示装置である。
請求項５記載の発明は、円盤状の第一のカラーフィルタ及び第二のカラーフィルタと、各カラーフィルタの回転軸に付けられた複数個のプーリと、モータの回転軸に取り付けられたプーリと、それらのプーリ間に掛け渡されたベルトと、前記のカラーフィルタの位置を保持すると共にその位置を第一の位置と第二の位置に変化させる保持部材とを備えたことを特徴とする色順次表示装置である。
請求項６記載の発明は、前記第一の位置は、光源からの白色光が前記第一のカラーフィルタに照射される位置であり、また、前記第二の位置は、光源からの白色光が前記第二のカラーフィルタに照射される位置であることを特徴とする請求項１乃至請求項５いずれかに記載の色順次表示装置である。
請求項７記載の発明は、円盤状の複数のカラーフィルタと、各カラーフィルタの回転軸に付けられた複数個のプーリと、モータの回転軸に取り付けられたプーリと、それらのプーリ間に掛け渡されたベルトと、前記のカラーフィルタの位置を保持すると共にその位置を、前記カラーフィルタの数に対応した異なる位置に変化させる保持部材とを備えたことを特徴とする色順次表示装置である。
請求項８記載の発明は、円盤状の複数のカラーフィルタと、これらのカラーフィルタの外周面に接触して配置されたローラと、該ローラを回転駆動するモータと、前記のカラーフィルタとローラの位置を保持すると共にその位置を、前記カラーフィルタの数に対応した異なる位置に変化させる保持部材とを備えたことを特徴とする色順次表示装置である。
請求項９記載の発明は、円盤状のカラーフィルタと該カラーフィルタを回転駆動するモータとを含むカラーフィルタ部をユニット化して、該カラーフィルタ部を交換可能に構成したことを特徴とする色順次表示装置である。
請求項１０記載の発明は、円盤状の第一のカラーフィルタ及び第二のカラーフィルタと、前記第一及び第二のカラーフィルタの互いの近接方向部分を光が透過するように前記カラーフィルタの位置を保持すると共にその位置を第一の位置と第二の位置に変化させる保持部材とを備えたことを特徴とする色順次表示装置である。
請求項１１記載の発明は、更に前記各カラーフィルタの中心に配置されたカラーフィルタ駆動用モータと、前記カラーフィルタを前記第一の位置と第二の位置とに変化させるように前記保持部材を駆動する駆動装置とをを備えることを特徴とする、請求項１０記載の色順次表示装置である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、複数のカラーホイールを簡易に変更可能に構成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を、ＤＭＤプロジェクタへの適用を例にして、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明における様々な細部の特定ないし実例および数値や文字列その他の記号の例示は、本発明の思想を明瞭にするための、あくまでも参考であって、それらのすべてまたは一部によって本発明の思想が限定されないことは明らかである。また、周知の手法、周知の手順、周知のアーキテクチャおよび周知の回路構成等（以下「周知事項」）についてはその細部にわたる説明を避けるが、これも説明を簡潔にするためであって、これら周知事項のすべてまたは一部を意図的に排除するものではない。かかる周知事項は本発明の出願時点で当業者の知り得るところであるので、以下の説明に当然含まれている。
【００１５】
まず、構成を説明する。
図１は、ＤＭＤプロジェクタ（色順次表示装置）の構成図である。このＤＭＤプロジェクタ１０は、時分割駆動回路１１、カラーフィルタ制御部１２、光源１３、リフレクタ１４、ガラスロッド１５、カラーフィルタ部１６、光源光学系１７、光変調素子１８及び投影光学系１９を備える。
【００１６】
