特許 7605648 無段階式に調節可能な均衡化が行われるコンバータホイール

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-12-16

(45)【発行日】2024-12-24

(54)【発明の名称】無段階式に調節可能な均衡化が行われるコンバータホイール

(51)【国際特許分類】

   G03B 21/14 20060101AFI20241217BHJP

   F21V 9/30 20180101ALI20241217BHJP

【ＦＩ】

G03B21/14 A

F21V9/30

【請求項の数】 19

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2021017549

(22)【出願日】2021-02-05

(65)【公開番号】P2021124734

(43)【公開日】2021-08-30

【審査請求日】2023-10-17

(31)【優先権主張番号】10 2020 103 123.8

(32)【優先日】2020-02-07

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】504299782

【氏名又は名称】ショット アクチエンゲゼルシャフト

【氏名又は名称原語表記】ＳＣＨＯＴＴ ＡＧ

【住所又は居所原語表記】Ｈａｔｔｅｎｂｅｒｇｓｔｒ． １０， ５５１２２ Ｍａｉｎｚ， Ｇｅｒｍａｎｙ

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100098501

【弁理士】

【氏名又は名称】森田 拓

(74)【代理人】

【識別番号】100116403

【弁理士】

【氏名又は名称】前川 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100134315

【弁理士】

【氏名又は名称】永島 秀郎

(74)【代理人】

【識別番号】100135633

【弁理士】

【氏名又は名称】二宮 浩康

(74)【代理人】

【識別番号】100162880

【弁理士】

【氏名又は名称】上島 類

(72)【発明者】

【氏名】アルブレヒト ザイドル

(72)【発明者】

【氏名】フォルカー ハーゲマン

(72)【発明者】

【氏名】イェンス フィエトーア

【審査官】石本 努

(56)【参考文献】

【文献】中国実用新案第２０７７４２４５７（ＣＮ，Ｕ）

【文献】国際公開第２００９／０４４４３５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開平１１－１３４８４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００２－５３６７８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１０１２０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－２０７３１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０５８９２２００（ＣＮ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／０２１９８７０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特表２０１０－５２１７１０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２１Ｋ９／００－９／９０

Ｆ２１Ｓ２／００－４５／７０

Ｆ２１Ｖ１／００－１５／０４

２３／００－９９／００

Ｇ０２Ｂ５／２０－５／２８

６／３５

２６／００－２６／０８

Ｇ０３Ｂ２１／００－２１／１０

２１／１２－２１／１３

２１／１３４－２１／３０

３３／００－３３／１６

Ｇ１１Ｂ１７／００－１７／０３８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

コンバータホイール装置であって、
前記コンバータホイール装置は、モータと、前面（１１）および背面（１２）を備えたディスク状の支持体（２）と、前記支持体（２）の前記前面（１１）上に配置されていて前記支持体に接続されている少なくとも１つのコンバータユニット（５）と、を有しており、
前記支持体（２）と前記コンバータユニット（５）とは、コンバータホイール（１）を形成していて、前記コンバータホイール（１）は、ハブ（１３）を介して前記モータに接続されており、
前記コンバータホイール装置は、さらに、複数の偏心ディスク（６）を有していて、前記偏心ディスク（６）は、前記偏心ディスク（６）を前記ハブ（１３）に固定するための開口（１７）を有しており、
前記コンバータホイール装置の不均衡は、前記開口（１７）が、前記偏心ディスク（６）の重心点（１８）から離間されて位置していることにより補償される、
コンバータホイール装置。

【請求項2】

前記偏心ディスク（６）は、長手方向での最大直径ｄ_縦軸と、前記最大直径ｄ_縦軸に対して直交する最大直径ｄ_横軸と、を有しており、前記最大直径ｄ_縦軸は、前記最大直径ｄ_横軸よりも大きい、
請求項１記載のコンバータホイール装置。

【請求項3】

前記偏心ディスク（６）は、長円形の、好適には楕円形の基本形状を、または棍棒形の基本形状を有している、
請求項２記載のコンバータホイール装置。

【請求項4】

前記偏心ディスク（６）の開口（１７）および／または重心点（１８）は、前記最大直径ｄ_縦軸を有する軸線（１４）上に位置している、
請求項２または３記載のコンバータホイール装置。

【請求項5】

前記偏心ディスク（６）は、前記支持体（２）の前記背面（１２）上に取り付けられている、
請求項１から４までのいずれか１項記載のコンバータホイール装置。

【請求項6】

前記コンバータホイール（１）および前記偏心ディスク（６）は、フランジ（３）によって、前記ハブ（１３）に固定されている、
請求項１から５までのいずれか１項記載のコンバータホイール装置。

【請求項7】

前記偏心ディスク（６）は、フランジ（３）の一部を形成している、
請求項１から５までのいずれか１項記載のコンバータホイール装置。

【請求項8】

前記ハブ（１３）は、拡開軸（２０）として形成されていて、前記支持体（２）および前記偏心ディスク（６）は、拡開手段によって、特にピン（２１）またはねじによって、前記ハブ（１３）に固定される、
請求項１から５までのいずれか１項記載のコンバータホイール装置。

