(57)【要約】【課題】画像表示プロジェクタのカラーホイールバランス取り構造において、汎用の工具を用いて作業性よく容易にバランス調整作業が行える。【解決手段】カラーホイール５は、受け台３０と押さえ板４０との間で挟持されており、モータ５０により回転される。押さえ板４０は、バランス調整用リブ４２ａ〜４２ｆと凹所４３ａ〜４３ｆとを備えている。バランス調整用リブ４２ａ〜４２ｆは、円周方向に分散して、放射方向に延びるように配列されている。凹所４３ａ〜４３ｆは、バランス調整用リブ４２ａ〜４２ｆに対応する箇所に設けられており、バランス調整用リブ４２ａ〜４２ｆの各々と押さえ板４０との間に空間を形成するように押さえ板４０の外周縁に臨んでいる。バランス調整用リブ４２ａ〜４２ｆは、ニッパー等の汎用の切除工具を凹所４３ａ〜４３ｆに挿入して、外周側から必要な長さだけ切除できる。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、前記光源から出射される光を配色するための複数のカラーフィルタが円周方向に沿って配列されるカラーホイールと、前記カラーホイールの中心を保持して該カラーホイールをモータの駆動力によりモータの回転軸を中心として回転させるカラーホイール保持部材と、前記カラーホイールにより配色された光を用いて画像を形成する画像形成素子とを備え、前記カラーホイール保持部材は、前記モータの回転軸に連結される受け台と、この受け台との間で前記カラーホイールを挟持する押さえ板とを有する画像表示プロジェクタのカラーホイールバランス取り構造において、
前記押さえ板の前記受け台と反対側の面にプラスチックにより前記押さえ板と一体に形成された切除可能な複数のバランス調整用リブと、
前記バランス調整用リブの各々と前記押さえ板との間に空間を形成するように前記押さえ板の外周縁に臨んで円周方向に分散して設けられた複数の凹所とを備え、
前記複数のバランス調整用リブの各々は、前記凹所に対応して円周方向に分散し、かつ、前記カラーホイールの中心に対して放射方向に延びるように配列されていることを特徴とする画像表示プロジェクタのカラーホイールバランス取り構造。
【請求項２】
光源と、前記光源から出射される光を配色するための複数のカラーフィルタが円周方向に沿って配列されるカラーホイールと、前記カラーホイールの中心を保持して該カラーホイールをモータの駆動力によりモータの回転軸を中心として回転させるカラーホイール保持部材と、前記カラーホイールにより配色された光を用いて画像を形成する画像形成素子とを備える画像表示プロジェクタのカラーホイールバランス取り構造において、
前記カラーホイール保持部材は、切除可能なバランス調整用リブを備えることを特徴とする画像表示プロジェクタのカラーホイールバランス取り構造。
【請求項３】
前記カラーホイール保持部材は、前記モータの回転軸に連結される受け台と、この受け台との間で前記カラーホイールを挟持する押さえ板とを有し、
前記バランス調整用リブは、前記押さえ板の前記受け台と反対側の面に円周方向に分散して複数設けられており、各々のバランス調整用リブが前記カラーホイールの中心に対して放射方向に延びていることを特徴とする請求項２に記載の画像表示プロジェクタのカラーホイールバランス取り構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像を投射してスクリーン等に表示する画像表示プロジェクタのカラーホイールバランス取り構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、パソコンやビデオカメラ等からの画像データを基に、ランプから出射される光を用いて画像形成素子により画像を形成し、その画像をスクリーン等に投射して表示させる画像表示プロジェクタが知られている。このような画像表示プロジェクタは、カラー画像を投射するために、ランプから出射される光を配色する配色装置を備えている。いわゆる単板式と呼ばれる１つの画像形成素子を用いてカラー画像を形成するタイプの画像表示プロジェクタでは、配色装置は、カラーホールを用いたものが採用されている。
【０００３】