時分割駆動回路１１は、図外のパーソナルコンピュータやテレビジョン放送受信回路又はビデオ再生装置などの映像処理系から入力されるＲ画像信号、Ｇ画像信号、Ｂ画像信号を時分割で光変調素子１８に供給すると共に、それらのＲ画像信号、Ｇ画像信号、Ｂ画像信号に同期したタイミング信号ＳＴを発生し、そのタイミング信号ＳＴをカラーフィルタ制御部１２に出力する。なお、カラーフィルタ部１６に設けられるカラーフィルタ（後述）がＲＧＢに加えてＷ（透明）を含む場合、この時分割駆動回路１１は、ＲＧＢの各画像信号をマトリックス演算してＹ（輝度）画像信号を生成し、このＹ画像信号をＲＧＢの各画像信号と共に時分割で光変調素子１８に供給する。
【００１７】
カラーフィルタ制御部１２は、時分割駆動回路１１からのタイミング信号ＳＴに基づいて、カラーフィルタ部１６に設けられるカラーフィルタの回転を光変調素子１８におけるＲＧＢの各画像信号の変調周期に同期させるためのカラーフィルタ駆動信号ＳＰを発生し、そのカラーフィルタ駆動信号ＳＰをカラーフィルタ部１６に供給する。
【００１８】
光源１３は、高輝度の白色光を発光する、たとえば、超高圧水銀灯などである。また、リフレクタ１４は、この光源１３からの光Ｐ１を一方向に集めてガラスロッド１５の一端側１５ａに入射し、ガラスロッド１５は、たとえば、矩形断面を有する透明角棒または内面全体に反射膜が設けられた角筒状であり、一端側１５ａに入射した光Ｐ１の断面内の光量分布を均一化した光Ｐ２を他端側１５ｂから出射する。
【００１９】
カラーフィルタ部１６は、その具体的構成は後述するが、白色光の光Ｐ２を時分割に色分割（たとえば、Ｒ、Ｇ、Ｂの三分割色又はそれらに加えて白色（Ｗ）光を含めた４分割色）し、それぞれの分割光Ｐ３を、光源光学系１７を介して光変調素子１８に順次に照射する。
【００２０】
光源光学系１７は、カラーフィルタ部１６からのそれぞれの分割光Ｐ３を光変調素子１８の光変調面１８ａに収束させるための光学レンズを含む。なお、図では１群１枚の光学レンズしか示していないが、これは図示の都合である。実際にはレンズ収差を少なくするために複数枚のレンズで構成されている。
【００２１】
光変調素子１８は、カラーフィルタ部１６から時分割で照射されるＲ、Ｇ、Ｂの三分割光Ｐ３（又はそれらに加えて白色（Ｗ）光を含めた４分割光Ｐ３）を、時分割駆動回路１１から順次に供給されるＲ画像信号、Ｇ画像信号、Ｂ画像信号（４分割光Ｐ３の場合は、それらに加えてＹ画像信号）で変調し、その変調光Ｐ４を、投影光学系１９を介して、たとえば、図外のスクリーンに拡大投影することにより、人間の目の残像効果を利用してカラーの静止画や動画などを表示する。この光変調素子１８には、たとえば、液晶やＤＭＤなどを用いることができるが、ここでは、ＤＭＤを使用することにする。
【００２２】
ＤＭＤとは、シリコンマイクロマシン技術を用いて形成した微細（数十μｍ）な可動ミラーを多数配列したものである。各々のミラーが画素（１ピクセル）に対応し、ミラー角度を変化させることによって画素ごとの階調を表現する。液晶方式のように偏光板などによる光のロスがなく、高輝度且つ高精細な画面を作り出すことができ、画面の隅々までシャープな映像が得られる上、反射形デバイスの特性として画素と画素の間のつながりがよい自然な映像が得られるなどの優れた特長がある。
【００２３】
投影光学系１９は、光変調素子１８からの変調光Ｐ４を、たとえば、図外のスクリーンに拡大投影するためのものであり、上記光源光学系１７と同様に、図では１群１枚のレンズで表現しているが、実際にはレンズ収差を小さくするために複数枚のレンズで構成されている。
【００２４】
