(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１面と、この第１面に対向する第２面と、前記第１面と第２面とを接続する外周面と内周面とを備え、回転中心を有する透明な基板と、
前記第１面に配置され、光源から照射された励起光を波長の異なる変換光に変換する着色部と、
前記第１面または前記第２面の少なくともいずれかの前記励起光および前記変換光の光路外の領域の、前記着色部よりも前記基板の外周面または内周面側に配置され、前記基板よりも熱伝導率が大きい放熱部とを備え、
前記第１面から前記第２面まで前記放熱部が連続して配置されている、カラーホイール。
【請求項２】
第１面と、この第１面に対向する第２面と、前記第１面と第２面とを接続する外周面と内周面とを備え、回転中心を有する透明な基板と、
前記第１面に配置され、光源から照射された励起光を波長の異なる変換光に変換する着色部と、
前記第１面または前記第２面の少なくともいずれかの前記励起光および前記変換光の光路外の領域の、前記着色部よりも前記基板の外周面または内周面側に配置され、前記基板よりも熱伝導率が大きい放熱部とを備え、
前記放熱部は、金属部とガラス部とを含む、カラーホイール。
【請求項３】
前記放熱部が、前記着色部よりも前記外周面側に配置されている、請求項１または２に記載のカラーホイール。
【請求項４】
少なくとも前記第１面に前記放熱部を備える、請求項１から３のいずれかに記載のカラーホイール。
【請求項５】
前記第１面および前記第２面に前記放熱部を備える、請求項１から３のいずれかに記載のカラーホイール。
【請求項６】
前記第１面の前記着色部よりも前記基板の回転中心側に前記放熱部を備える、請求項３から５のいずれかに記載のカラーホイール。
【請求項７】
前記第２面に前記放熱部を備える、請求項１から３のいずれかに記載のカラーホイール。
【請求項８】
前記基板がサファイアからなる、請求項１から７のいずれかに記載のカラーホイール。
【請求項９】
前記放熱部は、前記第１面または前記第２面に垂直な断面視で、前記基板に接する面を含む第１領域と、前記基板とは反対側の面を含む第２領域とを有し、前記第１領域の前記ガラス部の面積比率が、前記第２領域の前記ガラス部の比率よりも大きい、請求項２に記載のカラーホイール。
【請求項１０】
前記放熱部の断面の前記ガラス部の面積比率が１０％以下である、請求項９に記載のカラーホイール。
【請求項１１】
前記放熱部は、複数の気孔を有し、前記気孔の平均重心間距離Ｌと平均円相当径Ｄの比率Ｌ／Ｄが４以上である、請求項１から１０のいずれかに記載のカラーホイール。
【請求項１２】
前記第１面側に位置する放熱部と、前記第２面側に位置する放熱部とが、第１面側からの平面透視において重なっている、請求項５に記載のカラーホイール。
【請求項１３】
前記基板において、同一面上にある放熱部および着色部が直接接している、請求項１または２に記載のカラーホイール。
【請求項１４】
前記着色部と放熱部との重なり部が、放熱部が光源側となるように積層されている、請求項１３に記載のカラーホイール。
【請求項１５】
請求項１から１４のいずれかに記載のカラーホイールを備える、プロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本開示は、カラーホイール、およびこのカラーホイールを備えたプロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】  従来、カラーホイールを用いたプロジェクタが知られている。カラーホイールの一主面には蛍光体などからなる着色部が設けられ、この着色部は光源から照射された光（光源の光）を他の波長の光（変換光）に変換する。波長変換の際に、照射された光のエネルギーの一部は熱となる。そのため、カラーホイールにおいて着色部が設けられた面は、その反対の面と比べて高温となり、カラーホイールは熱膨張により変形（熱変形）する。【０００３】  特許文献１の図８には、透明な非金属材料からなる本体の前表面に波長変換層（着色部）と反射層、後表面の波長変換層の位置と対応する位置に放熱接着層を介して金属、グラファイトからなる放熱シートを有するカラーホイールが記載されている。【０００４】  特許文献２の図７、８には、蛍光体層の第１の主面の上に設けられる第１のガラス層と、第２の主面の上に設けられる第２のガラス層とを備え、第１のガラス層の上に、金属からなる反射層が設けられたカラーホイールにおいて、蛍光体層に発生した熱を、反射層を通って外部に放出させることが記載されている。