【請求項9】

前記偏心ディスク（６）の中心軸線（１４，１５）間の角度α（１０）の調節により、大きくても２０００ｍｇ・ｍｍの、好適には大きくても１５００ｍｇ・ｍｍの、特に好適には大きくても８００ｍｇ・ｍｍの不均衡が補償される、
請求項１から８までのいずれか１項記載のコンバータホイール装置。

【請求項10】

前記複数の偏心ディスク（６）のうちの１つは、前記支持体（２）の前記前面（１１）上に配置され、前記複数の偏心ディスク（６）のうちの別の１つは、前記支持体（２）の前記背面（１２）上に配置されている、
請求項８または９記載のコンバータホイール装置。

【請求項11】

前記コンバータユニット（５）は、拡散反射での作動のために形成されている、
請求項１から１０までのいずれか１項記載のコンバータホイール装置。

【請求項12】

前記コンバータユニット（５）は、前記支持体（２）の周囲に配置されている、
請求項１から１１までのいずれか１項記載のコンバータホイール装置。

【請求項13】

前記コンバータユニットおよび前記支持体は、前記支持体の前面で、接着剤により互いに接合されており、前記コンバータユニットは、好適には前記支持体の前面に接着されている、
請求項１から１２までのいずれか１項記載のコンバータホイール装置。

【請求項14】

前記コンバータユニット（５）は、セラミックコンバータ材料、蛍光体分散ガラス（ＰＩＳ）、蛍光体分散セラミック（ＰＩＣ）または蛍光体分散シリコン（ＰＩＳ）から選択された少なくとも１つのコンバータ材料を、好適には少なくとも１つのセラミックコンバータ材料を含む、
請求項１３記載のコンバータホイール装置。

【請求項15】

前記コンバータユニット（５）は、さまざまな色度座標を有する光を発生させるための、少なくとも２つの、特に好適には３つの異なるセラミック変換材料を含んでいる、
請求項１４記載のコンバータホイール装置。

【請求項16】

前記コンバータユニット（５）は、円セグメント状に形成されている、好適にはモノリシックな円環セグメントとして形成されている、
請求項１から１５までのいずれか１項記載のコンバータホイール装置。

【請求項17】

少なくとも１つのディスク状の支持体（２）とコンバータユニット（５）とを含むコンバータホイール（１）を均衡化する方法であって、前記コンバータホイール（１）は、ハブ（１３）を介してモータに接続されており、前記方法は、少なくとも以下のステップ、すなわち、
ａ）前記コンバータホイール（１）を準備するステップと、
ｂ）前記コンバータホイール（１）の不均衡を計算するステップと、
ｃ）複数の偏心ディスク（６）を提供するステップであって、前記偏心ディスク（６）は、前記ハブ（１３）に固定するための開口（１７）を備えていて、前記開口（１７）は、前記偏心ディスク（６）の重心点（１８）から離間されて位置しており、重量と前記開口（１７）の位置とは、前記ステップｂ）で計算された前記コンバータホイール（１）の不均衡を補償するように選択されているステップと、
ｄ）前記ステップｃ）で提供された前記偏心ディスク（６）を固定するステップと、
を含む方法。

【請求項18】

前記ステップｃ）で、少なくとも２つの偏心ディスク（６０，６１）を提供し、前記偏心ディスク（６０，６１）の中心軸線（１４，１５）の間の角度α（１０）は、前記ステップｂ）で計算された前記コンバータホイール（１）の不均衡を補償するように調節される、
請求項１７記載の方法。

【請求項19】

前記角度α（１０）の調節により、大きくても２０００ｍｇ・ｍｍの、好適には大きくても１５００ｍｇ・ｍｍの、特に好適には大きくても８００ｍｇ・ｍｍの不均衡を補償する、
請求項１８記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

概して本発明は、特にプロジェクタで使用するために適したコンバータを備えた回転するコンバータホイールに関する。特に本発明は、均衡化されたコンバータホイールに関する。

【背景技術】

【0002】

コンバータホイールは、多数の光学装置で、例えば、プロジェクタで、またはマイクロミラーアレイ（例えば、ＤＬＰ（登録商標）チップ）またはＬＣＤチップによって画像が生成される画像生成装置で使用される。この場合、コンバータホイールは通常、ディスク状の支持体から成っていて、この支持体は回転可能に配置されていて、相応の電気モータに接続されている。したがって支持体は、ロータとして働く。支持体上には、光学的に活性の構成要素が配置されている。光学的に活性の構成要素は、コンバータ材料であってよい。コンバータ材料は、この場合、入射する励起光を、特徴的な波長もしくは波長分布を有する放射光に変換する。したがって、１つのコンバータホイールで複数の異なるコンバータ材料が使用されている場合には、観察者によって知覚される色の印象は、どのコンバータ材料が光を放射しているかに依存する。このようなカラーホイールは、コンバータホイールまたは「ｐｈｏｓｐｈｏｒ ｗｈｅｅｌ（蛍光体ホイール）」とも呼ばれる。

