(57)【要約】【課題】投影機の輝度を改善できるカラーホイールを提供する。【解決手段】本発明はカラーホイール及び該カラーホイールを用いる投影システムを提供する。前記カラーホイールは保持部材及び前記保持部材に固定される複数のフィルターを含む。前記保持部材はモーターのシャフトに設置することができ、それによって、カラーホイールは回転することができる。前記複数のフィルターは前記保持部材の外縁に円を形成し且つ前記円は少なくとも1つの切欠口を有し、前記切欠口は従来のカラーホイールに使われる透明フィルターに取って代わる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
投影システムに用いられるカラーホイールであって、
保持部材と、
前記保持部材の周縁に固定され、且つ少なくとも１つの切欠口が形成された複数のフィルターとを含むカラーホイール。
【請求項２】
前記複数のフィルターは挟む、粘着する、はめ合わせる或いは同等の効果がある方式で前記保持部材の周縁に固定される請求項１に記載のカラーホイール。
【請求項３】
前記保持部材は前記切欠口にさらに少なくとも１つの平衡部材を含む請求項１に記載のカラーホイール。
【請求項４】
前記平衡部材はプラスチック、ゴム或いは金属で構成される請求項３に記載のカラーホイール。
【請求項５】
前記切欠口の大きさが一致する請求項１に記載のカラーホイール。
【請求項６】
前記切欠口は前記保持部材に対し、対称に設置される請求項１に記載のカラーホイール。
【請求項７】
前記切欠口の大きさが一致し、且つ隣り合う二つの切欠口の中心線間の夾角が１２０度である請求項１に記載のカラーホイール。
【請求項８】
さらに固定リングを含み、前記固定リングは前記複数のフィルターの外縁に沿って設置され、且つ前記複数のフィルターの片側に延伸し、且つ前記固定リングはプラスチック、ゴム或いは金属で構成される請求項１に記載のカラーホイール。
【請求項９】
前記切欠口はそれぞれ二つの隣り合うフィルターの間に形成される請求項１に記載のカラーホイール。
【請求項１０】
光源と、
カラーホイールと、
デジタルマイクロミラー素子とを含む投影システムであって、
前記カラーホイールは、
モーターと、
前記モーターのシャフトと連結する保持部材と、
前記保持部材の周縁に固定され、且つ少なくとも１つの切欠口が形成された複数のフィルターとを含み、
前記光源から発する光線は前記カラーホイールにより色分けされた後、さらに前記デジタルマイクロミラー素子によって反射され、映像が生じる投影システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は投影システムに用いられるカラーホイールに関し、特に投影輝度を高めることができるカラーホイール、及び前記カラーホイールを用いる投影システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の投影システムは、投影機及び投影型テレビを含む。例えば、テキサスインストルメント（Ｔｅｘａｓ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  Ｉｎｃ．）のＤＬＰシステムを使用する時は、回転するカラーホイール（ｃｏｌｏｒ  ｗｈｅｅｌ）を使用し、光源の光線を赤、緑、青三色に分ける必要がある。色光線がデジタルマイクロミラーデバイス(Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ、ＤＭＤ)により、反射された後、シグナルがスクリーンに投影され、カラーの投影映像が表示される。
【０００３】
従来のカラーホイールは赤、緑、青三色のフィルターを含み、また、四色のフィルターのカラーホイールを採用することもある。それは即ち、透明セグメントを増加し、光源と組み合わせ白色の光を生じさせるカラーホイールである。
【０００４】
図１Ａを参照すると、従来のカラーホイール１０は、保持部材４及び赤、緑、青、透明四色のフィルター（それぞれＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）及びＷ（透明）で表示）から構成され、前記保持部材４はよく用いられる環形保持部材であり、且つ挟む方式で前記のフィルターを固定する。図１Ｂは前記カラーホイール１０の側面図である。なお、八セグメントカラーホイールと称される（図には示されていない）ものもあり、この場合、各２枚の赤、緑、青、透明四色のフィルターが順番に設置されたものである。どのようなカラーホイールであっても、白いフィルターの設置は投影システムの要求により、映像の輝度を増加する目的を達するためにＤＭＤの制御シグナルと組み合わせる、或いはパルスシグナルを透明セグメントに同時ロックすることによって、画面のフリッカー現象を改善する。
【０００５】
従来のカラーホイールの各色のフィルターはガラスを基材とし、それぞれ異なる色の反射防止膜をコーティングし、望ましい形や扇形の角度に切った後、さらに保持部材４の外縁に固定する。各色のフィルターは光源の光を透過させることができ、それによって、分光効果を達する。フィルターに反射防止膜がコーティングされた後は、光線は透明のフィルターを通過した後に減衰するため、透過率は１００％に達することができない。