図２は、本実施形態におけるカラーフィルタ部１６の構成図である。この図において、カラーフィルタ部１６は、下方に延びた基部アーム２０の先端２０ａを軸２１の回りに所定の範囲（Ａ〜Ｂ）で揺動可能に支承させたＹ字状部材２２と、このＹ字状部材２２の略中央部分２２ａに取り付けられたモータ２３と、このＹ字状部材２２の左右斜め上方に延びた左アーム２４及び右アーム２５と、それらの左アーム２４及び右アーム２５の各先端２４ａ、２５ａに回転自在な状態で各々の中心が支承された同一直径の二個の円盤状のカラーフィルタ（以下、第一のカラーフィルタ２６、第二のカラーフィルタ２７という）と、モータ２３のシャフト２３ａと一体回転して、その回転を二個のカラーフィルタ（第一のカラーフィルタ２６及び第二のカラーフィルタ２７）の外周面に伝達するローラ２８とを有する。なお、ここでは、静粛性を考慮して、ローラ２８とカラーフィルタとを摩擦接触させているが、静音性を考慮しないのであれば、両者に歯面を形成してギヤの噛み合いによる回転伝達としてもよい。
【００２５】
Ｙ字状部材２２は、二個のカラーフィルタ（第一のカラーフィルタ２６及び第二のカラーフィルタ２７という）とローラ２８との位置を保持し、且つ、軸２１の回りに所定の範囲（Ａ〜Ｂ）で揺動して、その位置を変化させ得るから、発明の要旨に記載の保持部材として機能する。
【００２６】
説明の便宜上、第一のカラーフィルタ２６及び第二のカラーフィルタ２７を三分割構造とする。すなわち、第一のカラーフィルタ２６は、Ｒ透過領域２６ａ、Ｇ透過領域２６ｂ及びＢ透過領域２６ｃを有し、第二のカラーフィルタ２７は、Ｒ透過領域２７ａ、Ｇ透過領域２７ｂ及びＢ透過領域２７ｃを有するものとする。また、第一のカラーフィルタ２６は、色純度を高めたカラーフィルタであるものとし、第二のカラーフィルタ２７は、輝度を高めたフィルタであるものとする。すなわち、第一のカラーフィルタ２６は、映画やテレビジョン放送の映像表示のように忠実な色再現性が求められる用途には適合するもの、第二のカラーフィルタ２７は、画像の明るさが求められるパーソナルコンピュータのデータ表示などの用途に適合するものであるとする。
【００２７】
次に作用を説明する。
図２の構成において、モータ２３のシャフト２３ａを回転させると、この回転力は、ローラ２８を介して第一のカラーフィルタ２６及び第二のカラーフィルタ２７の外周面に伝えられる。このため、ローラ２８の回転方向を便宜的に時計回り方向とすると、第一のカラーフィルタ２６及び第二のカラーフィルタ２７は、いずれも反時計回り方向に速度Ｆで等速回転する。ここで、Ｆ＝Ｍ×（φ１／φ２）である。Ｍはモータ２３のシャフト２３ａの回転速度、φ１はローラ２８の直径、φ２は第一のカラーフィルタ２６と第二のカラーフィルタ２７の直径である。
【００２８】
また、Ｙ字状部材２２の基部アーム２０をＡ又はＢの方向に揺動させると、このＹ字状部材２２の左アーム２４及び右アーム２５の各先端２４ａ、２５ａに取り付けられている第一のカラーフィルタ２６及び第二のカラーフィルタ２７が同方向に移動する。ここで、図示の位置、つまり、Ｂ方向に適量動かして、ガラスロッド１５の他端側１５ｂから出射した光Ｐ２が第一のカラーフィルタ２６（色純度を高めたフィルタ）に照射されるようにしたときの位置のことを、便宜的に「色純度優先位置」ということにする。また、Ａ方向に適量動かして、ガラスロッド１５の他端側１５ｂから出射した光Ｐ２が第二のカラーフィルタ２７（輝度を高めたフィルタ）に照射されるようにしたときの位置のことを、便宜的に「輝度優先位置」ということにする。
【００２９】
図３は、カラーフィルタ部１６の動作状態を示す説明図である。（ａ）は「色純度優先位置」のときの状態、（ｂ）は「輝度優先位置」のときの状態である。この図に示すように、「色純度優先位置」では、ガラスロッド１５の他端側１５ｂから出射した光Ｐ２が第一のカラーフィルタ２６に照射され、また、「輝度優先位置」では、同光Ｐ２が第二のカラーフィルタ２７に照射される。
【００３０】