カラーホイールを用いた配色装置を図７（ａ）（ｂ）に示す。配色装置７０は、カラーホイール７１が受け台７２と押さえ板７３とにより挟持されている。カラーホイール７１は、赤、緑、青、白（透明）の４枚のカラーフィルタ７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄが円周方向に沿って配列された構成となっている。受け台７２は、モータ７４に取り付けられている。カラーホイール７１は、受け台７２がモータ７４により回転されることにより、円周方向に回転する。配色装置７０は、ランプと画像形成素子との間に配置され、ランプから出射された光を回転しているカラーホイール７１に透過させることにより、ランプから出射された光を時系列的に配色する。
【０００４】
また、配色装置７０は、バランス調整部材７５が押さえ板７３に取り付けられている。配色装置７０は、カラーホイール７１を高速で回転させるため、カラーホイール７１のバランスが悪いと、耳障りな風音（ノイズ）を発生してしまうと共に、機械的な振動を生じて寿命が短くなってしまう。バランス調整部材７５は、これらの問題を生じないようにバランスを調整するためのものであり、金属から成っており、表面が平坦な円板状をしている。
【０００５】
カラーホイール７１のバランス調整は、例えばカラーホイール７１の回転時の振動を振動測定機により測定してバランス調整点及びバランス調整量を検出し、このバランス調整点及びバランス調整量に応じて、バランス調整部材７５に穴７６を開けることにより（図７（ａ）参照）、又は、バランス調整部材７５に接着物７７を貼り付けることにより（図７（ｂ）参照）、行われる。一般には、カラーホイール７１の回転時の振動を測定してバランス調整点及びバランス調整量を検出する作業と、バランス調整部材７５に穴７６を開ける作業又は接着物７７を貼り付ける作業が何回か繰り返される。
【０００６】
また、カラーホイール駆動用のモータに関し、カラーホイールの装着固定後に、カラーホイールを装着固定するクランパの表面とホイールハブの表面にパテを塗布して、パテをＵＶ硬化又は熱硬化させてアンバランスを修正するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
また、プロジェクター等において使用される高速回転される光学フィルタ装置に関し、透明基板の保持強度不足に起因する高速回転による透明基板の重量バランスの変化を防止するために、ハブと透明基板とが当接する面を粗面に形成して、ハブと透明基板との摩擦力を増大させるようにしたものが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００２−５８２２５号公報
（段落００３３、段落００３８）
【特許文献２】
特開２００２−３７２６５７号公報
（段落０００３、段落００１３〜００１５）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述した従来のカラーホイールのバランス取り構造においては、バランス調整部材７５に穴７６を開ける場合には、ボール盤等の特殊な装置が必要であり、配色装置７０をボール盤等にセットする作業、バランス調整部材７５に穴７６を開ける作業、及び配色装置７０をボール盤等から取外す作業も必要である。また、バランス調整部材７５に接着物７７を貼り付ける場合には、接着物７７を必要な大きさに切り取る作業、切り取った接着物７７に接着剤を塗布する作業、及び接着物７７をバランス調整部材７５に貼り付ける作業を行わなければならず、さらに接着剤が乾燥して接着物７７がバランス調整部材７５に固定されるまでに時間を要してしまう。
【００１０】
また、これらの作業は、バランスが取れるまで、カラーホイール７１の回転時の振動を測定してバランス調整点及びバランス調整量を検出する都度、何回か繰り返されることになる。このように、従来のカラーホイールのバランス取り構造においては、ボール盤等の特殊な装置が必要であると共に、バランスを調整する作業の作業性が悪かった。
【００１１】
また、上述した特許文献１に記載の構成においては、適量のパテを取り分ける作業、パテを塗布する作業、及び塗布したパテを硬化させる作業が必要であるため、作業性が悪かった。また、上述した特許文献２に記載の構成においては、透明基板がバランスの悪い状態に組み立てられた場合に、そのバランスを調整することについては開示されていない。