【0003】

作動時には、コンバータホイールは、高い周波数、例えば１２０Ｈｚで回転する。回転周波数が高いことにより、コンバータカラーホイールは、不均衡を回避するため、その質量分布に関して最大限の回転対称性を有していなければならない、すなわち均衡化されていなければならない。この場合、不均衡であると、望ましくない振動が生じ、ひいてはコンバータカラーホイールの耐用期間に対して不利に作用する材料負荷につながる。

【0004】

プロジェクタ技術に応じて、コンバータ材料は、支持体の部分領域にのみ取り付けられ、したがってコンバータホイールの不均衡が生じる。これは特に、必要なカラーチャネルが順次に生成される１－ＤＬＰ（登録商標）チップ技術の場合である。３－ＤＬＰ（登録商標）または３－ＬＣＤチップ技術では、カラーチャネルは空間的に重ね合わされ、コンバータ材料は、リング上に、１つの閉じられたリングを形成する。このような場合も、製造誤差により、例えばコンバータ材料の密度のばらつき、または場合によっては、コンバータを支持体に固定するために使用される接着剤の量に基づく製造誤差により、通常、補償しなければならない不均衡が生じる。

【0005】

すなわち、コンバータホイールの不均衡は、一方では製造誤差によるものであるが、付加的には非対称の設計にも起因する場合がある。

【0006】

従来技術により、この場合、このような不均衡を補償するための、したがってコンバータホイールを均衡化するためのさまざまな手段が公知である。

【0007】

例えば米国特許第９７３３４６９号明細書に記載された手段では、補償質量体を収容する袋孔の形態の装置を有した、支持体を固定するためのクランプリングを提供している。これらの袋孔のうちのいくつかには、適切な材料、例えばポリマまたは樹脂が充填される。これにより、コンバータホイールの質量分布が変化する。したがって、充填により生じる質量増加の程度および相応に充填された凹部の位置に応じて、コンバータにより生じる不均衡を補償することができ、したがってコンバータホイールを均衡化させることができる。しかしながらこの場合、凹部を充填する比較的手間のかかる方法が欠点である。

【0008】

コンバータホイールの重心点を、回転軸線に一致させる、したがってコンバータホイールを均衡化させるさらなる手段は、国際公開第２０１９／０００３２９号明細書に記載されている。この場合、不均衡は、予め規定された質量を有するカウンターウェイトを支持体上に取り付けることにより補償される。この場合、カウンターウェイトは、（コンバータを有していない）支持体の重心点が、（回転中心点に関して）コンバータに対向して位置するように配置されている。コンバータの取り付けにより、重心点が、回転軸線の方向にずらされ、したがってコンバータホイールの均衡化が行われる。しかしながらこの場合も、コンバータホイールの総質量が高められる。さらなる欠点は、例えばコンバータの質量の変動を考慮することができない、または考慮するのは困難であることにある。したがって、粗調整しか行うことができず、例えばプロセスに基づくコンバータの質量変動は考慮されない。これは、均衡化に対して不都合に作用するおそれがある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

そこで本発明の課題は、公知のコンバータホイールの上述した欠点を含まない、均衡化されたコンバータホイール、もしくはモータを備えたコンバータホイール装置を提供することにある。さらなる課題は、一方では製造誤差に起因する不均衡を補償するコンバータホイールを提供することにあり、さらには構造および／または製造誤差に起因するコンバータホイール装置の不均衡を補償するための方法を提供することにある。さらには、非対称の構造を有するカラーホイールにおいて、内在する不均衡を補償するという課題がある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の課題は、独立請求項の対象により既に解決されている。本発明の有利な実施形態および別の態様は、従属請求項の対象である。

【0011】

本発明は、前面および背面を備えた、厚さｄおよび半径ｒの、中心軸線を中心として回転可能に配置された少なくとも１つのディスク状の支持体と、少なくとも１つのコンバータユニットと、を有しているコンバータホイール装置に関する。コンバータユニットは、少なくとも１つのコンバータ材料を含み、支持体の前面上に取り付けられている。

【0012】

コンバータ材料もしくは変換材料とは、本発明の意味では、適切な励起波長の入射光を、少なくとも部分的に、励起波長とは異なる波長を有する光に変換する材料を意味しており、この場合、変換された光は好適には、励起光よりも大きな波長を有している。コンバータユニットは、少なくとも１種の変換材料から形成される。これとは異なり、従来技術により公知のカラーフィルタを備えたカラーホイールでは、通常、カラーフィルタに当接する光の割合の、所望の波長範囲の割合だけが、カラーフィルタを通過することにより、所定の波長範囲を有した光が提供される。したがって、所望の波長範囲を有した光の提供は、カラーフィルタにおいて透過作用により行われる。これに対して、第１の波長を有した光の、第２の波長を有した光への変換は、カラーフィルタによっては行われない。