ここで、光Ｐ２の位置は不動であってもよく、第一カラーフィルタ２６と第二のカラーフィルタ２７の近接方向部分に位置することにより、高さ方向、横幅方向、共にカラーフィルタ部１６のサイズをより小さく構成可能にしている。ここでは２つのカラーフィルタをローラ２８により同時に駆動する構成としたが、それぞれ別々のモータを、例えばカラーフィルタの中心に設置して駆動しても良く、回転方向も含め、発明はこの図に限定されない。カラーフィルタは、例えば１２０ＲＰＭといった高速で回転するので、それぞれのカラーフィルタの中心に駆動用モータを設けることは、回転と位相の管理をより安定で正確なものとする為にメリットがある。但し、このように駆動用モータを設けると、部分的にモータの分奥行方向に大きくなる為、設計の際はこれを考慮する必要がある。
【００３１】
図４は、カラーフィルタの回転位置と光変調素子１８の駆動波形との対応関係を示す図である。この図において、カラーフィルタ２６、２７の位置に記載した“Ｒ”、“Ｇ”及び“Ｂ”は、それぞれ第一のカラーフィルタ２６のＲ透過領域２６ａ、Ｇ透過領域２６ｂ及びＢ透過領域２６ｃ、又は、第二のカラーフィルタ２７のＲ透過領域２７ａ、Ｇ透過領域２７ｂ及びＢ透過領域２７ｃを表している。画像の１フレーム（Ｒ画像、Ｇ画像及びＢ画像）は、カラーフィルタの“Ｒ”、“Ｇ”及び“Ｂ”の組に同期しており、光変調素子１８は、カラーフィルタが“Ｒ”の位置にあるときにＲ画像で駆動され、カラーフィルタが“Ｇ”の位置にあるときにＧ画像で駆動され、カラーフィルタが“Ｂ”の位置にあるときにＢ画像で駆動されるようになっている。
【００３２】
このようにして、ガラスロッド１５の他端側１５ｂから出射した光Ｐ２（白色光）を、第一のカラーフィルタ２６又は第二のカラーフィルタ２７の回転に同期して時分割に色分割することができる。そして、その色分割光Ｐ３を光変調素子１８でＲ画像、Ｇ画像及びＢ画像で変調し、その変調光Ｐ４を投影光学系１９を介してスクリーンなどに拡大投影することにより、人間の目の残像効果を利用したカラーの静止画又は動画の表示を行うことができる。
【００３３】
さて、本実施形態では、分光特性の異なる二個のカラーフィルタ（第一のカラーフィルタ２６と第二のカラーフィルタ２７）を備えており、それらを選択的に使用できる仕組みになっている点に構成上の特徴がある。
【００３４】
すなわち、図２や図３に示すように、Ｙ字状部材２２の基部アーム２０をＢ方向に適量動かして、ガラスロッド１５の他端側１５ｂから出射した光Ｐ２が第一のカラーフィルタ２６に照射されるように位置させれば、「色純度優先」の特性とすることができ、この場合、映画やテレビジョン放送の映像表示のように忠実な色再現性が求められる用途に好適なものとすることができる。一方、Ｙ字状部材２２の基部アーム２０をＡ方向に適量動かして、ガラスロッド１５の他端側１５ｂから出射した光Ｐ２が第二のカラーフィルタ２７に照射されるように位置させれば、「輝度優先」の特性とすることができ、この場合、画像の明るさが求められるパーソナルコンピュータのデータ表示などの用途に好適なものとすることができる。
【００３５】
したがって、１台のプロジェクタ１０で、映画やテレビジョン放送などの忠実な色再現性が求められる表示用途と、画像の明るさが求められるパーソナルコンピュータなどのデータ表示用途のいずれにも使用することができる。
【００３６】
しかも、本実施形態においては、１個のモータ２３でかかる有益な効果を得ることができるため、冒頭の従来技術のようにｎ＋１個のモータを必要とするものに比べてコストの削減を図ることができるという格別のメリットが得られる。
【００３７】
図５は、実施形態の第一のカラーフィルタ２６や第二のカラーフィルタ２７の一例の構成図である。この図において、（ａ）は三分割構造のもの、（ｂ）は六分割構造のもの、（ｃ）は四分割構造のものである。なお、これらは、第一のカラーフィルタ２６や第二のカラーフィルタ２７として利用可能なものの一例を示しているに過ぎない。（ａ）〜（ｃ）において、Ｒは赤色光の分光特性を有する領域、Ｇは緑色光の分光特性を有する領域、Ｂは青色光の分光特性を有する領域、Ｗは白色光の分光特性を有する領域（つまり透明領域）である。ＲＧＢの面積は同一であるが、Ｗを設ける場合には、ＲＧＢの面積に対してＷの面積を少なくしてもよい。ＲＧＢはマスキングを用いた蒸着法によって形成することができる。又は、レジスト写真法などによって化学的に不要領域を遮光した上で各領域ごとに順番に必要な膜を蒸着させてもよい。