【００１２】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、カラーホイールを保持する部材に切除可能なバランス調整用リブを設けることにより、特殊な装置を必要とせずに、汎用の工具を用いて作業性よく容易にバランス調整作業が行える画像表示プロジェクタのカラーホイールバランス取り構造を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、光源と、光源から出射される光を配色するための複数のカラーフィルタが円周方向に沿って配列されるカラーホイールと、カラーホイールの中心を保持して該カラーホイールをモータの駆動力によりモータの回転軸を中心として回転させるカラーホイール保持部材と、カラーホイールにより配色された光を用いて画像を形成する画像形成素子とを備え、カラーホイール保持部材は、モータの回転軸に連結される受け台と、この受け台との間でカラーホイールを挟持する押さえ板とを有する画像表示プロジェクタのカラーホイールバランス取り構造において、押さえ板の受け台と反対側の面にプラスチックにより押さえ板と一体に形成された切除可能な複数のバランス調整用リブと、バランス調整用リブの各々と押さえ板との間に空間を形成するように押さえ板の外周縁に臨んで円周方向に分散して設けられた複数の凹所とを備え、複数のバランス調整用リブの各々は、凹所に対応して円周方向に分散し、かつ、カラーホイールの中心に対して放射方向に延びるように配列されているものである。
【００１４】
この構成においては、プラスチックから成る切除可能な複数のバランス調整用リブが押さえ板に設けられているため、例えばニッパー等の汎用の切除工具を用いて、バランス調整用リブを切除することにより、カラーホイールのバランスを調整できる。また、バランス調整用リブがカラーホイールの中心に対して放射方向に延びているため、バランス調整用リブをカラーホイールの外周側から中心に向かって切除することができ、これにより、バランス調整用リブを必要な量だけ容易に切除できる。さらに、バランス調整用リブと押さえ板との間に空間を形成するように凹所が設けられ、この凹所が押さえ板の外周縁に臨んでいるため、ニッパー等の切除工具を押さえ板の外周縁側から凹所に挿入して、外周側からバランス調整用リブを容易に切除できる。
【００１５】
請求項２の発明は、光源と、光源から出射される光を配色するための複数のカラーフィルタが円周方向に沿って配列されるカラーホイールと、カラーホイールの中心を保持して該カラーホイールをモータの駆動力によりモータの回転軸を中心として回転させるカラーホイール保持部材と、カラーホイールにより配色された光を用いて画像を形成する画像形成素子とを備える画像表示プロジェクタのカラーホイールバランス取り構造において、カラーホイール保持部材は、切除可能なバランス調整用リブを備えるものである。
【００１６】
この構成においては、切除可能なバランス調整用リブがカラーホイール保持部材に設けられているため、例えばニッパー等の汎用の切除工具を用いて、バランス調整用リブを切除することにより、カラーホイールのバランスを調整できる。
【００１７】
請求項３の発明は、請求項２に記載の画像表示プロジェクタのカラーホイールバランス取り構造において、カラーホイール保持部材は、モータの回転軸に連結される受け台と、この受け台との間でカラーホイールを挟持する押さえ板とを有し、バランス調整用リブは、押さえ板の受け台と反対側の面に円周方向に分散して複数設けられており、各々のバランス調整用リブがカラーホイールの中心に対して放射方向に延びているものである。
【００１８】
この構成においては、バランス調整用リブがカラーホイールの中心に対して放射方向に延びているため、バランス調整用リブをカラーホイールの外周側から中心に向かって切除することができ、これにより、バランス調整用リブを必要な量だけ容易に切除できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した実施形態について図面を参照して説明する。図１において、画像表示プロジェクタ１００は、パソコンやビデオカメラ等から入力される画像信号を基に、内蔵の画像形成素子を用いて画像を形成し、その画像をスクリーンや壁面等に投射表示する装置である。
【００２０】
この画像表示プロジェクタ１００は、外装ケース１の前面に投射レンズ２を備えており、画像形成素子で形成した画像をこの投射レンズ２から投射するようになっている。また、画像表示プロジェクタ１００は、外装ケース１の内部に、画像を形成して投射レンズ２から投射させるための画像投射光学系を備えている。
