JP4835901B2 - カラーホイールおよびその製造方法 - Google Patents
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Description
て、分光装置200はカラーホイール100と、モータ106とを備えている。カラーホイール100は、たとえば光学ガラスなどの光透過性材料からなる円盤状の基板101上に、たとえばR光のみを透過させるフィルタ領域102、G光のみを透過させるフィルタ領域103、B光のみを透過させるフィルタ領域104が形成され、モータ106の構成部材であるハブ105に対し、カラーホイール100が固定されている。この分光装置200は、モータ106の回転につれてカラーホイール100が高速回転し、カラーホイール100に入射する白色光Sの入射面に対するフィルタ領域がR透過フィルタ領域102、G透過フィルタ領域103、B透過フィルタ領域104と順次切り替ることによって、入射白色光SをそれぞれR光、G光、B光に順次分光するものである。
図7のカラーホイール160は、図8に分解断面図でも示すように、支持体120の小径円筒部120aに対し、各カラーフィルタセグメント112〜118の内周辺112a〜118aを当接させることによって、各カラーフィルタセグメントの、(カラーホイールの)半径方向の位置決めを行い、かつ、支持体120の環状座部120bに対し、各カラーフィルタセグメント112〜118の内周辺寄りの側面を当接させることにより、各カラーフィルタセグメントの厚み方向の位置合わせを行うものである。
なお、この場合、各カラーフィルタセグメント126〜132の輪郭は、カラーホイール124の円形端面を構成するための円弧状の外周辺126b、128b、130b、132bと、外周辺126b、128b、130b、132bに比して辺長の短い内周辺126a、128a、130a、132aとを、2つの隣接辺126c、126d、128c、128d、130c、130d、132c、132dでつないだものとなる。また、各隣接辺と外周辺との交点は直交するが、各隣接辺と内周辺との交点は、90°よりも大きな角度で交差するように形成される。
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、セグメントタイプのカラーホイールにおいて、製造コストの増大を引き起こすことなく、隣接するカラーフィルタセグメント間に生ずるスポークを可能な限り小さくすることを可能とし、セグメントタイプのカラーホイールの品質向上を図ることにある。
しかしながら、本発明においては、二つ以上のカラーフィルタセグメントの、前記二つの隣接辺の少なくとも一方を、前記内周辺との交差点近傍において、他方の隣接辺に対する接近率を増大させる形状を有することによって、前記交差点近傍において、カラーホイールとして組付けられた状態で、隣接するカラーフィルタセグメントとの間に、意図的に隙間を生じさせることができる。そして、この隙間を、前記交差点近傍に輪郭線の外側へと向けて発生するバリの、格納場所として用いることにより、各カラーフィルタセグメントの隣接辺同士を、確実に密着させることが可能となる。よって、隣接するカラーフィルタセグメント間に生ずるスポークを、可能な限り小さくすることが可能となる。
そして、カラーフィルタセグメントの輪郭線を構成する各辺のうち、90°よりも大きな角度で2つの辺が交差する、隣接辺と内周辺との交点で生じ易いバリを、カラーホイールとして組付けられた状態で隣接するカラーフィルタセグメントとの間に生じさせる隙間に格納することで、各カラーフィルタセグメントの隣接辺同士を、確実に密着させることが可能となる。よって、隣接するカラーフィルタセグメント間に生ずるスポークを、可能な限り小さくすることが可能となる。
この構成によれば、隣接辺の接近率を増大させた形状部分、すなわち、隣接するカラーフィルタセグメントとの間に隙間を生じさせる部分と、当該隙間に格納されるバリとが、何れも保持体によってカラーホイールを透過する光から隠され、カラーホイールの光利用効率や、色純度に全く影響を及ぼすことがなくなる。
しかしながら、本発明においては、二つ以上のカラーフィルタセグメントの、前記二つの隣接辺の少なくとも一方を、前記内周辺との交差点近傍において、他方の隣接辺に対する接近率を増大させる形状に加工することによって、前記交差点近傍において、隣接するカラーフィルタセグメントとの間に、意図的に隙間を生じさせることができる。そして、この隙間を、前記交差点近傍に輪郭線の外側へと向けて発生するバリの、格納場所として用いることにより、各カラーフィルタセグメントの隣接辺同士を、確実に密着させることが可能となる。よって、隣接するカラーフィルタセグメント間に生ずるスポークを、可能な限り小さくすることが可能となる。
さらに、前記隣接辺の接近率を増大させた形状部分を、前記複数のカラーフィルタセグメントの保持体との接合領域に含まれる範囲に形成することにより、隣接辺の接近率を増大させた形状部分、すなわち、隣接するカラーフィルタセグメントとの間に隙間を生じさせる部分と、当該隙間に格納されるバリとが、何れも保持体によってカラーホイールを透過する光から隠され、カラーホイールの光利用効率や、色純度に全く影響を及ぼすことがなくなる。
