(57)【要約】【課題】  投射途中でも色合いをダイナミックに変化させ、たとえば輝度優先と色再現性重視の切り替えを見ている人に違和感を与えることなく容易に行う。【解決手段】  カラーホイール２１は、Ｒ（赤）の光を透過する赤透過部２１ｒ、Ｇ（緑）の光を透過する緑透過部２１ｇ、Ｂ（青）の光を透過する青透過部２１ｂ、Ｗ（白色光）の光をそのまま透過する白透過部２１ｗを有し、回転中心からの距離によってそれぞれの透過部の占める割合が変化する。回転中心付近では白透過部２１ｗの占める割合が０である。さらに、このカラーホイールの回転中心点を移動させる機構を有する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤透過部と緑透過部と青透過部と白透過部とを有するカラーホイールであって、回転中心からの距離によってそれぞれの透過部の占める割合が変化することを特徴とするカラーホイール。
【請求項２】
赤透過部と緑透過部と青透過部と白透過部とを有するカラーホイールであって、回転中心からの距離によってそれぞれの透過部の占める割合が連続的に変化することを特徴とするカラーホイール。
【請求項３】
回転中心付近では白透過部の占める割合が０であることを特徴とする請求項１または２記載のカラーホイール。
【請求項４】
外周付近では白透過部の占める割合が０であることを特徴とする請求項１または２記載のカラーホイール。
【請求項５】
赤透過部と緑透過部と青透過部との比は回転中心からの距離によらず一定であることを特徴とする請求項１、２、３または４記載のカラーホイール。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載のカラーホイールと、前記カラーホイールを移動させる移動機構とを備え、前記移動機構は前記カラーホイールに入射する光路が前記カラーホイールの中心付近から外周付近まで変化するように前記カラーホイールの回転中心点を移動させることを特徴とするフィルタ装置。
【請求項７】
投射される画像の明るさを検出する明るさ検出部を備え、前記明るさ検出部の検出結果に基づいて前記移動機構を動作させることを特徴とする請求項６記載のフィルタ装置。
【請求項８】
画像入力信号を判別する入力信号判別部を備え、前記入力信号判別部の判別結果に基づいて前記移動機構を動作させることを特徴とする請求項６または７記載のフィルタ装置。
【請求項９】
請求項６から８のいずれか１項に記載のフィルタ装置と、白色光を出射する光源と前記光源から出射して前記フィルタ装置を透過した光を反射するミラーと、前記ミラーで反射された光を投射する投射レンズとを備えたことを特徴とするプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はカラーホイール、フィルタ装置およびプロジェクタに関し、特に、入射する白色光を時分割に色分解するために、たとえばＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の光をそれぞれ透過するフィルタを周方向に配置したカラーホイール、および、このカラーホイールを有するフィルタ装置、さらに、このカラーホイールを有して画像を投射するプロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、入力された画像をスクリーンや壁に拡大投射するプロジェクタとして、単板ＤＬＰ（Digital Light Processing、登録商標）プロジェクタが使用されるようになっている。
【０００３】
図６は、従来の単版ＤＬＰプロジェクタで使用されるカラーホイールの例を示す図である。従来のカラーホイール５２１は、Ｒ（赤）の光を透過する赤透過部５２１ｒ、Ｇ（緑）の光を透過する緑透過部５２１ｇ、Ｂ（青）の光を透過する青透過部５２１ｂ、Ｗ（白色光）の光をそのまま透過する白透過部１２１ｗを有する。図７は、それぞれのフィルタの、カラーホイール中心からの距離と角度の関係を示す図である。図６、図７でわかるように、従来のカラーホイール５２１は、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗの割合が中心からの距離によらず一定であった。つまり各色の境目はカラーホイール５２１の中心から放射線状に伸びる直線であった。
【０００４】
また、色比率の異なる２つのカラーリングを備えるカラーホイールが開示されている（たとえば、特許文献１参照。）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１６７２９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した従来のカラーホイールは色比率が固定であるため、スクリーンに投射される画像の色合いを変えることができないという問題点があった。
【０００７】
特許文献１に開示されたカラーホイールでは、スクリーンに投射される画像の色合いを変えることができるが、投射している途中に色合いを変えると、色合いが不連続に変化し、見ている人に違和感を与えるという問題点がある。