【００２１】
次に、上記画像投射光学系について説明する。図２において、画像投射光学系１０は、上述の投射レンズ２に加え、光源であるランプ３と、レンズ４と、カラーホイール５を有する配色装置６と、レンズ７と、画像形成素子であるＤＬＰ（デジタル・ライティング・プロセッサ）８とを備えている。
【００２２】
ランプ３は、画像投射用の光を出射し、レンズ４は、ランプ３から出射された光を配色装置６のカラーホイール５に照射する。配色装置６は、レンズ４から照射される光をカラーホイール５により配色する。配色装置６の構成の詳細については後述する。レンズ７は、配色装置６により配色された光をＤＬＰ８に照射する。ＤＬＰ８は、多数のマイクロミラーがマトリックス状に配列されて画像形成面が構成されており、各マイクロミラーの角度が制御部（不図示）からの信号により制御されることにより、照射される光を反射して画像を形成する。投射レンズ２は、ＤＬＰ８の画像形成面からの反射光すなわちＤＬＰ８で形成された画像を例えばスクリーン９に投射する。
【００２３】
次に、上記配色装置６について説明する。図３乃至図５において、配色装置６は、上述のカラーホイール５に加え、受け台３０と、押さえ板４０と、モータ５０とを備えている。受け台３０及び押さえ板４０によりカラーホイール保持部材が構成されている。配色装置６は、受け台３０と押さえ板４０とによりカラーホイール５を挟持し、モータ５０により受け台３０及び押さえ板４０と共にカラーホイール５を回転するようになっている。
【００２４】
カラーホイール５は、ランプ３から出射される光を配色するためのものであり、円環状をしており、赤、緑、青、白（透明）の４枚のガラス製のカラーフィルタ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄを備えている。カラーフィルタ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄは各々略扇形状をしており、カラーフィルタ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄが円周方向に沿って配列されることにより、円環状のカラーホイール５が構成される。
【００２５】
受け台３０は、モータ５０の回転軸５１に連結されており、円柱状の凸部３１と、円環状の凹部３２と、ネジ孔３３とを備えている。凸部３１の中心軸と凹部３２の中心軸とは一致しており、受け台３０は、凸部３１及び凹部３２の中心軸がモータ５０の回転軸５１と同軸となるように回転軸５１に連結されている。従って、受け台３０は、凸部３１及び凹部３２の中心軸が回転中心となって、モータ５０により回転される。
【００２６】
押さえ板４０は、プラスチックにより構成されており、開口部４１と、６個のバランス調整用リブ４２ａ〜４２ｆと、６個の凹所４３ａ〜４３ｆと、ネジ溝４３とを備えている。バランス調整用リブ４２ａ〜４２ｆ及び凹所４３ａ〜４３ｆが、カラーホイール５のバランスを調整するためのバランス取り構造を構成している。
【００２７】
押さえ板４０は、開口部４１を受け台３０の凸部３１に嵌合した状態で、ネジ６０をネジ溝４４を介して受け台３０のネジ孔３３に螺合することにより、受け台３０に固定される。また、押さえ板４０は、受け台３０に固定されることにより、カラーホイール５を受け台３０との間で挟持した状態に保持する。なお、押さえ板４０は、受け台３０に固定したとき、押さえ板４０の中心軸が受け台３０の凸部３１及び凹部３２の中心軸と同軸になるように（従ってモータ５０の回転軸５１と同軸になるように）、予め設計されている。すなわち、押さえ板４０は、押さえ板４０の中心軸が回転中心となって、受け台３０と共に回転するように設計されている。
【００２８】
ここで、上記カラーホイール５の組立て及び保持方法について説明する。まず、受け台３０の凹部３２に接着剤を塗布して、カラーフィルタ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄを円周方向に沿って配列した状態に凹部３２に接着する。次に、押さえ板４０の裏面（受け台３０側の面）に接着剤を塗布し、押さえ板４０の開口部４１を受け台３０の凸部３１に嵌合して、ネジ６０により押さえ板４０を受け台３０にネジ止めする。これにより、カラーフィルタ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄは、カラーホイール５として組立てられると共に、組立てられたカラーホイール５は、押さえ板４０と受け台３０との間で挟持された状態に保持される。
