(57)【要約】【課題】  カラーホイール装置の明るさ重視の設定と、色合い重視の設定を容易に切り替えることを可能とする。【解決手段】白色光透過領域と、青色光透過領域と、赤色光透過領域と、緑色光透過領域とを有する第１のカラーフィルタを収納し、このフィルタを回転させることにより光源の放出光から光の３原色を形成するカラーホイール装置であって、前記カラーフィルタの回転軸上に第１のカラーフィルタと同一形状のカラー領域を有する第２のカラーフィルタを有することを特徴とするカラーホイール装置。【選択図】    図１
2005275331.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
白色光透過領域と、青色光透過領域と、赤色光透過領域と、緑色光透過領域とを有する第１のカラーフィルタを収納し、このフィルタを回転させることにより光源の放出光から光の３原色を形成するカラーホイール装置であって、前記カラーフィルタの回転軸上にこの第１のカラーフィルタと同一形状のカラー領域を有する第２のカラーフィルタを有することを特徴とするカラーホイール装置。
【請求項２】
白色光透過領域と、青色光透過領域と、赤色光透過領域と、緑色光透過領域とを有する第１のカラーフィルタを収納し、このフィルタを回転させることにより光源の放出光から光の３原色を形成するカラーホイール装置であって、前記カラーフィルタの回転軸上にこの第１のカラーフィルタと同一形状のカラー領域を有すると共に、異なるカラー配置の第２のカラーフィルタを有することを特徴とするカラーホイール装置。
【請求項３】
前記第１及び第２のカラーフィルタは、６等分に分割されたカラー領域を有することを特徴とする請求項１項又は２項記載のカラーホイール装置。
【請求項４】
前記第１及び第２のカラーフィルタは、同一のカラー配置がされたカラー領域を有することを特徴とする請求項１項又は２項記載のカラーホイール装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は、カラーホイール装置、特にＤＬＰ方式のプロジェクタに用いることが可能なカラーホイール装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】光源からの白色光を、回転するカラーフィルタを用いて光の３原色を成し、この３原色を用いて投影画像を形成するプロジェクタ装置が知られている。
従来のプロジェクタ装置では、フィルタの全ての領域で３原色のフィルタを構成する場合の明るさの不足分を補うために、フィルタを部分的に白色光をそのまま透過させるようなカラーホイール装置が用いられている。
しかしながら、カラーフィルタを部分的にでも白色光を透過させる構造にすると、色再現性やカラーコントラストが減少する。
このような従来の問題を解決するため、本件出願人は、先に下記特許文献に示す出願を行っている。【０００３】しかしながら、このようなカラーホイールを機械的に切替えて用いる場合には、切替え装置の機構が複雑になる。また、プロジェクタ装置を天井吊にしてホームシアターとして利用している場合などには、手が届かず、切替が困難な場合がある。【０００４】
【特許文献１】特開２００３−３０７７０５
【特許文献２】特開２００３−３０２５９８
【特許文献２】特開２００３−２４１３０５
これらの文献には、本願出願人が先に出願した、複数のカラーホイールを用いる技術が記載されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】本発明は、機械的に複雑な機構を用いることなく、明るさを重視したカラーフィルタの設定と、色合いを重視したカラーフィルタの設定を切り替えることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】上記課題を解決するため、第１の発明は、請求項１に記載するように、白色光透過領域と、青色光透過領域と、赤色光透過領域と、緑色光透過領域とを有する第１のカラーフィルタを収納し、このフィルタを回転させることにより光源の放出光から光の３原色を形成するカラーホイール装置であって、前記カラーフィルタの回転軸上にこの第１のカラーフィルタと同一形状のカラー領域を有すると共に、異なるカラー配置の第２のカラーフィルタを有することを特徴としている。【０００７】また、第２の発明においては、前記第１及び第２のカラーフィルタは、６等分に分割されたカラー領域を有することを特徴としている。