【００３８】
本発明の実施態様は、上記の実施形態に限定されない。その思想の範囲内において、様々な変形例や発展例を含むことはもちろんであり、たとえば、以下のようにしてもよい。
【００３９】
図６（ａ）は、第一の変形例を示す図である。この第一の変形例は、二個のカラーフィルタ（第一のカラーフィルタ２６及び第二のカラーフィルタ２７）を有する点、及び、モータ２３のシャフト２３ａに取り付けられたローラ２８を、それらのカラーフィルタの外周面に接触させて回転させる点で上記の実施形態と共通するが、「色純度優先位置」と「輝度優先位置」との切り替えを水平方向（矢印３０参照）に行う点で相違する。すなわち、上記の実施形態では、Ｙ字状部材２２の下方に延びた基部アーム２０の先端２０ａを支点にしてＡ又はＢ方向に回転運動させることによって「色純度優先位置」と「輝度優先位置」とを切り替えているが、この第一の変形例では、矢印３０に沿って水平移動（たとえば、レール上を滑らせる等）させることによって「色純度優先位置」と「輝度優先位置」とを切り替える点で相違する。このようにしても、ガラスロッド１５の他端側１５ｂから出射した光Ｐ２を第一のカラーフィルタ２６（色純度を高めたフィルタ）に照射させて「色純度優先位置」にしたり、又は、第二のカラーフィルタ２７（輝度を高めたフィルタ）に照射させて「輝度優先位置」にしたりすることができる。
【００４０】
ここで、光Ｐ２の位置は不動であってもよく、第一カラーフィルタ２６と第二のカラーフィルタ２７の近接方向部分に位置することにより、高さ方向、横幅方向、共にカラーフィルタ部１６のサイズをより小さく構成可能にしている。ここでは２つのカラーフィルタをローラ２８により同時に駆動する構成としたが、それぞれ別々のモータを、例えばカラーフィルタの中心に設置して駆動しても良く、回転方向も含め、発明はこの図に限定されない。カラーフィルタは、例えば１２０ＲＰＭといった高速で回転するので、それぞれのカラーフィルタの中心に駆動用モータを設けることは、回転と位相の管理をより安定で正確なものとする為にメリットがある。但し、このように駆動用モータを設けると、部分的にモータの分奥行方向に大きくなる為、設計の際はこれを考慮する必要がある。
【００４１】
図６（ｂ）は、第二の変形例を示す図である。この第二の変形例では、二個のカラーフィルタ（第一のカラーフィルタ２６及び第二のカラーフィルタ２７）に対する回転力の伝達の仕方が上記の実施形態や第一の変形例と異なっている。すなわち、上記の実施形態では、モータ２３のシャフト２３ａに取り付けられたローラ２８を、二個のカラーフィルタ（第一のカラーフィルタ２６及び第二のカラーフィルタ２７）の外周面に接触させて回転力を伝達しているが、この第二の変形例では、ローラ２８は一方のカラーフィルタ（図では第一のカラーフィルタ２６）の外周面にしか接触しておらず、他方のカラーフィルタ（図では第二のカラーフィルタ２７）への回転力伝達は、一方のカラーフィルタを介して行う点で相違する。この第二変形例の場合、二個のカラーフィルタ（第一のカラーフィルタ２６及び第二のカラーフィルタ２７）の外周面は互いに接触していなければならない。また、二個のカラーフィルタ（第一のカラーフィルタ２６及び第二のカラーフィルタ２７）の回転方向は逆になる。
【００４２】
