(57)【要約】【課題】発光体ホイールの回転面を構成する熱伝導部材に依存せずに、かつ、発光体ホイールに放熱フィンを取り付けるか否かに依存せずに、発光体ホイールの放熱特性を向上することを可能とする発光体ホイール及び投写型映像表示装置を提供する。【解決手段】発光体ホイール２０は、第１主面２１Ｐ及び第２主面２１Ｑを有する回転面２１と、励起光に応じて基準映像光を出射する発光体（例えば、発光体Ｇ）とを備える。第１主面２１Ｐには、発光体が設けられる。第２主面２１Ｑには、放熱塗料が塗布された放熱塗料領域２３が設けられる。放熱塗料領域２３は、少なくとも発光体が設けられる位置の反対側に設けられる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１主面及び前記第１主面の反対側に設けられる第２主面を有する回転面と、励起光に応じて基準映像光を出射する発光体とを備える発光体ホイールであって、
前記第１主面には、前記発光体が設けられており、
前記第２主面には、放熱塗料が塗布された放熱塗料領域が設けられており、
前記放熱塗料領域は、少なくとも前記発光体が設けられる位置の反対側に設けられることを特徴とする発光体ホイール。
【請求項２】
請求項１に記載の発光体ホイールと、
前記発光体ホイールから出射される光を変調する光変調素子と、
前記光変調素子から出射される光を投写する投写ユニットとを備えることを特徴とする投写型映像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、励起光に応じて基準映像光を発光する発光体を備える発光体ホイール及び投写型映像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光源と、光源から出射された光を変調する光変調素子と、光変調素子から出射された光を投写面上に投写する投写ユニットとを有する投写型映像表示装置が知られている。
【０００３】
ここで、光源から出射される光を励起光として用いて、赤成分光、緑成分光、青成分光などの基準映像光を出射する発光体を有する投写型映像表示装置が提案されている（例えば、特許文献１）。具体的には、基準映像光を出射する発光体が発光体ホイールに設けられており、発光体ホイールの回転によって、各色成分光が時分割で出射される。
【０００４】
ここで、発光体に対する励起光の照射によって、発光体が設けられる発光体ホイールが熱を生じる。これに対して、発光体ホイールの放熱特性を高めるために、発光体ホイールの回転面を熱伝導部材によって構成することも考えられる。或いは、発光体ホイールの放熱特性を高めるために、発光体ホイールに放熱フィンを取り付けることも考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１９７４９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、発光体ホイールの回転面を構成する熱伝導部材として、アルミニウムを用いると、発光体ホイールの放熱特性が十分に得られない。発光体ホイールの回転面を構成する熱伝導部材として、銅などのように、熱伝導率が高い部材を用いると、発光体ホイールのコストが上昇する。また、発光体ホイールの重量が増大し、発光体ホイールを回転するモータの負荷が増大する。
【０００７】
従って、発光体ホイールの回転面を構成する熱伝導部材に依存せずに、発光体ホイールの放熱特性を向上することが望まれている。
【０００８】
或いは、発光体ホイールに放熱フィンを取り付けると、発光体ホイールのコストが上昇する。また、発光体ホイールの重量が増大し、発光体ホイールを回転するモータの負荷が増大する。
【０００９】
従って、発光体ホイールに放熱フィンを取り付けるか否かに依存せずに、発光体ホイールの放熱特性を向上することが望まれている。
【００１０】
そこで、本発明は、発光体ホイールの回転面を構成する熱伝導部材に依存せずに、かつ、発光体ホイールに放熱フィンを取り付けるか否かに依存せずに、発光体ホイールの放熱特性を向上することを可能とする発光体ホイール及び投写型映像表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