【０００６】
よって、発明者は、投影システムのその他の部品を変えないことを基に、上述の欠陥に対して、新規のカラーホイールを提出し、さらに現有の投影システムの輝度を高めるようにした。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は投影機の輝度を改善することのできるカラーホイールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の目的を達するために、本発明に依るカラーホイー    ルは、保持部材及び複数のフィルターを含む。前記複数のフィルターは前記保持部材の外縁に固定され、且つ少なくとも１つの切欠口が形成される。本発明のカラーホイールが回転する時、前記切欠口は光を完全に通過させることができるため、従来技術の透明フィルターを設置しなくても良い。従来のカラーホイールのように透明フィルターにより光の透過率が下がるのを避けることができる。同時に、複数のフィルターは保持部材の外縁に前記切欠口が形成されることにより、重さが不均一となり、カラーホイールが回転時に振動を生じやすいため、前記切欠口に少なくとも平衡部材を設置し、カラーホイールが回転時に生じる震動を除去する。
【０００９】
本発明のカラーホイールによると、前記複数のフィルターに二つの切欠口を形成でき、前記二つの切欠口の大きさ（大小）が一致し、且つ前記保持部材に対し、対称に設置される。前記カラーホイールの複数のフィルターには三つの切欠口を形成でき、前記三つの切欠口の大きさ（大小）が一致し、且つ隣り合う二つの切欠口の中心線の夾角は１２０度である。このような対称排列はカラーホイールの回転時の不平衡量を除去することができる。
【００１０】
本発明のカラーホイールによると、さらに固定リングを含むことができ、前記固定リングは前記複数のフィルターの外縁に沿って設置され、且つ前記複数のフィルターの片側に延伸する。前記固定リングはカラーホイールの回転時の平衡量を高めるほかに、回転時の風切音を下げることができる。
【発明の効果】
【００１１】
一般周知の投影システムに本発明のカラーホイールを用いれば、その他の部品或いは設計を変更する必要がなく、投影映像の輝度を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の好ましい実施形態のカラーホイールに基づいて、図面をもって下記の通り説明を行う。同じ部材は同じ符号で表示する。
【００１３】
なお、図示しない投影システムは、光線を発する光源と、光源から発する光線を色分けするカラーホイール（後述する）と、カラーホイールで色分けされた光線を反射させ、映像を生じさせるデジタルマイクロミラー素子とを含む。カラーホイールは、シャフトを備えたモータ（図示せず）と、モータの回りに配置される複数のカラーフィルター(フィルター)とを含む。以下、本発明である４つのカラーホールに着目して説明する。
【００１４】
図２を参照すると、図２は本発明の好ましい実施形態に基づくカラーホイール２０であり、前記カラーホイール２０は保持部材４ａ及び赤、緑、青三色フィルター（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を含む。前記保持部材４ａは従来の環形保持部材であり、且つ挟む方式で前記フィルター（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を固定する。前記保持部材４ａの中央はさらにモーターのシャフト（図に示されていない）と結合することができ、前記モーターは前記カラーホイール２０を駆動することができる。前記保持部材４ａはそれぞれ赤、緑、青三色のフィルター（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を正面及び背面から挟み固定する。図１Ａと異なるのは、図２に示すカラーホイール２０の元は透明フィルターが設置されていた所に切欠口Ｘａを形成する。よって、光線が透明フィルターを透過する時に起こる光透過量の損失を避けることができる。又、カラーホイール２０は投影システム中で高速回転をしなければならなく、この切欠口Ｘａの存在がカラーホイールの質量中心を回転軸線上に位置できなくするために、平衡に回転ができない。平衡に回転させるため、保持部材４ａの周囲の前記切欠口Ｘａの位置に少なくとも一つの平衡部材６を増設する。前記平衡部材６の重量は、ちょうど前記切欠口Ｘａと対称の位置のフィルター（Ｇ）の重量と偶力を形成するため、カラーホイール２０が回転時に不平衡になることにより生じる振動及び騒音を避けることができる。前記平衡部材６はプラスチック、ゴム或いは金属から構成され、扇形板状或いは環形条状となることもできる。
【００１５】
図３は本発明のもう１つの好ましい実施形態に基づくカラーホイール３０であり、前記カラーホイール３０は二組の三色のフィルター（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を有する。本実施形態において、透明フィルターの設置を取りやめ、即ち、元は透明フィルターが設置されていた所に切欠口Ｘｂを形成する。切欠口Ｘｂの数は二つのため、保持部材４ｂに平衡子を設置するのは任意であり、切欠口Ｘｂの大きさを一致させ且つ対称に設置し、偶力を形成できれば、カラーホイール回転時の平衡を達することができる。