【0013】

さらに、コンバータホイール装置は、コンバータホイールを駆動するためのモータと、ハブと、を有している。この場合、コンバータホイールは、中心軸線を中心として回転可能に、ハブに固定されている。

【0014】

本発明によるコンバータホイール装置では、コンバータホイール装置の不均衡は、少なくとも１つの偏心ディスクにより補償される。この場合、偏心ディスクとは、ディスクをハブに固定するための開口を備えたディスクであって、この開口が、ディスク上で偏心的な位置を有している、またはコンバータホイール上における偏心ディスクの偏心的な配置または固定を可能にする、ディスクを意味している。この場合、開口は、１つの実施形態によれば、偏心ディスクの重心点を規定するために、回転自由度だけではなく、並進自由度も可能にすることができる。開口の位置は、一般的に、偏心ディスクの回転中心点を規定する。すなわち、コンバータホイール装置の不均衡は、偏心ディスクの回転中心点が、偏心ディスクの重心点から離間されて位置していることにより補償することができる。これは、偏心ディスクがコンバータホイールのハブに固定される、偏心ディスクの重心から離間されている偏心ディスクの領域であってよい。

【0015】

偏心ディスクによって、本発明の各実施形態に応じて、コンバータホイール装置の不均衡の粗調整および微調整を行うことができる。本発明の意味では、微調整とは特に、大きくても２０００ｍｇ・ｍｍの不均衡の補償を意味する。これよりも大きな補償、すなわち２０００ｍｇ・ｍｍよりも大きな補償が行われる調整は、粗調整と言う。

【0016】

１つの実施形態によれば、偏心ディスクは、円形の基本形状を有していて、開口は円中心点から離間されて位置している。代替的な実施形態では、偏心ディスクは、長手方向での最大直径ｄ_縦軸と、この最大直径ｄ_縦軸に対して直交する最大直径ｄ_横軸と、を有しており、最大直径ｄ_縦軸は、最大直径ｄ_横軸よりも大きい。相応の偏心ディスクは、特に長円形、好適には楕円形の基本形状を有していてよい。卵形または棍棒形の基本形状を有した偏心ディスクも可能である。好適には、偏心ディスクの開口および／または重心点は、最大直径ｄ_縦軸を有する軸線上に位置している。

【0017】

本発明のさらなる構成では、開口が長孔として形成されている。これにより、長孔によりもたらされる並進自由度によって、ハブへの偏心ディスクのフレキシブルな位置決めが可能になる。したがって、長孔の内側における偏心ディスクのその都度の固定位置を介して、回転中心点を、したがって、回転中心点と重心点との間の間隔を変更することができる。偏心ディスクがハブに固定される長孔における開口の領域は、この場合、偏心ディスクの重心点から離間されていてよい。これは特に、コンバータホイールの均衡化の微調整のために利用することができる。この場合、例えば、従来技術により公知の方法によって、例えば支持体上に補償ウェイトを取り付けることによって、コンバータホイールの粗調整を事前に行うことができる。１つの実施形態によれば、このような粗調整後に、コンバータユニットの支持体への取り付けが行われる。その後、偏心ディスクが取り付けられる。この場合、長孔の内側におけるハブへの偏心ディスクの位置決めの際には、コンバータユニット、および場合によっては接着剤の取り付けによるその都度の実際の重量増加、ならびにコンバータホイールの重心点に対するコンバータユニットの正確な位置の影響が考慮される。したがって、位置決めは、コンバータホイール均衡化のためのコンバータホイールの重心点の微調整であると理解されてよい。特に、２０００ｍｇ・ｍｍ未満の、１５００ｍｇ・ｍｍ未満の、または８００ｍｇ・ｍｍ未満の不均衡でさえも精密に補償することができる。製造プロセスにおける僅かなばらつき、例えばコンバータユニットの重量および位置のずれ、または使用される接着剤の量の偏差も個々に補償することができるので、これは特に有利である。好適には、フランジまたはクランプリングによるハブへのコンバータホイールおよび／または偏心ディスクの固定が行われる。

【0018】

フランジは、この場合、対称的な形態を有していても、非対称の形態を有していてもよい。したがって、非対称の形態、すなわち偏心的な形態を有するフランジを、不均衡の粗調整のために使用することもできる。代替的には、偏心ディスクが、フランジの部分であってもよく、またはフランジを形成していてもよい。

【0019】

代替的に、ハブは、拡開軸として形成されていてよい。この実施形態では、ハブへの支持体および偏心ディスクの固定は、例えばピンまたはねじのような拡開手段によって行われる。

【0020】

１つの実施形態によれば、偏心ディスクは、支持体の背面に配置されている。この構成は、これによりコンバータユニットの位置に関係なく偏心ディスクを配置することができるので、特に有利である。したがって、偏心ディスクの形状および／またはサイズも、コンバータユニットによって限定されない。

【0021】

本発明の有利なさらなる構成では、コンバータホイール装置が２つ以上の、すなわち少なくとも２つの偏心ディスクを、特に好適には２つの偏心ディスクを有している。これらの偏心ディスクは、支持体の同じ側に、または異なる側に配置することができる。