【０００８】更に、第３の発明においては、白色光透過領域と、青色光透過領域と、赤色光透過領域と、緑色光透過領域とを有する第１のカラーフィルタと、この第１のカラーフィルタを回転駆動する第１のモータと、前記第１のカラーフィルタと同一面積の光透過領域を有しかつ、カラー配置が異なる第２のカラーフィルタと、この第２のカラーフィルタを回転駆動する第２のモータと、前記第１のモータ及び第２のモータを同期制御するモータ制御装置とを有することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】本発明では、同軸上にカラーパターンの異なる複数のカラーフィルタを配置することにより、このフィルタのカラーパターンの相対的な位置を変更することで、明るさ重視の分光出力と色合い重視の分光出力を容易に切り替えることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】本発明は、例えばＤＬＰ方式のプロジェクタの照明光学系に用いるものであり、以下に本発明の一実施例を、図を用いて詳細に説明する。
【実施例】
【００１１】図１は本発明の実施形態を示す斜視図、図２は実施形態を示す機能ブロック図である。
これらの図において、１は本体ケース、２はこのケース１内に収納される第１のカラーフィルタである。このカラーフィルタは白色光源からの入射光を赤、青、緑の光として出力するものであり、カラーコーティングされたガラス材と、このガラス材を保持する保持部とからなる。
尚、本実施例のカラーフィルタには、より明るい投影画像を形成するために、光源からの光をそのまま通過させる領域も形成されている。【００１２】３は第２のカラーフィルタであり、図２に示すように、各カラーフィルター共に、各カラー領域は６等分となるよう同一形状に構成され、その領域のカラーの配置のみ異ならせている。
尚、斜めの斜線の領域が青色領域、交差ハッチの領域が赤色領域、バッテンの領域が緑色領域、白色領域が白色光透過領域を表している。
４はカラーフィルタの回転位置センサ用の回路基板である。【００１３】図２における５ａ、５ｂは回転位置センサであり、第１及び第２のカラーフィルタの駆動モータ６ａ、６ｂに夫々設けられ、カラーフィルターのどの部分に光が照射されているかを検出するために用いられる。
モータの制御回路７は、図示しないフェーズロックループ回路（ＰＬＬ回路）を有しており、このセンサ信号に用いることによって、モータ６ａ、６ｂを同期制御する。
８は入力手段であり、明るさ重視の設定にするか、色合い重視の設定にするかは、この入力手段により選択する。
また、このセンサ信号は、図示しない映像処理装置にも入力され、各色に対応した映像信号処理が行われる。【００１４】上記の実施例装置で、明るさ重視の分光出力を行う場合は、図４に示すような配置にして、第１のカラーフィルタの白色光透過領域と第２のカラーフィルタのカラー領域が部分的に重なり、かつ同じ色の領域が部分的に重なるようにする。
この配置によって、３つのカラー領域と白色光透過領域が夫々、均等に４分割される。
このような配置のまま各カラーフィルタを回転制御することにより、白色光透過領域の利用がなされ、より明るい分光出力が行われる。【００１５】色合いを重視した分光出力を行う場合は、図５に示すような配置にして、第１カラーフィルタの白色光透過領域と第２のカラーフィルタの３原色光の領域が重なり、また第１カラーフィルタの３原色光の領域と第２のカラーフィルタの白色光透過領域が重なるようにする。
このような配置により、図５に示すような３原色光の領域のみのカラーパターンが形成され、この配置のまま各カラーフィルタを回転制御することにより、より色合いを重視した分光出力が行われる。
これらのカラーフィルタのパターンに応じて、図示しない表示素子が制御され、投影画像が形成される。【００１６】図６から図８に第２の実施例を示す。
この実施例では、第１のカラーフィルタと第２のカラーフィルタは、同一のカラー配置を成している。
図６では、第１のカラーフィルタと第２のカラーフィルタを、相対的に６０度回転角をずらすことで、３つのカラー領域がそれぞれ２倍に拡張される。このため、白色光透過領域は無くなり、白色透過領域を有する場合と比べて色の再現性が向上する。従って、カラーホイールの１回転で各カラーは１回づつ用いられることになる。【００１７】図７では、第１のカラーフィルタと第２のカラーフィルタを、相対的に１８０度回転角をずらすことで、３つのカラー領域が１領域当りの面積が拡張されることなく、連続的に構成される。このため、図６の場合と同様に、白色光透過領域は無くなり、図６の場合と同様に良好な色の再現性が得られる。