【００２９】
なお、カラーホイール５は、カラーフィルタ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄを受け台３０の凹部３２に配置したときに、カラーホイール５の中心軸が凹部３２の中心軸と同軸になる（従ってモータ５０の回転軸５１と同軸になる）と共に、カラーホイール５の重心がカラーホイール５の中心軸上に位置するように、予め設計されている。すなわち、カラーホイール５は、カラーホイール５の中心軸及び重心位置が回転中心となって、受け台３０と共に回転するように設計されている。
【００３０】
次に、上記バランス調整用リブ４２ａ〜４２ｆ及び凹所４３ａ〜４３ｆから成るバランス取り構造について説明する。カラーホイール５は、上述したように、カラーホイールの中心軸及び重心位置が回転中心となってモータ５０により回転されるように設計されている。ところが、カラーホイール５は、カラーフィルタ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄの設計誤差や、カラーフィルタ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄを受け台３０の凹部３２へ取り付けるときの取り付け誤差等により、重心位置が中心軸上に位置しなかったり、中心軸が回転中心と一致しない状態、すなわちバランスの取れていない状態に組立てられる場合がある。バランス取り構造は、このようにカラーホイール５がバランスの取れていない状態に組立てられた場合に、バランスの取れている状態に調整するための構造である。
【００３１】
バランス調整用リブ４２ａ〜４２ｆは、カラーホイール５のバランスを調整するために切除されるものであり、押さえ板４０の表面側（受け台３０と反対側）の面に設けられており、プラスチックにより押さえ板４０と一体に形成されている。また、バランス調整用リブ４２ａ〜４２ｆは、押さえ板４０の中心軸に対して点対称に円周方向に分散して配置されている。バランス調整用リブ４２ａ〜４２ｆの各々は、同一の形状をしており、押さえ板４０の中心軸（従ってカラーホイールの回転中心）に対して放射方向に伸びている。
【００３２】
凹所４３ａ〜４３ｆは、バランス調整用リブ４２ａ〜４２ｆを切除する工具が挿入される箇所であり、バランス調整用リブ４２ａ〜４２ｆに対応して、円周方向に分散して設けられている。凹所４３ａ〜４３ｆの各々は、同一の形状をしており、バランス調整用リブ４２ａ〜４２ｆの各々と押さえ板４０との間に空間を形成している。また、凹所４３ａ〜４３ｆの各々は、押さえ板４０の外周縁に臨んでおり、バランス調整用リブ４２ａ〜４２ｆと押さえ板４０との間に形成される空間は、押さえ板４０の外周縁に開放されている。すなわち、バランス調整用リブ４２ａ〜４２ｆの各々は、中心側が押さえ板４０に繋がった固定端とされると共に外周側が自由端とされており、外周側から切除可能とされている。
【００３３】
カラーホイール５のバランス調整は、配色装置６を組み立てた状態で行われ、例えばカラーホイール５の回転時の振動を振動測定機により測定してバランス調整点及びバランス調整量を検出し、このバランス調整点及びバランス調整量に応じて、バランス調整用リブ４２ａ〜４２ｆを外周側から必要な量だけ切除することにより行われる。バランス調整用リブ４２ａ〜４２ｆは、例えばニッパー等の汎用の切除工具を用いて、切除工具を押さえ板４０の外周縁側から凹所４３ａ〜４３ｆに挿入して、外周縁側から切除される。バランス調整用リブ４２ａ〜４２ｆの切除例（バランス調整例）を図６に示す。図示の例では、バランス調整用リブ４２ａがおよそ半分の長さに切除されている。
【００３４】
このようなバランス取り構造によれば、切除可能な複数のバランス調整用リブ４２ａ〜４２ｆが押さえ板４０に設けられているため、バランス調整用リブ４２ａ〜４２ｆを切除するだけで、容易にカラーホイール５のバランスを調整できる。また、バランス調整用リブ４２ａ〜４２ｆがカラーホイール５の中心に対して放射方向に延びているため、バランス調整用リブ４２ａ〜４２ｆをカラーホイール５の外周側から中心に向かって切除することができ、これにより、バランス調整用リブ４２ａ〜４２ｆを必要な量だけ切除することが容易に行える。さらに、バランス調整用リブ４２ａ〜４２ｆと押さえ板４０との間に空間を形成するように凹所４３ａ〜４３ｆが設けられ、この凹所４３ａ〜４３ｆが押さえ板４０の外周縁に臨んでいるため、ニッパー等の汎用の切除工具を押さえ板４０の外周縁側から凹所４３ａ〜４３ｆに挿入して、バランス調整用リブ４２ａ〜４２ｆを外周側から容易に切除できる。
