(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
反射型光変調素子に対向配置される放熱部材であって、
前記反射型光変調素子に対向し、当該反射型光変調素子からの熱を受ける受熱面を有する受熱部と、
前記受熱部で受けた熱を前記受熱面とは反対面側の外部に放出する放熱部とを備え、
前記受熱部は、前記受熱面から前記反射型変調素子が配置される側に突出する複数の受熱凸部を有し、
前記受熱面の単位面積に対する前記複数の受熱凸部の先端面の面積割合が、前記受熱部の端部に対向する領域よりも中央部に対向する領域の方が大きくなるように形成されている
ことを特徴とする放熱部材。
【請求項２】
請求項１に記載の放熱部材において、
前記複数の受熱凸部は、配置ピッチが前記受熱部の端部よりも中央部の方が小さくなるように形成されている
ことを特徴とする放熱部材。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の放熱部材において、
前記複数の受熱凸部は、前記先端面の面積が前記受熱部の端部よりも中央部の方が大きくなるように形成されている
ことを特徴とする放熱部材。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の放熱部材において、
前記複数の受熱凸部は、前記受熱部の受熱面の法線方向から見たときに環状に形成されている
ことを特徴とする放熱部材。
【請求項５】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の放熱部材において、
前記複数の受熱凸部は、柱状に形成されて、前記受熱部の受熱面の法線方向から見たときに離散的に配置されている
ことを特徴とする放熱部材。
【請求項６】
一対の基板が対向配置されてなる反射型光変調素子と、
請求項１から請求項５のいずれかに記載の放熱部材とを備える
ことを特徴とする電気光学装置。
【請求項７】
請求項６に記載の電気光学装置において、
前記反射型光変調素子と前記放熱部材との間に熱伝導性の充填剤が配置された
ことを特徴とする電気光学装置。
【請求項８】
請求項６または請求項７に記載の電気光学装置を備えた電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放熱部材、電気光学装置および電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、反射型液晶素子（反射型液晶パネル）を用いたプロジェクターにおいて、投射画像の高輝度化の要請が強い。このような要請に応えるためには、光源の輝度を高くすることが考えられるが、輝度を高くすると反射型液晶パネルの温度が上昇してしまう。特に、このような用途で用いられる光源は均一な強度分布しか持っていないことが多いため、反射型液晶パネルの中央部（パネル中央部）の温度は、放熱しやすい外縁部（パネル外縁部）と比べて高くなってしまう。このような温度分布が生じると、パネル中央部の液晶の劣化がパネル外縁部よりも進み、色むらが生じてしまうおそれがある。そこで、このような不具合を解消するための検討がなされている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この特許文献１では、反射型液晶パネルと放熱部との間に配置する熱伝導性充填材を、反射型液晶パネルの裏面における表示領域に対応する位置に密着するように充填して、熱伝導性充填材で表示領域全域の熱を吸収するようにしている。さらに、放熱部の反射型液晶パネルと対向する面を、中央部に向かうにしたがって反射型液晶パネルに近づくような凸状に湾曲させている。この構成により、表示領域の中央部における放熱部との間隔（中央間隔）を当該領域の外縁部における放熱部との間隔（外縁間隔）よりも小さくして、放熱部による中央部の受熱効率を外縁部よりも高くすることで、温度分布の均一化を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１４８０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１では、熱伝導性充填材を表示領域全域に密着させるため、表示領域内での受熱効率の差がほとんどない。さらに、反射型液晶パネルは非常に小型であるため、放熱部に湾曲面を設けても、中央間隔と外縁間隔の差は、ごくわずかにしかならない。このため、熱伝導性充填材と放熱部による表示領域内での受熱効率の差がつかず、当該領域内での温度分布の均一化を十分に図れないという問題がある。