第１の特徴に係る発光体ホイール（発光体ホイール２０）は、第１主面（第１主面２１Ｐ）及び前記第１主面の反対側に設けられる第２主面（第２主面２１Ｑ）を有する回転面（回転面２１）と、励起光に応じて基準映像光を出射する発光体（発光体Ｇ）とを備える。前記第１主面には、前記発光体が設けられる。前記第２主面には、放熱塗料が塗布された放熱塗料領域（放熱塗料領域２３）が設けられる。前記放熱塗料領域は、少なくとも前記発光体が設けられる位置の反対側に設けられる。
【００１２】
第２の特徴に係る投写型映像表示装置は、第１の特徴に係る発光体ホイールと、前記発光体ホイールから出射される光を変調する光変調素子と、前記光変調素子から出射される光を投写する投写ユニットとを備える。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、発光体ホイールの回転面を構成する熱伝導部材に依存せずに、かつ、発光体ホイールに放熱フィンを取り付けるか否かに依存せずに、発光体ホイールの放熱特性を向上することを可能とする発光体ホイール及び投写型映像表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、第１実施形態に係る投写型映像表示装置１００を示す図である。
【図２】図２は、第１実施形態に係る発光体ホイール２０を示す図である。
【図３】図３は、第１実施形態に係る発光体ホイール２０を示す図である。
【図４】図４は、従来例に係る発光体ホイールを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下において、本発明の実施形態に係る発光体ホイール及び投写型映像表示装置について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。
【００１６】
ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００１７】
［実施形態の概要］
実施形態に係る発光体ホイールは、第１主面及び前記第１主面の反対側に設けられる第２主面を有する回転面と、励起光に応じて基準映像光を出射する発光体とを備える。前記第１主面には、前記発光体が設けられる。前記第２主面には、放熱塗料が塗布された放熱塗料領域が設けられる。前記放熱塗料領域は、少なくとも前記発光体が設けられる位置の反対側に設けられる。
【００１８】
実施形態では、発光体ホイールの第１主面に発光体が設けらており、発光体ホイールの第２主面に放熱塗料領域が設けられる。また、放熱塗料領域は、発光体が設けられる位置の反対側に設けられる。
【００１９】
従って、発光体に対する励起光の照射によって生じる熱が放熱塗料によって放熱される。すなわち、発光体ホイールの回転面を構成する熱伝導部材に依存せずに、かつ、発光体ホイールに放熱フィンを取り付けるか否かに依存せずに、発光体ホイールの放熱特性を向上することができる。
【００２０】
なお、励起光は、主として青成分光である。基準映像光は、映像を構成する光であり、例えば、赤成分光、緑成分光又は青成分光である。
【００２１】
［第１実施形態］
（投写型映像表示装置）
以下において、第１実施形態に係る投写型映像表示装置について説明する。図１は、第１実施形態に係る投写型映像表示装置１００を示す図である。なお、第１実施形態では、基準映像光として、赤成分光Ｒ、緑成分光Ｇ及び青成分光Ｂを用いるケースについて例示する。
【００２２】
図１に示すように、第１に、投写型映像表示装置１００は、光源ユニット１０と、発光体ホイール２０と、ロッドインテグレータ３０と、ＤＭＤ４０と、投写ユニット５０とを有する。
【００２３】
光源ユニット１０は、例えば、ＬＤ（Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｏｄｅ）やＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）などの複数の固体光源によって構成される。第１実施形態では、光源ユニット１０として、光源１０Ｂ及び光源１０Ｒが設けられる。
【００２４】