【００１６】
図４は本発明の又もう１つの好ましい実施形態に基づくカラーホイール４０である。図４を参照すると、隣り合う二つのフィルター（Ｂ及びＲ、Ｒ及びＧ、Ｇ及びＢ）の間に切欠口Ｘｃを有し、前記切欠口Ｘｃは元来の透明フィルターの機能を持つ。この実施形態において、三つの切欠口Ｘｃは大きさが一致し、且つ二つの隣り合う切欠口Ｘｃの中心線ｃ１間の夾角Φは１２０度であるので、カラーホイール４０が回転時に平衡を達することができる。
【００１７】
以上の実施形態は切欠口Ｘｃを用いて、周知技術のカラーホイールの透明フィルターの機能の代わりとする。切欠口Ｘｃの数及び大きさは保持部材４ｃに対し不対称であってもよく、前記カラーホイール４０が回転時に、平衡な回転を達することができれば良い。
【００１８】
また、切欠口Ｘｃがあるため、カラーホイール回転時に必要な安定性を考慮し、さらにフィルター外縁に固定リングを設置することができる。フィルター設置が図３のカラーホイール３０と類似する図５Ａに示すようなカラーホイール３０Ａは、フィルター（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の外縁にさらに、固定リング８を設置する。図５Ｂは前記カラーホイール３０Ａの側面図である。図５Ｃは図５Ｂの局部ｚの拡大図である。図５Ｃからわかるように、前記固定リング８はフィルター（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の外縁に沿って設置され且つ前記フィルター（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の片側に延伸される。本実施形態では、前記固定リング８の実施は図３のカラーホイール３０に限られず、例えば図２のカラーホイール２０或いは図４のカラーホイール４０に設置することもできる。前記固定リング８はプラスチック、ゴム或いは金属から構成される。
【００１９】
本発明のカラーホイール２０、３０、４０、３０Ａに使用される保持部材４ａ、４ｂ、４ｃは、好ましい実施形態で示される環形保持部材に限らず、前記保持部材４ａ、４ｂ、４ｃと前記フィルター（Ｒ、Ｇ、Ｂ）との固定方式も挟む方式に限らず、粘着する、はめ合わせる或いは以上の方式を任意に選択し、前記フィルター（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を固定することができる。
【００２０】
以上、好適な実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明はこれら実施例に限定はされないと解されるべきであり、つまり本発明は、（当業者であれば自明であるような）各種変更および均等なアレンジをカバーするものである。上に掲げた実施例は、本発明の原理を説明するための最良の態様を提示すべく選択し記載したものである。即ち、添付の特許請求の範囲は、かかる各種変更および均等なアレンジが全て包含されるように、最も広い意味に解釈されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１Ａ】従来技術のカラーホイールの正面図である。
【図１Ｂ】図１Ａのカラーホイールの側面図である。
【図２】本発明の好ましい実施形態のカラーホイールの正面図である。
【図３】本発明のもう１つの好ましい実施形態のカラーホイールの正面図である。
【図４】本発明の又１つの好ましい実施形態のカラーホイールの正面図である。
【図５Ａ】本発明の好ましい実施形態のカラーホイールの正面図である。
【図５Ｂ】図５Ａのカラーホイールの側面図である。
【図５Ｃ】図５Ｂの局部の拡大図である。
【符号の説明】
【００２２】
４ａ、４ｂ、４ｃ      保持部材              ４０    カラーホイール
６      平衡部材                            Ｒ    赤フィルター
８      固定リング                          Ｇ    緑フィルター
１０      カラーホイール                    Ｂ    青フィルター
２０      カラーホイール                    Ｗ    透明フィルター
３０      カラーホイール                    Ｘａ、Ｘｂ、Ｘｃ    切欠口
３０Ａ    カラーホイール
【図１Ａ】
2007316632.tif 000003
【図１Ｂ】
2007316632.tif 000004
【図２】
2007316632.tif 000005
【図３】
2007316632.tif 000006
【図４】
2007316632.tif 000007
【図５Ａ】
2007316632.tif 000008
【図５Ｂ】
2007316632.tif 000009
【図５Ｃ】
2007316632.tif 000010