【０００６】
そこで本発明の目的は、簡単な構成で表示領域内の温度分布の均一化を図れる放熱部材、電気光学装置および電子機器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の放熱部材は、反射型光変調素子に対向配置される放熱部材であって、前記反射型光変調素子に対向し、当該反射型光変調素子からの熱を受ける受熱面を有する受熱部と、前記受熱部で受けた熱を前記受熱面とは反対面側の外部に放出する放熱部とを備え、前記受熱部は、前記受熱面から前記反射型変調素子が配置される側に突出する複数の受熱凸部を有し、前記受熱面の単位面積に対する前記複数の受熱凸部の先端面の面積割合が、前記受熱部の端部に対向する領域よりも中央部に対向する領域の方が大きくなるように形成されていることを特徴とする。
【０００８】
この発明では、受熱部は、反射型光変調素子に対向する受熱面と、この受熱面から前記反射型変調素子が配置される側に突出する複数の受熱凸部と、を有している。そして、この複数の受熱凸部は、受熱面の単位面積に対する先端面の面積割合（先端面面積割合）が、前記受熱部の端部に対向する領域よりも中央部に対向する領域の方が大きくなるように形成されている。すなわち、放熱部材と反射型光変調素子の間隔が小さい受熱凸部では、先端面の面積が大きいほど受熱効率が高くなることを利用して、高温となる中央部における先端面面積割合を大きくしている。このため、従来の構成のように、受熱凸部の高さを前記受熱部の端部から前記受熱部の中央部に向かうに従って大きくする構成と比べて、前記受熱部の中央部での受熱効率を、前記受熱部の端部よりも大きくすることができ、この熱伝導部材で受熱した熱を放熱部を介して放出できる。したがって、表示領域内での温度分布が均一になり、高温による反射型光変調素子の劣化を抑制でき、色むらの発生など不具合が抑えられる。
【０００９】
本発明の放熱部材では、前記複数の受熱凸部は、配置ピッチが前記受熱部の端部よりも中央部の方が小さくなるように形成されていることが好ましい。
この発明によれば、受熱凸部の配置ピッチを変更するだけの簡単な構成で、先端面面積割合を、前記受熱部の端部よりも中央部の方が大きくなるよう設定できる。
【００１０】
本発明の放熱部材では、前記複数の受熱凸部は、前記先端面の面積が前記受熱部の端部よりも中央部の方が大きくなるように形成されていることが好ましい。
この発明では、先端面の表面積の大きい受熱凸部を前記受熱部の中央部に配置し、先端面の表面積が小さい受熱凸部を前記受熱部の端部に配置する。このような配置によっても、先端面面積割合を、前記受熱部の端部よりも中央部の方が大きくなるよう設定できる。
【００１１】
本発明の放熱部材では、前記複数の受熱凸部は、前記受熱部の受熱面の法線方向から見たときに環状に形成されていることが好ましい。
この発明では、受熱凸部が環状であるので、放熱部材の製造に用いる鋳型の形状を単純な形状にできる。
【００１２】
本発明の放熱部材では、前記複数の受熱凸部は、柱状に形成されて、前記受熱部の受熱面の法線方向から見たときに離散的に配置されていることが好ましい。
この発明では、前述の効果の他、受熱部を反射型光変調素子の表示領域が形成される面の裏面に対向配置する際に接着剤等の充填材を用いた場合であっても、充填材が受熱凸部の間に均一に行き渡るので、設置が容易である。
【００１３】
本発明の電気光学装置は、一対の基板が対向配置されてなる反射型光変調素子と、上述の放熱部材と、を備えることを特徴とする。
この発明によれば、電気光学装置は、上述した本発明の放熱部材を備えているので、表示領域内での温度分布が均一になり、高温による液晶の劣化を抑制でき、色むらの発生など不具合が抑えられる。
【００１４】
本発明の電気光学装置では、前記反射型光変調素子と前記放熱部材との間に熱伝導性の充填剤が配置されることが好ましい。
この発明では、反射型光変調素子と放熱部材との間を空間とした場合に比べて、熱伝導性を高くすることができるので、受熱部の受熱効率を高めることができる。
【００１５】
本発明の電子機器は、上述の電気光学装置を備えることを特徴とする。
この発明によれば、電子機器は、上述した本発明の電気光学装置を備えているので、色むらが抑制された投射画像を表示できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施形態、第２実施形態、変形例に係るプロジェクターの構成を示す図。