図７（ａ）は、第三の変形例を示す図である。この第三の変形例では、二個のカラーフィルタ（第一のカラーフィルタ２６及び第二のカラーフィルタ２７）の外周面同士を接触させると共に、一方のカラーフィルタ（図では第一のカラーフィルタ２６）の回転軸をモータ２３のシャフト２３ａに取り付けている。このようにしても、モータ２３のシャフト２３ａの回転を二個のカラーフィルタ（第一のカラーフィルタ２６及び第二のカラーフィルタ２７）に伝達できる。
【００４３】
図７（ｂ）は、第四の変形例を示す図である。この第四の変形例では、二個のカラーフィルタ（第一のカラーフィルタ２６及び第二のカラーフィルタ２７）の外周面同士を接触させると共に、一方のカラーフィルタ（図では第一のカラーフィルタ２６）の回転軸に取り付けられたプーリ３１と、モータ２３のシャフト２３ａに取り付けられたプーリ３２との間にベルト３３を掛け渡している。このようにしても、モータ２３のシャフト２３ａの回転をベルト３３を介して一方のカラーフィルタに伝え、さらに、この一方のカラーフィルタから他方のカラーフィルタへと伝えることができる。
【００４４】
図７（ｃ）は、第五の変形例を示す図である。この第五の変形例では、二個のカラーフィルタ（第一のカラーフィルタ２６及び第二のカラーフィルタ２７）の外周面同士を非接触にすると共に、各々のカラーフィルタの回転軸に取り付けられたプーリ３４、３５と、モータ２３のシャフト２３ａに取り付けられたプーリ３６との間にベルト３７を掛け渡している。このようにしても、モータ２３のシャフト２３ａの回転をベルト３７を介して二個のカラーフィルタに伝えることができる。なお、この図では、二個のカラーフィルタを例にしているが、二個以上の複数個であっても構わない。各々のカラーフィールタの回転軸にプーリを取り付け、それらのプーリとモータ２３のシャフト２３ａに取り付けられたプーリ３６との間にベルト３７を掛け渡せばよい。
【００４５】
図８（ａ）は、第六の変形例を示す図である。この第六の変形例では、モータ２３のシャフト２３ａに固定されたローラ２８を三個の円盤状のカラーフィルタ３８〜４０の外周面に接触させ、このローラ２８の回転を三個のカラーフィルタ３８〜４０に伝えるようになっている。
【００４６】
図８（ｂ）は、第七の変形例を示す図である。この第七の変形例では、モータ２３のシャフト２３ａに固定されたローラ２８を四個の円盤状のカラーフィルタ４１〜４４の外周面に接触させ、このローラ２８の回転を四つのカラーフィルタ４１〜４４に伝えるようになっている。
【００４７】
図９は、上記の第六の変形例と第七の変形例を包含する第八の変形例を示す図である。この第八の変形例では、モータ２３のシャフト２３ａに固定されたローラ２８をＮ個の円盤状のカラーフィルタ４５、４６、４７・・・・の外周面に接触させ、このローラ２８の回転をＮ個のカラーフィルタ４５、４６、４７・・・・に伝えるようになっている。Ｎ＝３とした場合は上記の第六の変形例になり、Ｎ＝４とした場合は上記の第七の変形例になる。
【００４８】
なお、以上の実施形態及び各変形例においては、プロジェクタ１０の内部に特性が異なる複数のカラーフィルタを組み込み、それらのカラーフィルタを用途（たとえば、色純度重視又は輝度重視の用途）に応じて選択的に使用するようにしているが、たとえば、以下のような「ユニット交換方式」にしてもよい。
【００４９】
図１０は、ユニット交換方式の構成図である。この図において、プロジェクタ４８は、ケース４９の側面に形成された開口５０に、ユニット化されたカラーフィルタ部５１を着脱できるようになっている。カラーフィルタ部５１は、両面開放の箱形ボディ５２と、そのボディ５２の一側面に設けられた取っ手５３と、ボディ５２の他側面に設けられたコネクタ５４とを備える。取っ手５３を持ってケース４９の開口５０にボディ５２を差し込むと、ボディ５２のコネクタ５４がプロジェクタ４８の基板５５に設けられているコネクタ５６に接続されるようになっている。
【００５０】