光源１０Ｂは、青成分光Ｂを励起光及び基準映像光として出射する。光源１０Ｂは、例えば、ＬＤ（Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｏｄｅ）やＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）などである。
【００２５】
光源１０Ｒは、基準映像光として赤成分光Ｒを出射する。光源１０Ｒは、例えば、LＤ（Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｏｄｅ）やＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）などである。
【００２６】
発光体ホイール２０は、励起光（青成分光Ｂ）の光軸に沿って延びる回転軸２０Ｘを中心として回転するように構成される。発光体ホイール２０は、励起光に応じて基準映像光（ここでは、緑成分光Ｇ）を反射する反射型回転体である。なお、発光体ホイール２０の詳細については後述する（図２〜図４を参照）。
【００２７】
ロッドインテグレータ３０は、ガラスなどの透明部材によって構成される中実のロッドである。ロッドインテグレータ３０は、光源ユニット１０から出射される光を均一化する。なお、ロッドインテグレータ３０は、内壁がミラー面によって構成される中空のロッドであってもよい。
【００２８】
ＤＭＤ４０は、光源ユニット１０から出射される光を変調する。詳細には、ＤＭＤ４０は、複数の微小ミラーによって構成されており、複数の微小ミラーは可動式である。各微小ミラーは、基本的に１画素に相当する。ＤＭＤ４０は、各微小ミラーの角度を変更することによって、投写ユニット５０側に光を反射するか否かを切り替える。
【００２９】
第１実施形態では、ＤＭＤ４０として、ＤＭＤ４０Ｒ、ＤＭＤ４０Ｇ及びＤＭＤ４０Ｂが設けられる。ＤＭＤ４０Ｒは、赤映像信号Ｒに基づいて赤成分光Ｒを変調する。ＤＭＤ４０Ｇは、緑映像信号Ｇに基づいて緑成分光Ｇを変調する。ＤＭＤ４０Ｂは、青映像信号Ｂに基づいて青成分光Ｂを変調する。
【００３０】
投写ユニット５０は、ＤＭＤ４０によって変調された映像光を投写面上に投写する。
【００３１】
第２に、投写型映像表示装置１００は、必要なレンズ群及びミラー群を有する。レンズ群としては、レンズ１１１〜レンズ１１６が設けられており、ミラー群としては、ミラー１２１〜ミラー１２５が設けられる。
【００３２】
レンズ１１１は、光源１０Ｂから出射される光を集光するコンデンサレンズである。レンズ１１２及びレンズ１１３は、励起光（青成分光Ｂ）を発光体（発光体Ｇ）の発光面上に集光するコンデンサレンズである。レンズ１１４は、光源１０Ｂ及び光源１０Ｒのそれぞれから出射される光をロッドインテグレータ３０の光入射面に集光する集光レンズである。レンズ１１５及びレンズ１１６は、ロッドインテグレータ３０から出射される光を各ＤＭＤ４０上に略結像するリレーレンズである。
【００３３】
ミラー１２１は、光源１０Ｂから出射される青成分光Ｂのうち、一部分を透過し、残り部分を反射するビームスプリッターである。
【００３４】
ミラー１２２は、ミラー１２１で反射される青成分光Ｂを反射する反射ミラーである。ミラー１２３は、赤成分光Ｒを透過して、青成分光Ｂを反射するダイクロイックミラーである。ミラー１２４は、青成分光Ｂ及び赤成分光Ｒを透過して、緑成分光Ｇを反射するダイクロイックミラーである。ミラー１２５は、各色成分光を反射する反射ミラーである。
【００３５】
第３に、投写型映像表示装置１００は、必要なプリズム群を有する。プリズム群として、プリズム２１０、プリズム２２０、プリズム２３０、プリズム２４０及びプリズム２５０が設けられる。
【００３６】
プリズム２１０は、透光性部材によって構成されており、面２１１及び面２１２を有する。プリズム２１０（面２１１）とプリズム２５０（面２５１）との間にはエアギャップが設けられており、プリズム２１０に入射した光が面２１１に入射する角度（入射角）が全反射角よりも大きいため、プリズム２１０に入射した光は面２１１で反射される。一方で、プリズム２１０（面２１２）とプリズム２２０（面２２１）との間にはエアギャップが設けられるが、面２１１で反射された光が面２１２に入射する角度（入射角）が全反射角よりも小さいため、面２１１で反射された光は面２１２を透過する。