【図２】前記第１実施形態に係る反射型電気光学装置の断面図。
【図３】図２のIII−III線に沿った断面図。
【図４】前記第２実施形態に係る反射型電気光学装置の断面図。
【図５】図４のV−V線に沿った断面図。
【図６】本発明の第１変形例に係る放熱部材を受熱部の法線方向から見た平面図。
【図７】本発明の第２変形例に係る放熱部材を受熱部の法線方向から見た平面図。
【図８】本発明の第３変形例に係る放熱部材を受熱部の法線方向から見た平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の一形態を図面に基づいて説明する。
［第１実施形態］
〔プロジェクターの構成〕
図１は、プロジェクター１の概略構成を模式的に示す図である。
プロジェクター１は、光源から射出される光束を画像情報に応じて変調してカラー画像（画像光）を形成し、このカラー画像をスクリーンＳ上に拡大投射する。
このプロジェクター１は、光源部１２、インテグレーターレンズ１３および偏光変調素子１４を備えた偏光照明装置１１と、この偏光照明装置１１から出射されたＳ偏光光束をＳ偏光光束反射面１６により反射させる偏光ビームスプリッター１５と、偏光ビームスプリッター１５のＳ偏光光束反射面１６から反射された光のうち、青色光（Ｂ）の成分を分離するダイクロイックミラー１７と、青色光が分離された後の光束のうち、赤色光（Ｒ）の成分を反射させて分離するダイクロイックミラー１８とを有している。また、プロジェクター１は、各色光が入射する電気光学装置としての３つの反射型電気光学装置３０（赤色光側の反射型電気光学装置を３０Ｒ、緑色光側の反射型電気光学装置を３０Ｇ、青色光側の反射型電気光学装置を３０Ｂとする）を備えている。
【００１８】
この３つの反射型電気光学装置３０は、石英、ガラス等の透光性基板あるいは、シリコン基板上に液晶が形成されたいわゆるＬＣＯＳ(Liquid Crystal On Silicon)で構成されている反射型液晶素子としての反射型液晶パネル３１（反射型電気光学装置３０と同様に、各色光側の反射型液晶パネルを３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂとする）を備える。そして、各反射型電気光学装置３０は、ダイクロイックミラー１７，１８を透過した光束の光軸に対して反射型液晶パネル３１が略直交した状態でそれぞれ配置される。
反射型液晶パネル３１は、図示しない制御装置からの駆動信号に応じて、前記液晶の配向状態が制御され、入射する光の光束の偏光方向を変調し、ダイクロイックミラー１７，１８に向けて反射する。
なお、反射型電気光学装置３０は、反射型液晶パネル３１の他、放熱部材３５（図１では図示せず）および熱伝導部材３８（図１では図示せず）等を備えるものであり、詳細な構成については、後述する。
【００１９】
そして、プロジェクター１は、３つの反射型電気光学装置３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂにて変調された光をダイクロイックミラー１７，１８、および偏光ビームスプリッター１５にて合成した後、この合成光を投射レンズ１９を介してスクリーンＳに投写する。
【００２０】
〔反射型電気光学装置の詳細な構成〕
図２は、反射型電気光学装置３０の構造を示す断面図である。図３は、図２のIII−III線に沿った断面図である。
反射型電気光学装置３０を構成する反射型液晶パネル３１は、図示は省略するが、反射基板と、反射基板に対向配置される透光性基板と、これらの基板の間に密閉封入される液晶とを備える。この反射型液晶パネル３１は、幅寸法Ａの表示領域３１３において、対向基板側（図２中上方向）から入射される入射光を画像情報に応じて変調して画像を表示する。
【００２１】
また、反射型電気光学装置３０は、図２に示すように、反射型液晶パネル３１を支持する支持部材３４を備えている。この支持部材３４は、例えば熱伝導性の高いアルミニウムなどの金属で形成されている。そして、支持部材３４は、開口部３４２を有する枠状の支持本体３４１を備えている。この開口部３４２は円形であって、反射型液晶パネル３１の平面形状よりも小さい形状に形成されている。そして、支持部材３４は、開口部３４２の周縁部において、表示領域３１３が開口部３４２内に位置するように反射型液晶パネル３１を支持する。
【００２２】