【０００５】  カラーホイールには、光源の光の照射面とは反対側の面に変換光を放出する透過型と、光源の光の照射面と同じ側の面に変換光を放出する反射型とがある。特許文献１および２は、反射型カラーホイール用の構成である。例えば、サファイア製のカラーホイール本体の可視光の透過率が９８％程度であるのに対し、反射型カラーホイールに用いられるアルミニウム反射膜の可視光の反射率は９０％程度であるので、透過型のカラーホイールは、反射型のカラーホイールよりも光の損失が少ない（省電力である）という利点がある。カラーホイールに対して垂直に光源の光を照射することができるので、光路が短く、コンパクトなプロジェクタを構成することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１７−１１１４１８号公報
【特許文献２】特開２０１５−１４３８２４号公報
【発明の概要】
【０００７】  本開示のカラーホイールは、第１面と、この第１面に対向する第２面と、前記第１面と第２面とを接続する外周面とを備え、回転中心を有する透明な基板と、前記第１面に配置され、光源から照射された励起光を波長の異なる変換光に変換する着色部と、前記第１面または前記第２面の少なくともいずれかの前記励起光および前記変換光の光路外の領域の、前記着色部よりも前記基板の外周面または内周面側に配置され、前記基板よりも熱伝導率が大きい放熱部とを備える。
【０００８】  本開示のプロジェクタは、前記カラーホイールを備える。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１Ａ】本開示のカラーホイールの一実施形態を示す概略上面図。
【図１Ｂ】図１ＡのＡ−Ａ´線断面図である。
【図２Ａ】本開示のカラーホイールの他の実施形態を示す概略上面図。
【図２Ｂ】図２ＡのＢ−Ｂ´線断面図である。
【図３Ａ】本開示のカラーホイールの他の実施形態を示す概略上面図。
【図３Ｂ】図３ＡのＣ−Ｃ´線断面図である。
【図４Ａ】本開示のカラーホイールの他の実施形態を示す概略上面図。
【図４Ｂ】図４ＡのＤ−Ｄ´線断面図である。
【図５Ａ】本開示のカラーホイールの他の実施形態を示す概略上面図。
【図５Ｂ】図５ＡのＥ−Ｅ´線断面図である。
【図６Ａ】本開示のカラーホイールの他の実施形態を示す概略上面図。
【図６Ｂ】図６ＡのＦ−Ｆ´線断面図である。
【図７Ａ】本開示のカラーホイールの他の実施形態を示す概略上面図。
【図７Ｂ】図７ＡのＧ−Ｇ´線断面図である。
【図８Ａ】本開示のカラーホイールの他の実施形態を示す概略上面図。
【図８Ｂ】図８ＡのＨ−Ｈ´線断面図である。
【図９Ａ】本開示のカラーホイールの他の実施形態を示す概略上面図。
【図９Ｂ】図９ＡのＩ−Ｉ´線断面図である。
【図１０Ａ】本開示のカラーホイールの他の実施形態を示す概略上面図。
【図１０Ｂ】図１０ＡのＪ−Ｊ´線断面図である。
【図１１Ａ】本開示のカラーホイールの他の実施形態を示す概略上面図。
【図１１Ｂ】図１１ＡのＫ−Ｋ´線断面図である。
【図１２Ａ】本開示のカラーホイールの他の実施形態を示す概略上面図。
【図１２Ｂ】図１２ＡのＬ−Ｌ´線断面図である。
【図１３Ａ】本開示のカラーホイールの他の実施形態を示す概略上面図。
【図１３Ｂ】図１３ＡのＭ−Ｍ´線断面図である。
【図１４Ａ】本開示のカラーホイールの他の実施形態を示す概略図上面図。
【図１４Ｂ】図１４ＡのＮ−Ｎ´線断面図である。
【図１５】本開示のカラーホイールの一例で示す断面ＳＥＭ写真である。
【図１６Ａ】従来のカラーホイールを示す概略上面図。
【図１６Ｂ】図１６ＡのＸ−Ｘ´線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】＜カラーホイールとプロジェクタ＞  本開示のカラーホイール１およびプロジェクタについて、図を参照しながら説明する。
【００１１】  図１は、カラーホイール１の一実施形態を示す概略図である。図２〜１４は、カラーホイール１の他の実施形態を示す概略図である。図１５は、カラーホイール１の断面ＳＥＭ写真である。図１６は従来のカラーホイール２０を示す概略図である。