【００３７】
プリズム２２０は、透光性部材によって構成されており、面２２１及び面２２２を有する。プリズム２１０（面２１２）とプリズム２２０（面２２１）との間にはエアギャップが設けられており、面２２２で最初に反射された青成分光Ｂ及びＤＭＤ４０Ｂから出射された青成分光Ｂが面２２１に入射する角度（入射角）が全反射角よりも大きいため、面２２２で最初に反射された青成分光Ｂ及びＤＭＤ４０Ｂから出射された青成分光Ｂは面２２１で反射される。一方で、面２２１で反射された後に面２２２で２回目に反射された青成分光Ｂが面２２１に入射する角度（入射角）が全反射角よりも小さいため、面２２１で反射された後に面２２２で２回目に反射された青成分光Ｂは面２２１を透過する。
【００３８】
面２２２は、赤成分光Ｒ及び緑成分光Ｇを透過して、青成分光Ｂを反射するダイクロイックミラー面である。従って、面２１１で反射された光のうち、赤成分光Ｒ及び緑成分光Ｇは面２２２を透過し、青成分光Ｂは面２２２で反射される。面２２１で反射された青成分光Ｂは面２２２で反射される。
【００３９】
プリズム２３０は、透光性部材によって構成されており、面２３１及び面２３２を有する。プリズム２２０（面２２２）とプリズム２３０（面２３１）との間にはエアギャップが設けられており、面２３１を透過して面２３２で反射された赤成分光Ｒ及びＤＭＤ４０Ｒから出射された赤成分光Ｒが再び面２３１に入射する角度（入射角）が全反射角よりも大きいため、面２３１を透過して面２３２で反射された赤成分光Ｒ及びＤＭＤ４０Ｒから出射された赤成分光Ｒは面２３１で反射される。一方で、ＤＭＤ４０Ｒから出射されて面２３１で反射された後に面２３２で反射された赤成分光Ｒが再び面２３１に入射する角度（入射角）が全反射角よりも小さいため、ＤＭＤ４０Ｒから出射されて面２３１で反射された後に面２３２で反射された赤成分光Ｒは面２３１を透過する。
【００４０】
面２３２は、緑成分光Ｇを透過して、赤成分光Ｒを反射するダイクロイックミラー面である。従って、面２３１を透過した光のうち、緑成分光Ｇは面２３２を透過し、赤成分光Ｒは面２３２で反射される。面２３１で反射された赤成分光Ｒは面２３２で反射される。ＤＭＤ４０Ｇから出射された緑成分光Ｇは面２３２を透過する。
【００４１】
プリズム２４０は、透光性部材によって構成されており、面２４１を有する。面２４１は、緑成分光Ｇを透過するように構成されている。なお、ＤＭＤ４０Ｇへ入射する緑成分光Ｇ及びＤＭＤ４０Ｇから出射された緑成分光Ｇは面２４１を透過する。
【００４２】
プリズム２５０は、透光性部材によって構成されており、面２５１を有する。
【００４３】
言い換えると、青成分光Ｂは、（１）面２１１で反射されて、（２）面２２２で反射されて、（３）面２２１で反射されて、（４）ＤＭＤ４０Ｂで反射されて、（５）面２２１で反射されて、（６）面２２２で反射されて、（７）面２２１、面２５１を透過する。これによって、青成分光Ｂは、ＤＭＤ４０Ｂで変調されて、投写ユニット５０に導かれる。
【００４４】
赤成分光Ｒは、（１）面２１１で反射されて、（２）面２１２、面２２１、面２２２及び面２３１を透過した上で、面２３２で反射されて、（３）面２３１で反射されて、（４）ＤＭＤ４０Ｒで反射されて、（５）面２３１で反射されて、（６）面２３２で反射されて、（７）面２３１、面２３２、面２２１、面２１２、面２１１及び面２５１を透過する。これによって、赤成分光Ｒは、ＤＭＤ４０Ｒで変調されて、投写ユニット５０に導かれる。
【００４５】
緑成分光Ｇは、（１）面２１１で反射されて、（２）面２１２、面２２１、面２２２、面２３１、面２３２、面２４１を透過した上で、ＤＭＤ４０Ｇで反射されて、（３）面２４１、面２３２、面２３１、面２２２、面２２１、面２１２、面２１１及び面２５１を透過する。これによって、緑成分光Ｇは、ＤＭＤ４０Ｇで変調されて、投写ユニット５０に導かれる。
【００４６】
（発光体ホイール）
以下において、第１実施形態に係る発光体ホイールについて説明する。図２〜図３は、第１実施形態に係る発光体ホイール２０を示す図である。