図1には、本発明の実施の形態に係るセグメントタイプのカラーホイール10を示している。このカラーホイール10を構成する各カラーフィルタセグメント12、14、16、18は、各々、円弧状の外周辺12b、14b、16b、18bと、外周辺に比して辺長の短い内周辺12a、14a、16a、18aと、外周辺および内周辺をつなぐ二つの隣接辺12c、12d、14c、14d、16c、16d、18c、18dとからなる輪郭を有している。
なお、図1において符号20で示す部分は、各カラーフィルタセグメント12、14、16、18の保持体を示している。したがって、各カラーフィルタセグメント12、14、16、18の保持体20との接合領域(図1に斜線で示す領域)には、隣接辺の接近率を増大させた形状部分(屈曲部12e〜18f)が含まれる。
以上の理由から、本発明の実施の形態に係るセグメントタイプのカラーホイール10は、バリを除去するための検査工程および除去工程を省略することが可能となり、製造コストの増大を引き起こすことなく、隣接するカラーフィルタセグメント間に生ずるスポークを可能な限り小さくすることが可能となる。よって、セグメントタイプのカラーホイールの品質向上を図ることが可能となる。
例えば、図3に示すカラーホイール28のように、各カラーフィルタセグメント12〜18の二つの隣接辺の一方12c、14c、16c、18cにのみ、屈曲部12f、14f、16f、18fを設けることとしても、バリの格納場所となる隙間Sを構成することが可能となる。また、図4に示すカラーホイール30のように、各カラーフィルタセグメント12〜18の全てに対し屈曲部を設けるのではなく、二つのカラーフィルタセグメント14、18の二つの隣接辺14c、14d、18c、18dに屈曲部14e、14f、18e、18fも設けることとしても、バリの格納場所となる隙間Sを構成することが可能となる。カラーホイールの最小分割数は三つであるが、この場合にも、二つ以上のカラーフィルタセグメントの二つの隣接辺に、屈曲部を設けることとすればよい。なお、何れの場合であっても、屈曲部によって構成される隙間Sが、バリの格納場所として機能し得る大きさとなり、なおかつ保持体20との接合領域に含まれるように、各屈曲部の形状を決定することとする。
なお、本発明の適用は、カラーフィルタセグメントをスクライバーにより製造した場合に限定するものではなく、カラーフィルタセグメントの製造過程において、輪郭線の外側へと向けてバリが発生し得る場合に適用することが可能であることは、理解されるであろう。
Claims (8)
- 複数のカラーフィルタセグメントが同心円状に配置されて構成されるカラーホイールであって、
前記複数のカラーフィルタセグメントは、各々、円弧状の外周辺と、該外周辺に比して辺長の短い内周辺と、前記外周辺および前記内周辺をつなぐ二つの隣接辺とからなる輪郭を有し、
なおかつ、二つ以上のカラーフィルタセグメントの、前記二つの隣接辺の少なくとも一方は、前記内周辺との交差点近傍において、カラーホイールとして組付けられた状態で隣接するカラーフィルタセグメントとの間に、前記交差点近傍に輪郭線の外側へと向けて発生するバリの格納場所として用いる隙間を生じさせるための、他方の隣接辺に対する接近率を増大させる形状を有することを特徴とするカラーホイール。 - 前記内周辺は、直線状をなし、90°よりも大きな角度で前記隣接辺と前記内周辺とが交差することを特徴とする請求項1記載のカラーホイール。
- 前記内周辺は、前記外周辺の円弧中心よりも遠方に中心を有する円弧により構成され、90°よりも大きな角度で前記隣接辺と前記内周辺とが交差することを特徴とする請求項1記載のカラーホイール。
- 前記複数のカラーフィルタセグメントの保持体との接合領域には、前記隣接辺の接近率を増大させた形状部分が含まれることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項記載のカラーホイール。
- 複数のカラーフィルタセグメントが同心円状に配置されて構成されるカラーホイールの製造方法であって、
前記複数のカラーフィルタセグメントの輪郭を、各々、円弧状の外周辺と、該外周辺に比して辺長の短い内周辺と、前記外周辺および前記内周辺をつなぐ二つの隣接辺とを有するように加工し、
なおかつ、二つ以上のカラーフィルタセグメントの、前記二つの隣接辺の少なくとも一方を、前記内周辺との交差点近傍において、カラーホイールとして組付けた状態で隣接するカラーフィルタセグメントとの間に、前記交差点近傍に輪郭線の外側へと向けて発生するバリの格納場所として用いる、隙間を生じさせるために、他方の隣接辺に対する接近率を増大させる形状に加工することを特徴とするカラーホイールの製造方法。 - 前記内周辺を、直線状に加工し、90°よりも大きな角度で前記隣接辺と前記内周辺とを交差させることを特徴とする請求項5記載のカラーホイールの製造方法。
- 前記内周辺を、前記外周辺の円弧中心よりも遠方に中心を有する円弧に加工し、90°よりも大きな角度で前記隣接辺と前記内周辺とを交差させることを特徴とする請求項5記載のカラーホイールの製造方法。
- 前記隣接辺の接近率を増大させた形状部分を、前記複数のカラーフィルタセグメントの保持体との接合領域に含まれる範囲内に形成することを特徴とする請求項5から7のいずれか1項記載のカラーホイールの製造方法。
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