また、カラーホイールの１回転で各カラーは２回づつ用いられることになり、図６の場合に比べ、画面のちらつきが減少され、かつ、カラーブレーキングアーティファクトのような色の残効ノイズの影響が低減される。【００１８】図８では、第１のカラーフィルタと第２のカラーフィルタを、相対的に６０度以内の範囲で回転角をずらすことで、白色光透過領域を残した状態で各カラー領域を拡張している。このため、図６、図７の場合よりも明るい画像が得られる。【００１９】尚、本発明は、上記の実施例に限定されるものではなく、例えば、図４の状態において、第１のカラーフィルタを第２のカラーフィルタに対して相対的に反時計周りに移動させると、交差ハッチの領域で示された赤色領域と白色でしめされた白色光透過領域の領域が増加し、その他の色領域が減少する。
また、カラーフィルタの形状、各領域の形状は上記実施例に限定されない。【００２０】また、上記実施例では、夫々のカラーフィルタに夫々駆動用モータを設け、同期制御することにより、カラーパターンの切替えを行っているが、１つのモータを用い、この回転軸上に第１及び第２のカラーフィルタを配置し、手動で各カラーパターンになるように回転移動し、所定の配置で固定してもよい。【００２１】例えば、図９に示すように、第１のカラーフィルタはモーターに固定し、第２の一方のカラーフィルタを軸に固定せず、自由に回転できるようにしておく。
更に、第１のカラーホイールのフィルタ保持部にねじ止め用の位置決め部材８を設け、第２のカラーホイールのフィルタ保持部には、複数の位置決め開口９を設けておく。
自由回転移動できる第２のカラーフィルタを所望の位置に回転移動し、所望の位置で位置決め開口９に位置決め部材８を挿入することで、第２のカラーフィルタを固定してもよい。【００２２】更に、図１０に示すように、回転方向に延びた位置決め開口９を設け、矢印で示されるように回転方向を変更することによって、位置決め部材８が係合する位置が開口の両端で変更するような構成とし、回転方向の変更による、位置決め部材８と位置決め開口９の相対的な位置によって各カラーパタンの位置が固定されるようにしてもよい。
尚、回転速度の変動に伴うカラーフィルタの位置づれの防止用に、風圧受け部材１０が、第２のカラーフィルタのフィルタ保持部に設けられている。この風圧受け部材１０によって、回転時常に、回転方向とは逆向きに風圧による力を受けているため、回転速度の変動に追随して、位置決め部材８は、位置決め開口９の端部に保持される。
この場合、例えば、第１のカラーフィルタを時計方向に回転する場合は、位置決め開口９の一方の端部に位置決め部材８が配置され、明るさ重視の配置となり、第１のカラーフィルタを反時計方向に回転する場合は、位置決め開口９の他方の端部に位置決め部材８が配置され、色あい重視の配置となる。
【産業上の利用可能性】
【００２３】本発明は、デジタルマイクロミラーを用いたプロジェクタや、プロジェクションテレビ等に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、本発明の実施例の形態に係る主要な構成を示す斜視図である。
【図２】図２は、本発明の実施例の形態に係る機能ブロック図である。
【図３】図３は、第１、第２のカラーフィルタのカラー配置を示す正面図である。
【図４】図４は、本発明の実施例の形態に係る、明るさ重視のカラーパターン配置を示す正面図である。
【図５】図５は、本発明の実施例の形態に係る、色合い重視のカラーパターン配置を示す正面図である。
【図６】図６は、本発明の第２の実施例の形態に係る、色合い重視のカラーパターン配置を示す正面図である。
【図７】図７は、本発明の第２の実施例の形態に係る、色合い重視のカラーパターン配置を示す正面図である。
【図８】図８は、本発明の第２の実施例の形態に係る、明るさ重視のカラーパターン配置を示す正面図である。
【図９】図９は、本発明の第４の実施例に用いるカラーホイールの構造を示す斜視図である。
【図１０】図１０は、本発明の第５の実施例に用いるカラーホイールの構造を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２５】１：本体ケース
２：第１のカラーフィルタ
３：第２のカラーフィルタ
【図１】
2005275331.tif 000003
【図２】
2005275331.tif 000004
【図３】
2005275331.tif 000005
【図４】
2005275331.tif 000006
【図５】
2005275331.tif 000007
【図６】
2005275331.tif 000008
【図７】
2005275331.tif 000009
【図８】
2005275331.tif 000010
【図９】
2005275331.tif 000011
【図１０】
2005275331.tif 000012