さらに、反射型電気光学装置３０は、図２に示すように、支持部材３４と同様に熱伝導性の高いアルミニウム等の金属で形成され、支持部材３４における反射型液晶パネル３１の配置面と反対の面に配置される放熱部材３５を備えている。この放熱部材３５は、平面形状が開口部３４２よりも大きい板状の受熱部３５１を備えている。そして、受熱部３５１には、受熱面（支持部材３４に対向配置される面）の中央から突出する嵌合部３５２が形成されている。この嵌合部３５２の外周面は、支持部材３４の開口部３４２に嵌合可能な形状に形成されている。
また、受熱部３５１には、受熱面と反対側の放熱面から突出し、嵌合部３５２で受熱した熱を放熱する放熱部としての放熱フィン３５６が複数設けられている。
【００２３】
嵌合部３５２における反射型液晶パネル３１との受熱面には、先端面の高さが揃えられた第１，第２，第３の受熱凸部３５３，３５４，３５５が設けられている。嵌合部３５２の基端から第１〜第３の受熱凸部３５３〜３５５の先端までの寸法は、支持部材３４の開口部３４２の深さ寸法よりも小さく設定されている。
また、第１〜第３の受熱凸部３５３〜３５５は、幅寸法Ｂ（先端面の面積）が同一であり、かつ、嵌合部３５２における表示領域３１３に応じた領域（受熱促進領域）の中心部に相当する位置を中心とする同心円状に設けられている。また、第１の受熱凸部３５３の内径寸法Ｃ１は、第１の受熱凸部３５３と第２の受熱凸部３５４との間隔Ｃ２よりも小さく設定されている。さらに、間隔Ｃ２は、第２の受熱凸部３５４と第３の受熱凸部３５５との間隔Ｃ３よりも小さく設定されている。すなわち、図２に示すような断面で見た場合、互いに隣り合う受熱凸部の配置ピッチが、受熱促進領域の端部（受熱促進端部）よりも中央部（受熱促進中央部）の方が小さく設定されている。このような構成により、受熱促進領域の単位面積に対する第１〜第３の受熱凸部３５３〜３５５の先端面の面積割合（第１〜第３の受熱凸部３５３〜３５５の先端面面積割合）は、受熱促進端部よりも受熱促進中央部の方で大きくなる。
【００２４】
また、反射型液晶パネル３１と放熱部材３５との間の隙間には、熱伝導性を有する充填材３６が充填されている。そして、この充填材３６を介して、反射型液晶パネル３１で発生した熱が受熱部３５１に伝えられる。この充填材３６は、放熱部材３５を支持部材３４および反射型液晶パネル３１の裏面に密着固定する接着剤としても働き、例えば、シリコンなどが利用できる。
【００２５】
〔第１実施形態の作用効果〕
上述した第１実施形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。
第１〜第３の受熱凸部３５３〜３５５を、幅寸法が同一、かつ、受熱促進中心部を中心とする同心円状に設けた。さらに、内径寸法Ｃ１、間隔Ｃ２、間隔Ｃ３を、この順序で徐々に大きくなるように設定した。このため、第１〜第３の受熱凸部３５３〜３５５の先端面面積割合が、受熱促進端部よりも受熱促進中央部の方が大きくなるので、表示領域３１３において外縁部と比べて温度が高い中央部の受熱効率を、外縁部よりも大きくすることができる。したがって、表示領域３１３での温度分布を均一にでき、高温による液晶の劣化を抑制でき、色むらの発生などを抑制できる。
【００２６】
また、第１〜第３の受熱凸部３５３〜３５５を環状に形成しているため、放熱部材３５の製造に用いる鋳型の形状を単純な形状にできる。
【００２７】
そして、反射型液晶パネル３１と放熱部材３５との間の空間に熱伝導性を有する充填材３６を充填しているので、受熱部３５１の受熱効率を高めることができる。
【００２８】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
なお、第２実施形態の反射型電気光学装置４０は、図１に示すように、第１実施形態の反射型電気光学装置３０の代わりに設置される。
【００２９】
図４は、反射型電気光学装置４０の構造を示す断面図である。図５は、図４のV−V線に沿った断面図である。
なお、第２実施形態の基本的な構成は第１実施形態と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
図４および図５に示すように、反射型電気光学装置４０の放熱部材４５は、嵌合部３５２を有する受熱部３５１を備えている。
【００３０】
また、嵌合部３５２には、先端面の高さが揃えられ、かつ、同心円状に形成された第１，第２，第３の受熱凸部４５３，４５４，４５５が設けられている。