【０００８】
本発明の目的は、投射途中でも色合いをダイナミックに変化させ、たとえば輝度重視と色再現性重視の切り替えを見ている人に違和感を与えることなく容易に行うことのできるカラーホイール、および、このカラーホイールを有するフィルタ装置、さらに、このカラーホイールを有して画像を投射するプロジェクタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のカラーホイールは、赤透過部と緑透過部と青透過部と白透過部とを有するカラーホイールであって、回転中心からの距離によってそれぞれの透過部の占める割合が変化することを特徴とする。
【００１０】
本発明のカラーホイールは、赤透過部と緑透過部と青透過部と白透過部とを有するカラーホイールであって、回転中心からの距離によってそれぞれの透過部の占める割合が連続的に変化することを特徴としてもよい。
【００１１】
本発明のカラーホイールは、回転中心付近では白透過部の占める割合が０であることを特徴としてもよい。
【００１２】
本発明のカラーホイールは、外周付近では白透過部の占める割合が０であることを特徴としてもよい。
【００１３】
本発明のカラーホイールは、赤透過部と緑透過部と青透過部との比は回転中心からの距離によらず一定であることを特徴としてもよい。
【００１４】
本発明のフィルタ装置は、請求項１から５のいずれか１項に記載のカラーホイールと、前記カラーホイールを移動させる移動機構とを備え、前記移動機構は前記カラーホイールに入射する光路が前記カラーホイールの中心付近から外周付近まで変化するように前記カラーホイールの回転中心点を移動させることを特徴とする。
【００１５】
本発明のフィルタ装置は、投射される画像の明るさを検出する明るさ検出部を備え、前記明るさ検出部の検出結果に基づいて前記移動機構を動作させることを特徴としてもよい。
【００１６】
本発明のフィルタ装置は、画像入力信号を判別する入力信号判別部を備え、前記入力信号判別部の判別結果に基づいて前記移動機構を動作させることを特徴としてもよい。
【００１７】
本発明のプロジェクタは、請求項６から８のいずれか１項に記載のフィルタ装置と、白色光を出射する光源と前記光源から出射して前記フィルタ装置を透過した光を反射するミラーと、前記ミラーで反射された光を投射する投射レンズとを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、回転中心点からの距離により赤透過部と緑透過部と青透過部と白透過部の割合が変化するカラーホイールを光路に対して移動させるため、輝度重視と色再現性重視の連続的切り替えを容易に行うことができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して詳細に説明する。図３は、本発明の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【００２０】
プロジェクタ１は、スクリーン２または壁等に画像を投射する。プロジェクタ１は、ランプ１０とフィルタ装置２０とミラー３０と投射レンズ４０とこれら各部を制御するプロジェクタ制御部５０とを含む。
【００２１】
ランプ１０は、白色光を出射する光源である。フィルタ装置２０はランプ１０から出射された光路上に置かれる。ミラー３０はフィルタ装置２０を通過した出射光を反射する。ミラー３０としては、たとえばＤＭＤ（Digital Micromirror Device、登録商標）が用いられる。ＤＭＤは、それぞれ傾斜角度の制御が可能な数十万個のマイクロミラーを含む。各マイクロミラーがそれぞれスクリーン２上に表示する画像の各画素に対応しており、各マイクロミラーの傾斜角度を制御することにより任意の画像を表示することができる。具体的には、あるマイクロミラーについては、その反射光がスクリーン２から外れるように角度制御を行い、またあるマイクロミラーについては、その反射光がスクリーン２上の対応する画素位置に導かれるように角度制御を行うことで所望の画像を得る。投射レンズ４０は、ミラー３０で反射された光をスクリーン２に拡大投射する。
【００２２】
図１は、カラーホイール２１の構成を示す図である。カラーホイール２１は、Ｒ（赤）の光を透過する赤透過部２１ｒ、Ｇ（緑）の光を透過する緑透過部２１ｇ、Ｂ（青）の光を透過する青透過部２１ｂ、Ｗ（白色光）の光をそのまま透過する白透過部２１ｗを有する。図２は、それぞれのフィルタの、中心からの距離と角度の関係を示す図である。図１と図２とでわかるように、カラーホイール２１の中心から距離が離れるにしたがって白透過部２１ｗの領域の割合が広がり、高輝度の表示が出来るようになる。これはプレゼンテーションに使用する場合に向いている。また中心に近い部分は白透過部２１ｗがなくなるため色純度が高く映画鑑賞に向いている。これとは逆に、カラーホイール２１の外周部付近で白透過部２１ｗの領域の割合が０となるようにしてもよい。
【００２３】
図４は、フィルタ装置２０の構成と動作を示すブロック図である。フィルタ装置２０は、カラーホイール２１とホイールモータ２２とホイール支持部２３と送り機構２４と送りモータ２５とこれら各部を制御するフィルタ制御部２６を含む。