【００４７】
図２〜図３に示すように、発光体ホイール２０は、回転面２１と、緑領域２２Ｇと、放熱塗料領域２３とを有する。
【００４８】
回転面２１は、第１主面２１Ｐ及び第１主面２１Ｐの反対側に設けられた第２主面２１Ｑを有する。回転面２１は、アルミニウム、銅、鉄、ガラスなどによって構成される。回転面２１がガラスによって構成される場合には、第１主面２１Ｐ又は第２主面２１Ｑは、反射膜によって覆われる。
【００４９】
緑領域２２Ｇは、図２に示すように、第１主面２１Ｐに設けられる。緑領域２２Ｇは、光源１０Ｂから出射される励起光（青成分光Ｂ）に応じて緑成分光Ｇを発光する発光体Ｇを有する。発光体Ｇは、蛍光体或いは燐光体である。
【００５０】
放熱塗料領域２３は、図３に示すように、第２主面２１Ｑに設けられる。放熱塗料領域２３には、放熱塗料が塗布される。放熱塗料領域２３は、少なくとも発光体Ｇが設けられる位置の反対側に設けられる。第１実施形態では、第２主面２１Ｑの全体に亘って放熱塗料領域２３が設けられている。
【００５１】
ここで、放熱塗料領域２３が設けられていない場合には、図４に示すように、発光体Ｇが設けられる位置において、発光体Ｇに対する励起光（青成分光Ｂ）の照射によって生じる熱が生じる。しかしながら、第１実施形態のように、放熱塗料領域２３が設けられている場合には、図３に示すように、発光体Ｇが設けられる位置において、発光体Ｇに対する励起光（青成分光Ｂ）の照射によって生じる熱が放熱される。
【００５２】
（作用及び効果）
第１実施形態では、発光体ホイール２０の第１主面２１Ｐに発光体Ｇが設けらており、発光体ホイール２０の第２主面２１Ｑに放熱塗料領域２３が設けられる。また、放熱塗料領域２３は、少なくとも発光体Ｇが設けられる位置の反対側に設けられる。
【００５３】
従って、発光体Ｇに対する励起光の照射によって生じる熱が放熱塗料によって放熱される。すなわち、発光体ホイール２０の回転面２１を構成する熱伝導部材に依存せずに、かつ、発光体ホイール２０に放熱フィンを取り付けるか否かに依存せずに、発光体ホイール２０の放熱特性を向上することができる。
【００５４】
なお、第２主面２１Ｑに放熱塗料領域２３が設けられているため、放熱塗料領域２３が設けられていないケースと比べて、第２主面２１Ｑの表面粗さが増大する。従って、放熱塗料領域２３が設けられていると、発光体ホイール２０の回転に伴う空冷効果も増大することに留意すべきである。
【００５５】
［その他の実施形態］
本発明は上述した実施形態によって説明したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【００５６】
実施形態では、光変調素子として、３つのＤＭＤが例示されているが、実施形態は、これに限定されるものではない。光変調素子は、１つのＤＭＤであってもよい。或いは、光変調素子は、１つの液晶パネル或いは３つの液晶パネル（赤液晶パネル、緑液晶パネル及び青液晶パネル）であってもよい。液晶パネルは、透過型であってもよく、反射型であってもよい。
【００５７】
実施形態では、発光体として、励起光に応じて緑成分光Ｇを発光する発光体Ｇを例示した。しかしながら、発光体は、励起光に応じて赤成分光Ｒ又は青成分光Ｂを発光する発光体であってもよい。
【００５８】
実施形態では、励起光として、青成分光Ｂを例示した。しかしながら、励起光は、紫外成分光であってもよい。
【００５９】
実施形態では、発光体ホイール２０は、励起光に応じて基準映像光を反射する反射型回転体である。しかしながら、発光体ホイール２０は、励起光に応じて基準映像光を透過する透過型回転体であってもよい。
【符号の説明】
【００６０】
１０…光源、２０…発光体ホイール、３０…ロッドインテグレータ、４０…ＤＭＤ、５０…投写ユニット、１００…投写型映像表示装置、１１１〜１１６…レンズ、１２１〜１２５…ミラー、３００…モータ
【図１】
2013114193.tif 000003
【図２】
2013114193.tif 000004
【図３】
2013114193.tif 000005
【図４】
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