【0022】

１つの実施形態によれば、両偏心ディスクはハブに固定されている。この固定は、特にフランジによって行うことができる。代替的に、両偏心ディスクは、フランジを形成しており、したがって支持体もしくはコンバータホイールを固定している。両実施形態では、両偏心ディスクは互いに不動の角度を有している。この場合、両偏心ディスクの中心軸線間の角度αを調節することにより、不均衡のさらなる微調整の可能性が生じる。したがって、特に、角度の相応の調節により、大きくても２０００ｍｇ・ｍｍの、好適には大きくても１５００ｍｇ・ｍｍの、特に好適には大きくても８００ｍｇ・ｍｍの不均衡を補償することができる。

【0023】

好適なさらなる構成では、コンバータホイールは、互いに所定の角度αを置いて配置されている２つの偏心ディスクを有している。好適には、両偏心ディスクは、支持体ホイールのハブのみに固定されている。この場合、角度αは、不均衡の微調整のために自由に調節することができる。好適には、この場合、コンバータホイールは、それぞれ自由に選択された角度αのもとで偏心ディスクの固定を行うことができるように形成されている。角度αの調節後は、角度αは固定されるので、コンバータホイールの作動時には偏心ディスクは、互いに固定された角度を有する。この場合、好適には、偏心ディスクが配置されている支持体ホイールの側は平坦に形成されている。特に、支持体ホイールは、この領域では凹部を有していない。

【0024】

偏心ディスクは好適には楕円形に形成されている。本発明のさらなる構成によれば、偏心ディスクはさらに、ハブに固定するための長孔を有している。したがって、両偏心ディスクの互いの位置決めのためには、２の自由度が提供される。

【0025】

さらなる実施形態では、両偏心ディスクの間の角度αは、９０°未満であり、好適には８５°未満である。特に、この実施形態によれば、角度αは、５°～８５°の範囲にある。１つの実施形態によれば、角度αは、両偏心ディスクが互いに直交するようには配置されないように選択されている。

【0026】

代替的な実施形態では、コンバータホイール装置は、第１および第２の偏心ディスクを有していて、この場合、第１の偏心ディスクはハブに固定されていて、したがって支持体ホイールと共に回転する。第２の偏心ディスクは、第１の偏心ディスク上に回転可能に支持されていて、固有の軸線を中心として回転する。したがって、本発明のこの実施形態では、両偏心ディスク間に不動の角度は存在していない。

【0027】

コンバータユニットは、好適には拡散反射での作動のために形成されている。したがって、励起光は、コンバータホイールの第１の側に当接する。励起光の光源としては、特にレーザーが好適であることがわかっている。

【0028】

１つの実施形態によれば、コンバータユニットと支持体とは接着剤を介して互いに接合されている。すなわちコンバータユニットは支持体の表面に接着されていてよい。

【0029】

コンバータ材料としては、セラミックコンバータ材料、蛍光体分散ガラス（ＰＩＳ）、蛍光体分散セラミック（ＰＩＣ）、または蛍光体分散シリコン（ＰＩＳ）が挙げられる。好適には、セラミックコンバータが、コンバータユニットの構成部分として使用される。１つの好適な実施形態によれば、本発明によるコンバータホイールは、好適にはモノリシックなリングの形態で、支持体上に取り付けられる１つだけのコンバータ材料を含む。別の実施形態によれば、コンバータユニットは、さまざまな色度座標を有する光を発生させるために、少なくとも２つの、または少なくとも３つの異なるコンバータ材料を含んでいる。この実施形態では、好適にはさまざまなコンバータ材料から成る複数のリングセグメントが支持体上に取り付けられる。

【0030】

別の実施形態では、コンバータユニットは、部分円環状の形態を、もしくは円弧角度αを有する円環セグメント状の形態を有している。１つの実施形態によれば、角度αは、９０°～３２０°の範囲にある。したがって、変化態様によれば、コンバータユニットはｃ字型の基本形状を示している。

【0031】

本発明のさらなる構成によれば、支持体は、部分リング状または部分円状の形態と、円弧角度αと、を有する、少なくとも空間的に互いに分離された複数のコンバータユニットを有している。相応のカラーホイールは、この場合、作動時に、１回転あたり少なくとも２つの色の変化を含む。好適には、これらのコンバータユニットは、支持体の中心点に関して互いに対向して配置されている。このような配置により、コンバータユニットの重量を、少なくとも部分的に補償することができ、コンバータホイールの少なくとも大まかな均衡化を行うことができる。この場合、微調整は、１つ以上の偏心ディスクを介して行うことができる。

【0032】

ディスク状の支持体と少なくとも１つのコンバータユニットとを備えたコンバータホイールを均衡化するための本発明による方法は、少なくとも以下のステップ、すなわち、
ａ）コンバータホイール（１）を準備するステップ、
ｂ）コンバータホイール（１）の不均衡を計算するステップ、
ｃ）少なくとも１つの偏心ディスク（６）であって、偏心ディスク（６）をハブ（１３）に固定するための開口（１７）を備えていて、この開口（１７）は、偏心ディスク（６）の重心点（１８）から離間されて位置しており、重量と開口（１７）の位置とは、ステップｂ）で計算されたコンバータホイール（１）の不均衡を補償するように選択されている偏心ディスク（６）を提供するステップ、および、
ｄ）ステップｃ）で提供された偏心ディスク（６）を固定するステップ、
を有している。