【００１２】  図１に示すように、カラーホイール１は、第１面２ａと、この第１面２ａに対向する第２面２ｂと、第１面２ａと第２面２ｂとを接続する内周面２ｃと外周面２ｄとを有する透明な基板２と、基板２の第１面２ａ側に配置された、励起光を波長の異なる変換光に変換する着色部３（赤色着色部３Ｒ、緑色着色部３Ｇ）と、第１面２ａまたは第２面２ｂの少なくともいずれかの励起光および変換光の光路外の領域の、着色部３よりも内周面２ｃ側に配置され、基板２よりも熱伝導率が大きい放熱部４とを備える。カラーホイール１は、回転中心１ｃを中心として回転させて使用される。
【００１３】  本開示のプロジェクタ（不図示）は、カラーホイール１に光を照射する光源と、カラーホイール１を保持して回転させる回転保持部と、多数のマイクロミラーを有するデジタルミラーデバイスとを備える。
【００１４】  カラーホイール１は、照射光によって発熱した着色部３からの熱により熱変形する。カラーホイール１は高速で回転して使用されるため、熱変形すると、回転数の変化が生じる。カラーホイール１の熱変形が大きい場合は、遠心力や他の部材への接触による破損したりするおそれがある。
【００１５】  放熱部４の熱は、カラーホイール１の回転にともない周辺の空気に放熱される。カラーホイール１は外周面２ｄ側ほど回転時の線速度が大きく、面積も大きい。カラーホイール１は、着色部３よりも外周面２ｄ側に放熱部４を備えているので、空気中への放熱量を大きくすることができる。
【００１６】  カラーホイール１は、上記構成を有するので、耐熱性、放熱性、剛性に優れ、熱変形しにくい。特に、光源の光の照射面とは反対側の面に変換光を放出する透過型のカラーホイール１に好適である。カラーホイール１は、信頼性の高いプロジェクタを構成することができる。また、カラーホイール１は、高出力な光源と組み合わせて、高輝度なプロジェクタを構成することができる。
【００１７】  基板２および放熱部４の熱伝導率は、例えば、レーザーフラッシュ法を用いて測定できる。
【００１８】  基板２は、円板状で、直径は１０ｍｍ〜２００ｍｍ、厚みは０．１ｍｍ〜２．０ｍｍである。
【００１９】  基板２は、例えばサファイアからなる。サファイアは、熱伝導性および放熱性に優れており温度上昇を抑制できる点、剛性が高く変形し難い点、機械強度が強く比較的強く破損し難い点、光の透過性が高い点において、基板２として優れている。基板２は、内周面２ｃを有さない円板状であってもよい。
【００２０】  着色部３は、例えば蛍光体からなる。図１に示すカラーホイール１では、着色部３として、赤色着色部３Ｒ、緑色着色部３Ｇを有している。このようなカラーホイール１に対して用いる光源には、青色レーザなどが使用される。赤色着色部３Ｒ、緑色着色部３Ｇは、照射光（青色）を赤色光、緑色光に変換し、それぞれ所定の中心角（例えば１２０°）を有する環状扇形領域に形成される。
【００２１】  放熱部４の主成分は、例えば、銀、銅、金、アルミニウムなどの熱伝導性に優れた金属である。放熱部４の厚みは、例えば１０μｍ〜１ｍｍ、好ましくは５０μｍ〜２００μｍである。放熱部４が、金属部と複数のガラス部とを含むメタライズ層であると、放熱部４と基板２との界面付近に存在するガラス部により、基板２と金属部とが強固に固着される。放熱部４がガラス部を含んでいる場合は、金属単体と比べて剛性が高い。そのため、カラーホイール１の熱変形を低減できる。ガラス部は、例えば、酸化ケイ素を主成分とするガラスである。放熱部４の、第１面２ａまたは第２面２ｂに垂直な断面におけるガラス部の面積比率（以下、ガラス比率という）が１０％以下であると特に好適である。
【００２２】  放熱部４は、第１面２ａまたは第２面２ｂに垂直な断面視で基板２に接する面を含む第１領域４ａと、基板２とは反対側の面を含む第２領域４ｂとを有する。この第１領域４ａのガラス比率が、第２領域４ｂのガラス比率よりも大きいと、ガラス比率の大きい第１領域４ａによって基板２との固着が大きくなり、ガラス比率の小さい第２領域４ｂによって、放熱部４全体の放熱性能が大きくなる。
【００２３】  放熱部４は、さらに複数の気孔を有していてもよい。気孔は、放熱部の熱応力や残留応力を緩和し、変形、破損を抑制する機能を有する。ただし、気孔が大きすぎたり、気孔率が大きすぎると、放熱性能が低下する。そのため、気孔の平均重心間距離Ｌと平均円相当径Ｄの比率であるＬ／Ｄが４以上であることが好ましい。Ｌ／Ｄが４以上であれば、応力緩和と放熱性能とを両立できる。