【００２４】
ホイールモータ２２はカラーホイール２１を回転駆動する。ホイール支持部２３はカラーホイール２１を支持する。送り機構２４は送りモータ２５によって駆動され、ホイール支持部２３およびカラーホイール２１を図４の左右方向に移動させる。カラーホイール２１を移動させる機構は、たとえば、ホイール支持部２３にラックギアを設け、送り機構２４にウォームギヤを設け、送りモータ２５を回転させることにより実現できる。
【００２５】
図４（ａ）は、カラーホイール２１を左方向に移動させた状態であり、光路１１がカラーホイール２１の中心に近い位置にある。図４（ｂ）は、カラーホイール２１を右方向に移動させた状態であり、光路１１がカラーホイール２１の中心から遠い位置、外周部付近にある。この移動機構により、白透過部２１ｗを多く利用する状態から白透過部を利用しない状態まで連続的に可変することができる。
【００２６】
この機構によってＤＭＤに向かう光路１１は、自由にカラーホイール２１の外側から内側までを使用することができ、輝度優先と色純度優先とを可変できる。
【００２７】
また、現在表示している映像が暗い場合は色純度優先、明るい場合は輝度優先にするなど、映像によって可変することでコントラストの向上も期待できる。
【００２８】
図５は、フィルタ制御部２６の一例を示すブロック図である。フィルタ制御部２６は、明るさ検出部２６１と明るさ対応テーブル２６２と入力信号判別部２６３と入力信号対応テーブル２６４と送りモータ駆動部２６５とを含む。
【００２９】
明るさ検出部２６１は、投射表示する画像の明るさを検出する。明るさ対応テーブル２６２は明るさ検出部２６１が検出する明るさとカラーホイール２１上での光路１１の最適位置とを対応づける表である。送りモータ駆動部２６５は明るさ検出部２６１の検出結果に基づいて明るさ対応テーブル２６２を参照してカラーホイール２１上での光路１１が最適位置となるように送りモータ２５を駆動する。
【００３０】
このことにより、投射表示する画像の明るさに従って、色純度優先と輝度優先とをリアルタイムに動的に切り替えることができるる。切り替えを連続的に行うことができるため、映像の色合いが不連続に変化することが防止できる。このため、映像を見ている人に違和感を与えることがない。
【００３１】
入力信号判別部２６３は、プロジェクタ１への入力信号の種類を判別する。入力信号対応テーブル２６４は入力信号判別部２６３が検出する入力信号の種類とカラーホイール２１上での光路１１の最適位置とを対応づける表である。送りモータ駆動部２６５は入力信号判別部２６３の判別結果に基づいて入力信号対応テーブル２６４を参照してカラーホイール２１上での光路１１が最適位置となるように送りモータ２５を駆動する。
【００３２】
入力信号判別部２６３は、たとえば、入力信号がＲＧＢ入力信号であるかビデオ入力信号であるかを判別するように設定される。この場合、入力信号がＲＧＢ入力信号であれば輝度優先とし、ビデオ入力信号であれば色純度優先にするとよい。
【００３３】
また、入力信号判別部２６３が、入力されるファイルのファイル名またはファイル名に含まれる拡張子を判別し、プレゼンテーションデータであるか映画データであるかを判別するようにしてもよい。
【００３４】
輝度優先と色純度優先との切り替えは、オペレータが操作パネルから行うようにしてもよい。さらに、オペレータ操作とフィルタ制御部２６の自動制御とを選択可能にしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】カラーホイールの構成を示す図である。
【図２】カラーホイールにおけるそれぞれのフィルタの、中心からの距離と角度の関係を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図４】フィルタ装置の構成を示すブロック図である。
【図５】フィルタ制御部の一例を示すブロック図である。
【図６】従来の単版ＤＬＰプロジェクタで使用されるカラーホイールの例を示す図である。
【図７】従来のカラーホイールにおけるそれぞれのフィルタの、中心からの距離と角度の関係を示す図である。
【符号の説明】
【００３６】
１    プロジェクタ
２    スクリーン
１０    ランプ
１１    光路
２０    フィルタ装置
２１    カラーホイール
２１ｒ    赤透過部
２１ｇ    緑透過部
２１ｂ    青透過部
２１ｗ    白透過部
２２    ホイールモータ
２３    ホイール支持部
２４    送り機構
２５    送りモータ
３０    ミラー
４０    投射レンズ
５０    プロジェクタ制御部
２６１    明るさ検出部
２６２    明るさ対応テーブル
２６３    入力信号判別部
２６４    入力信号対応テーブル
２６５    送りモータ駆動部
【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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