【0033】

ステップｂ）では、コンバータユニットの平均的な重量と、場合によってはコンバータユニットの固定のために使用される媒体、例えば接着剤の平均的な重量と、に基づくコンバータホイールの平均的な不均衡の計算が行われる。ステップｂ）で計算された値に基づき、ステップｃ）で、ステップｂ）で計算された不均衡を補償することができる重量を有する少なくとも１つの偏心ディスクを選択する。ステップｄ）で、偏心ディスクの位置もしくは、支持体ディスク上の偏心ディスクの向きを規定し、偏心ディスクをハブに固定する。コンバータホイールもしくはその構成要素の製造の際のプロセスに基づく変動により、コンバータホイールの実際の不均衡が、ステップｂ）で計算された不均衡からずれている場合がある。したがって本発明の実施形態によれば、コンバータホイールは、ステップｄ）後になお僅かな不均衡を含んでいる。方法のこのような実施形態は、不均衡の粗調整であってよい。

【0034】

１つの実施形態によれば、ステップｃ）で複数の偏心ディスクが提供され、ステップｄ）で固定される。したがって、例えば、ステップｂ）で計算された、偏心ディスクの必要な重量は、ステップｄ）で少なくとも部分的に互いに重ねられて配置されて固定される個々の複数の個々の偏心ディスクによりもたらされる。好適な実施形態によれば、ステップｃ）で２つの偏心ディスクが提供され、ステップｄ）でコンバータホイールのハブに取り付けられる。この場合、好適には偏心ディスクは、長孔を有している。ハブへの固定を行うことができる長孔の領域は、この場合、自由に調節することができる。

【0035】

本発明のさらなる構成では、ステップｃ）の後に行われるステップｅ）で、コンバータホイールの不均衡が検出される。この場合、ステップｅ）では、ステップｂ）の場合とは異なり、個々のコンバータホイールの不均衡が測定される。したがって、コンバータホイールの個々の構成要素の、プロセスに基づく重量の変動が検出され、ステップｅ）の後に行われるステップで、この不均衡の補償が考慮される。この場合、このような付加的な方法ステップは、不均衡の微調整であると理解されてよい。ステップｅ）で検出された不均衡の補償は、１つの実施形態によれば、ステップｄ）で行われる。

【0036】

このようなさらなる構成の実施形態では、ステップｃ）で、部分的にのみ合同に配置される２つの偏心ディスクが提供される。したがって、偏心ディスクの両中心軸線により、所定の角度αが形成される。この角度は、ステップｅ）の後に行われるステップで、ステップｅ）で検出された不均衡が補償されるように調節される。好適には、角度αの調節はステップｄ）で行われる。好適には、角度αの調節により、大きくても２０００ｍｇ・ｍｍの、好適には大きくても１５００ｍｇ・ｍｍの、特に好適には大きくても８００ｍｇ・ｍｍの極めて小さな不均衡も補償することができる。したがって、この実施形態は、微調整のために特に適している。ステップｃ）で２つの偏心ディスクが提供される実施形態によれば、ステップｅ）で、長孔の範囲で、ハブへの個々の偏心ディスクの固定点の調節により、かつ／または両偏心ディスク間の角度αの調節により、不均衡の微調整が行われる。この場合、角度αは、好適には０°～１８０°の範囲で自由に調節することができる。好適には、角度αは、α＝９０°ではないように調節される。

【0037】

代替的にまたは付加的に、ステップｃ）では、開口として長孔を備えた偏心ディスクが提供される。ステップｅ）で不均衡を検出した後、この不均衡の補償は、長孔の内側でのハブへの固定点の調節を介して行われる。

【0038】

図面の説明
以下に本発明を図１～図１３につき詳しく説明する。

【図面の簡単な説明】

【0039】

【図1】従来技術により公知のカラーホイールを示す図である。

【図2】従来技術により公知のカラーホイールを示す図である。

【図3】偏心ディスクを概略的に示す図である。

【図4】図３に示された偏心ディスクを備えたリング状のコンバータユニットを備えたコンバータホイールを第１の実施例として概略的に示す平面図である。

【図5】２つの偏心ディスクと１つの対称的なフランジとを備えたさらなる実施例を概略的に示す平面図である。

【図6】２つの偏心ディスクと１つの対称的なフランジとを備えたさらなる実施例を概略的に示す平面図である。

【図7】長孔を備えた偏心ディスクを概略的に示す図である。

【図8】図７に示された偏心ディスクを備えた第３の実施例を概略的に示す図である。

【図9】第４の実施例を概略的に示す図である。

【図10】第４の実施例を概略的に示す図である。

【図11】コンバータホイールの固定のための拡開軸を備えた第５の実施例を示す概略的な断面図である。

【図12】フランジが２つの偏心ディスクによって形成されている第６の実施例を概略的に示す図である。

【図13】フランジが２つの偏心ディスクによって形成されている第６の実施例を概略的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0040】