そして、第１，第２，第３の受熱凸部４５３，４５４，４５５の幅寸法Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３は、この順序で徐々に小さくなるように設定されている。また、第１の受熱凸部４５３の内径寸法は、第１の受熱凸部４５３と第２の受熱凸部４５４との間隔、第２の受熱凸部４５４と第３の受熱凸部４５５との間隔は、寸法Ｃ４に設定されている。すなわち、第１から第３の受熱凸部４５３〜４５５の先端面の面積を変えることにより、第１〜第３の受熱凸部４５３〜４５５の先端面面積割合は、受熱促進端部よりも受熱促進中央部の方が大きくなる。
【００３１】
〔第２実施形態の作用効果〕
上述した第２実施形態によっても、前述の第１実施形態と同様の作用効果が得られる。
【００３２】
［変形例］
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
〔第１変形例〕
図６は、本発明の第１実施形態の変形例に係る放熱部材５５を受熱部３５１の法線方向から見た平面図である。本変形例では、第１実施形態における環状の第１〜第３の受熱凸部３５３〜３５５の代わりに、円柱状の突起である第１〜第３の受熱凸部５５３〜５５５を、受熱部３５１の法線方向から見たときに離散的になるよう配置している。ここで、最も小さい円形に沿って設けられた突起が第１の受熱凸部５５３であり、次に小さい円形に沿って設けられた突起が第２の受熱凸部５５４であり、最も大きい円形に沿って設けられた突起が第３の受熱凸部５５５である。そして、第１〜第３の受熱凸部５５３〜５５５は、幅寸法Ｂ（先端面の面積）が同一となるように形成されるとともに、同心円の径方向の配置間隔Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３が外側に向かうに従って徐々に大きくなるように設けられている。このような形態によっても、第１〜第３の受熱凸部５５３〜５５５の先端面面積割合は、受熱促進端部よりも受熱促進中央部の方が大きくなる。よって、温度差が大きい反射型液晶パネル３１でも温度分布の均一化を図れる。
また、このような形態によれば、反射型液晶パネル３１と受熱先端部５５３により形成された隙間に充填材３６を充填した場合、充填材が万遍なく拡がり、放熱部材３５を反射型液晶パネル３１に均一に密着させやすい。
【００３３】
〔第２変形例〕
図７は、本発明の第２実施形態の変形例に係る放熱部材６５を受熱部３５１の法線方向から見た平面図である。本変形例においても、前述の第１変形例と同様に、環状の第１〜第３の受熱凸部４５３〜４５５の代わりに、円柱状の突起である第１〜第３の受熱凸部６５３〜６５５を、離散的になるよう配置している。そして、第１〜第３の受熱凸部６５３〜６５５は、幅寸法Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３（先端面の面積）がこの順序で徐々に小さくなるように形成されるとともに、同心円の径方向の配置間隔Ｃ４が同一になるように設けられている。このような形態によっても、第１変形例と同様の作用効果を奏することができる。
【００３４】
〔第３変形例〕
図８は、本発明の第１実施形態の変形例に係る放熱部材７５を受熱部３５１の法線方向から見た平面図である。本変形例では、第１実施例において、環状体である第１〜第３の受熱凸部３５３〜３５５に同心円の中心から放射状に切り欠き７５７を入れたものを、第１〜第３の受熱凸部７５３〜７５５として設けている。このような形態によっても、前述の変形例と同様の効果を奏することができる。
【００３５】
〔他の変形例〕
また、充填材３６を設けなくてもよい。さらには、例えば第１実施形態の第１〜第３の受熱凸部３５３〜３５５を多角形状に設けてもよいし、第２実施形態や第１〜第３変形例でも同様の構成としてもよい。
【符号の説明】
【００３６】
１…プロジェクター（電気光学装置）、３０，４０…反射型電気光学装置（電気光学装置）、３１…反射型液晶パネル（反射型光変調素子）、３５，４５，５５，６５，７５…放熱部材、３６…充填材、３１３…表示領域、３５１…受熱部、３５３〜３５５，４５３〜４５５，５５３〜５５５，６５３〜６５５，７５３〜７５５…受熱凸部、３５６…放熱フィン（放熱部）。
【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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【図８】
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