【００３５】
なお、本発明は、上記実施形態の構成に限られず、種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態において、バランス調整用リブは、プラスチックに限らず、アルミニウムや真鍮により形成されていてもよい。また、バランス調整用リブは、必ずしも放射状に延びている必要はない。バランス調整用リブの個数は、６個に限らず、１個や２個、又は７個以上であってもよい。凹所は、必ずしも設ける必要はない。カラーホイールは、赤、緑、青、白（透明）の４枚の扇形状のカラーフィルタを円環状に組み立てるものに限らず、１枚の円環状の部材の円周方向に赤、緑、青、白（透明）のカラーフィルタ領域を形成したものであってもよい。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１の発明によれば、プラスチックにより押さえ板と一体に形成された複数のバランス調整用リブを備えるため、ニッパー等の汎用の切除工具を用いてバランスを調整することができ、これにより、ボール盤等の特殊な装置を必要としない。また、バランス調整作業はバランス調整用リブを切除するだけでよく、これにより、バランス調整の作業性が向上する。さらに、バランス調整用リブの各々は、カラーホイールの中心に対して放射方向に延びているため、必要な量だけを切除し易く、これにより、バランス調整の作業性が一層向上する。しかも、バランス調整用リブと押さえ板との間に押さえ板の外周縁に臨む凹所を備えるため、バランス調整用リブを外周側から容易に切除することができ、これにより、バランス調整の作業性が一層向上する。
【００３７】
請求項２の発明によれば、カラーホイール保持部材が切除可能なバランス調整用リブを備えるため、ニッパー等の汎用の切除工具を用いてバランスを調整することができ、これにより、ボール盤等の特殊な装置を必要としない。また、バランス調整作業はバランス調整用リブを切除するだけでよく、これにより、バランス調整の作業性が向上する。
【００３８】
請求項３の発明によれば、バランス調整用リブは、カラーホイールの中心に対して放射方向に延びているため、必要な量だけを切除し易く、これにより、バランス調整の作業性が一層向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像表示プロジェクタの概略構成を示す斜視図。
【図２】同プロジェクタの画像投射光学系を示す斜視図。
【図３】同プロジェクタのカラーホイールを有する配色装置の構成を示す斜視図。
【図４】同配色装置の構成を示す図５のＡ−Ａ断面図。
【図５】同配色装置の構成を示す分解斜視図。
【図６】同配色装置のバランス調整例を示す斜視図。
【図７】（ａ）は従来のカラーホイールを有する配色装置のバランス調整例を示す斜視図、（ｂ）は同別のバランス調整例を示す斜視図。
【符号の説明】
１  外装ケース
２  投射レンズ
３  ランプ（光源）
５  カラーホイール
５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ  カラーフィルタ
６  配色装置
８  ＤＬＰ（画像形成素子）
３０  受け台（カラーホイール保持部材）
３１  凸部
３２  凹部
４０  押さえ板（カラーホイール保持部材）
４１  開口部
４２ａ〜４２ｆ  バランス調整用リブ
４３ａ〜４３ｆ  凹所
５０  モータ
５１  回転軸
１００  画像表示プロジェクタ
【図１】
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【図２】
2004325721.tif 000004
【図３】
2004325721.tif 000005
【図４】
2004325721.tif 000006
【図５】
2004325721.tif 000007
【図６】
2004325721.tif 000008
【図７】
2004325721.tif 000009