図１には、従来技術により公知のコンバータホイールが平面図で示されている。この場合の視線方向は、入射する励起光の方向に相当する。コンバータホイールは、以下でコンバータとも呼ばれるコンバータユニット５を備えた円形の支持体２と、フランジもしくはクランプリング３と、を含んでいる。コンバータホイールの回転軸線１３は、支持体の円中心点にもしくはハブ（図示せず）に位置している。コンバータユニット５は、支持体２上に配置されていて、部分円状に、特に中心角αを有したリングセグメント状に形成されている。同じく支持体２上に配置されているカウンターウェイト９によって、コンバータユニット５に起因する不均衡は部分的に補償される。カウンターウェイト９の位置および質量は、コンバータユニット５により生じる、回転軸線１３からの重心点のずれが補償されるように選択される。したがって、カウンターウェイト９によって、コンバータホイールの重心点は回転軸線１３上に置かれる。しかしながらこれにより、コンバータホイールの総質量も高められる。図１に示されたコンバータホイールのさらなる欠点は、カウンターウェイト９は、重心点の粗調整しかできないことにある。これに対して、僅かな偏差、例えばコンバータユニット５の重量またはコンバータユニット５を支持体２上に位置固定するために使用される接着剤の量の重量の生産に起因する変動による僅かな偏差は、考慮されない。したがって、微調整は全く不可能である、または極めて困難である。

【0041】

図２には、従来技術により公知の別のコンバータホイールが概略的に示されている。この場合、図１にも示した粗調整に加えて付加的に、クランプリング３における質量除去によって、重心点の微調整が行われる。クランプリング３は、支持体２をハブ（図示せず）に位置固定するために機能し、切欠き７，８を有している。この場合、切欠き８は、部分的に樹脂で充填されていて、コンバータホイールの均衡化のために機能している。この場合、充填された切欠き８によって、コンバータユニットの重量により生じる不均衡は補償されるので、コンバータホイールの重心点は、コンバータホイールの回転軸線１３と少なくともほぼ一致している。切欠き８の充填は、この場合、コンバータ５の取り付け後に行われ、比較的手間がかかり、さらには、コンバータホイールの総重量は増加する。さらに、支持体は、特に励起波長の光に対して高い透過性を有する窓４を有している。

【0042】

図３には、偏心ディスク６の１つの実施形態が概略的に平面図で示されている。偏心ディスクは、中心軸線１４、重心点１８、および開口１７を備えた楕円形の基本形状を有している。中心軸線１４は、同時に、偏心ディスクの最大直径ｄ_縦軸を成している。質量体重心点１８と開口１７とはこの場合、両方とも中心軸線１４上に位置しているが、互いに離間されている。偏心ディスクの質量、ならびに開口１７と質量体重心点１８との間隔により、偏心ディスク６により生じる不均衡を調節することができる。これは好適には、（偏心ディスクを有していない）コンバータホイールの平均的な不均衡を計算し、重量および穿孔の位置を（したがって、偏心ディスクの回転中心点に対する重心点の間隔を）相応に選択することにより、行うことができる。

【0043】

図４には、図３に示された偏心ディスク６を備えた第１の実施例が概略的に平面図で示されている。図４に示されたコンバータホイール１は、偏心ディスク６なしでは、コンバータユニット５の部分リング状の構造および窓４により、内在的な不均衡を有する。偏心ディスク６は、開口１９を介して、ハブ１３に、フランジ３によって位置固定される。開口１９は、長孔として構成されている。したがって、フランジ３を介して、長孔１９の長さ全体にわたって偏心ディスク６の可変的な位置固定が可能である。この場合、偏心ディスク６に起因する不均衡が、コンバータホイールの内在的な不均衡を補償するように、偏心ディスク６は支持体２上で方向付けられる。図４には示されていないが、例えば、さまざまな不均衡を有する偏心ディスク６のセットから、コンバータホイールの不均衡に応じたサイズにできるだけ等しい不均衡を含む１つの偏心ディスク６を選択することにより、例えばさらなる微調整が可能である。

【0044】

図５には、本発明のさらなる実施例が概略的に平面図で示されていて、この実施例ではコンバータホイール１は２つの偏心ディスク６０，６１を有している。両偏心ディスク６０，６１は、この実施例では、両方とも、支持体の前面１１上に配置されている。フランジ３によって、偏心ディスク６０，６１はハブ１３上に回動可能に位置固定されている。しかしながら、例えば拡開ハブの使用による、ハブにおける偏心ディスク６０，６１の代替的な固定手段も可能である。両偏心ディスク６０，６１をコンバータホイール１上に取り付けた後は、両偏心ディスク６０，６１の間の角度α１０を調節することにより、不均衡の調節が行われる。角度α１０は、両偏心ディスク６０，６１の両中心軸線１４，１５の間の角度である。したがって、角度α１０によって、偏心ディスク６０，６１によってもたらされる補償ウェイトの質量分布を調節することができる。両偏心ディスク６０，６１は、単にフランジ３を介して位置固定されるので、角度αは、０°～１８０°の範囲で任意に調節することができる。これにより特に、比較的小さな不均衡も補償することができる。