ボディ５２の内部には、カラーフィルタ５７（前記実施形態の第一のカラーフィルタ２６又は第二のカラーフィールタ２７の一方に相当する）と、このカラーフィルタ５７を回転駆動するモータ５８と、電子基板５９とが実装されている。なお、電子基板５９に、カラーフィルタ５７の構造や特性を示す固有情報（たとえば、フィルタの分割数、各分割領域の色及び各領域の面積比率並びに色純度優先や輝度優先などの情報）を保持したメモリを実装しておくことが好ましい。カラーフィルタ部５１をプロジェクタ４８に装着した際に、プロジェクタ４８の本体側からメモリの固有情報を読み出すことにより、カラーフィルタ５７の構造や特性に適合した制御を行うことができるからである。
【００５１】
このような構成において、カラーフィルタ部５１を複数用意しておき、それぞれに組み込んだカラーフィルタ５７の特性を、たとえば、色純度重視のものや輝度重視のものにしておけば、カラーフィルタ部５１を適宜に交換することによって、このプロジェクタ４８を映画やテレビジョン放送の映像表示のように忠実な色再現性が求められる用途に使用したり、又は、画像の明るさが求められるパーソナルコンピュータのデータ表示などの用途に使用したりすることができる。すなわち、前者の用途に使用する際には、色純度重視のカラーフィルタ５７を組み込んだカラーフィルタ部５１に交換すればよく、あるいは、後者の用途に使用する際には、輝度重視のカラーフィルタ５７を組み込んだカラーフィルタ部５１に交換すればよい。
【００５２】
また、このようなユニット交換方式にすると、ユーザに余計な費用負担を強いないというメリットが得られる。つまり、あらゆるユーザが、映画やテレビジョン放送の映像表示のように忠実な色再現性が求められる用途と、画像の明るさが求められるパーソナルコンピュータのデータ表示などの用途の双方にプロジェクタ４８を使用するとは限らない。いずれか一方の用途で使用するユーザも当然多いはずである。ユニット交換方式でない場合、すなわち、上記の実施形態やそれらの変形例の場合は、かかる限定利用目的のユーザにとって不必要な機能を含むことになるが、ユニット交換方式にすれば、希望する用途にマッチした単一のユニット（カラーフィルタ部５１）だけを入手（購入）すればよいから、ユーザに余計な費用負担を強いない。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】ＤＭＤプロジェクタの構成図である。
【図２】カラーフィルタ部１６の構成図である。
【図３】カラーフィルタ部１６の動作状態を示す説明図である。
【図４】カラーフィルタの回転位置と光変調素子１８の駆動波形との対応関係を示す図である。
【図５】実施形態の第一のカラーフィルタ２６や第二のカラーフィルタ２７の一例の構成図である。
【図６】第一の変形例を示す図及び第二の変形例を示す図である。
【図７】第三の変形例を示す図、第四の変形例を示す図及び第五の変形例を示す図である。
【図８】第六の変形例を示す図及び第七の変形例を示す図である。
【図９】第八の変形例を示す図である。
【図１０】ユニット交換方式の構成図である。
【符号の説明】
【００５４】
１０  ＤＭＤプロジェクタ（色順次表示装置）
２２  Ｙ字状部材（保持部材）
２３  モータ
２６  第一のカラーフィルタ
２７  第二のカラーフィルタ
２８  ローラ
３１  プーリ
３２  プーリ
３３  ベルト
３４  プーリ
３５  プーリ
３６  プーリ
３７  ベルト
３８  カラーフィルタ
３９  カラーフィルタ
４０  カラーフィルタ
４１  カラーフィルタ
４２  カラーフィルタ
４３  カラーフィルタ
４４  カラーフィルタ
４５  カラーフィルタ
４６  カラーフィルタ
４７  カラーフィルタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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