【0045】

図６には、本発明のさらなる実施例が概略的に平面図で示されていて、この実施例ではコンバータホイール１は２つの偏心ディスク６０，６１を有している。両偏心ディスク６０，６１は、この実施例では、両方とも、支持体の前面１１上に配置されていて、それぞれ１つの長孔１９を有している。フランジ３によって、偏心ディスク６０，６１はハブ１３上に回動可能に位置固定されている。この実施例では、図４に示した実施例と同様に、偏心ディスク６０，６１上の長孔１９の内側のフランジの位置により、ならびに偏心ディスク６０，６１の重量により、調整が行われる。両偏心ディスク６０，６１をコンバータホイール１上に取り付けた後は、両偏心ディスク６０，６１の間の角度α１０を調節することにより付加的に微調整を行うことができる。角度α１０は、両偏心ディスク６０，６１の両中心軸線１４，１５の間の角度である。したがって、角度α１０によって、偏心ディスク６０，６１によってもたらされる補償ウェイトの質量分布を調節することができる。各偏心ディスク６０，６１の重心点と回転中心点との間の間隔は、図６に示した実施形態では、偏心ディスク６０，６１の両長孔１９の内側のフランジ３の位置により規定される。したがって、図６に示した実施形態では、第１の調整と角度αの調節による調整とにより、コンバータホイールのさらなる微調整を行うことができる。したがって、例えば、コンバータユニットの重量の変動による、かつ／または使用される接着材の量の変動による、コンバータホイールの不均衡に関する個々の相違を、特に良好に考慮することができる。

【0046】

図７および図８には、無段階均衡化を可能にするさらなる実施形態が概略的に示されている。図７には、楕円形の偏心ディスク６２が示されていて、この偏心ディスクの穿孔は長孔１９として形成されている。長孔１９の向きは、中心軸線１４に一致している。図８には、図７に示された偏心ディスク６２を備えたコンバータホイール１が概略的に平面図で示されている。ハブに偏心ディスク６２を位置固定するために、ハブは、偏心ディスク６２の長孔１９によってガイドされて、フランジ３によって、回動可能に位置固定される。この場合、偏心ディスク６２の質量体重心点と、偏心ディスクの回転中心点もしくはハブ１３と、の間隔は、長孔１９によって無段階的に変更可能であり、したがってコンバータホイール１のその都度の不均衡に適合させることができる。したがって、図８に示した実施形態も、偏心ディスク６２の組み付け後の微調整のために適している。

【0047】

図９および図１０には、別の実施形態の概略図が示されている。この場合、図９は、コンバータホイール１の前面１１の斜視図であり、図１０には、同じコンバータホイール１の背面１２が概略的に示されている。コンバータホイール１は、支持体２の第１の側１１上で、リング状のコンバータユニット５を有している。偏心ディスク６２は、長孔１９を有していて、支持体２の背面１２上に配置されている。この実施例では、コンバータユニット５と偏心ディスク６２とは、支持体２の同じ側には配置されていない。

【0048】

図１１には、コンバータホイール１の別の実施例の断面図が示されており、この実施例では、支持体２と両偏心ディスク６３，６４とが、ピン２１によって拡開軸２０上に位置固定されている。

【0049】

図１２および図１３には、さらなる実施形態が概略的に示されている。この場合、図１２は、コンバータホイール１の前面の斜視図であり、図１３には、同じコンバータホイール１の背面１２が概略的に示されている。コンバータホイール１は、支持体２の前面１１上で、リング状のコンバータユニット５と、棍棒形の偏心ディスク６５と、を有している。第２の偏心ディスク６６は、支持体２の背面１２上に配置されている。この実施形態では、偏心ディスク６５，６６は同時にフランジを形成しており、したがって、支持体２をハブ１３に位置固定している。この場合、均衡化の粗調整は、偏心ディスク６５，６６の重量、ならびに偏心ディスク６５，６６の中心軸線１４，１５に対する穿孔（図示せず）の位置により行われる。両偏心ディスク６５，６６の両中心軸線１４，１５の間の角度αを介して、微調整を行うことができる。

【符号の説明】

【0050】

１ コンバータホイール
２ 支持体
３ クランプリング
４ 窓
５ コンバータユニット
６，６１～６６ 偏心ディスク
７ 充填されていない孔
８ 補償質量を備えた孔
９ 補償ウェイト
１０ 角度α
１１ 前面
１２ 背面
１３ ハブ
１４，１５ 中心軸線
１６ 回転軸線
１７ 開口
１８ 質量体重心点
１９ 長孔
２０ 拡開軸
２１ ピン
２２ 凹部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】