【００２４】  図１５に、カラーホイール１の断面ＳＥＭ写真（反射電子像）を示す。図中で、放熱部４は、最も白い部分が金属部、黒い部分が気孔、両者の中間明るさの部分がガラス部である。気孔とガラス部はそれぞれ複数存在している。ガラス比率、重心間距離、円相当径は、このような断面ＳＥＭ写真から、画像解析ソフトを用いて求めることができる。例えば、画像解析ソフト「Ａ像くん」（登録商標、旭化成エンジニアリング（株）製）を用い、設定条件として、明度を明、小図形除去面積を０．１μｍ2、雑音除去フィルタを有とし、画像の明暗を示す指標であるしきい値を、画面上に現れるマーカーが粒子の形状と一致するように調整して求めることができる。図１５において、第１領域４ａのガラス比率は１２．０％、第２領域のガラス比率は４．９％、放熱部４全体のガラス比率は８．０％である。気孔の平均重心間距離Ｌは７．７μｍ、気孔の平均円相当径Ｄは１．４μｍ、Ｌ／Ｄは５．５である。
【００２５】  カラーホイール１は、発熱源である着色部３のある第１面１ａ（基板２の第１面２ａに相当）が、第２面１ｂ（基板２の第２面２ｂに相当）よりも高温になりやすい。カラーホイール１が、基板２の第１面２ａ側に放熱部４を備えていると、着色部３の発熱を速やかに放熱部４に伝達できる。そのため、着色部３と放熱部４との距離が近いことがよく、直接接していると特に好適である。
【００２６】  カラーホイール１は、図２、３のように、第２面１ｂ側にも放熱部４を備えていると、第１面１ｂ側の放熱も大きくなるので好適である。特に、第１面１ａ側と第１面１ｂ側の両方に相対するように放熱部４を備えていると、後述のように、放熱部４の形成後のカラーホイール１の変形が小さいので好適である。
【００２７】  カラーホイール１が、図４、５のように、着色部３よりも回転中心１ｃ側に放熱部４を備えていると、着色部３の熱を、回転保持部にも熱伝導により放熱することができるので、放熱性能が向上する。図６のように、基板２の第１面２ａ側と第２面２ｂ側とを接続する放熱部４を備えていると、特に好適である。
【００２８】  カラーホイール１は、図７に示すように、第１面２ａにおいて、着色部３よりも外周面２ｄの近くに、基板２よりも熱伝導率が大きい放熱部４１を備える。この放熱部４１は、励起光の光路領域外に位置していてもよい。放熱部４１は、間隔をおいて複数配置されてもよく、環状の一体物であってもよい。
【００２９】  カラーホイール１は、図８、図９のように、第２面２ｂ側に放熱部４１を備えていてもよい。このように、第２面２ｂ側にも放熱部４１を備えているときには、第２面２ｂ側においても放熱性能が向上する。そのため、さらにカラーホイール１は熱変形しにくくなる。特に、第１面２ａの平面透視において、第１面２ａに位置する放熱部４１と、第２面２ｂ側に位置する放熱部４１とが重なっているときには、放熱部４１の位置の違いによる回転支障や変形が少ない。
【００３０】  さらに、本カラーホイール１は、図１０、１１のように、着色部３よりも基板２の回転中心１ｃの近くに放熱部４２を備えていてもよい。このような構成を満たしているときには、波長変換時に生じた熱を、基板２の中心側においても放熱することができるため、熱変形しにくくなる。
【００３１】  基板２が内周面２ｃを有しているときには、カラーホイール１を保持する回転保持部にも熱伝導により放熱することができるため、放熱性能が向上する。さらに、放熱性能が向上する構成としては、図９に示すように、基板２の第１面２ａから第２面２ｂにわたって放熱部４１を備えていてもよい。なお、放熱部４１および放熱部４２は、先述した放熱部４と同じものである。
【００３２】  図１２に示すカラーホイール１は、第２面２ｂにおける光路領域外に、基板２よりも熱伝導率が大きい放熱部４を備える。
【００３３】  図１２に示すカラーホイール１は、第２面２ｂにおける光路領域外に、基板２よりも熱伝導率が大きい放熱部４を備えることから、基板２の厚み方向、すなわち第１面２ａから第２面２ｂへの熱伝達が促進され、放熱部４による放熱により、熱変形が少ない。
【００３４】  波長変換時に生じた熱は、カラーホイール１の回転にともない周辺の空気に放熱される。カラーホイール１は外周面２ｄ側ほど回転時の線速度が大きく、面積も大きい。カラーホイール１が、図１２、１４のように光路外領域における外周面２ｄ側に放熱部４を備えているときには、空気中への放熱量を大きくすることができる。そのため、放熱性能が向上し、カラーホイール１は熱変形しにくくなる。
【００３５】  図１３、１４のように、カラーホイール１が、光路外領域における基板２の中心１ｃの近くに放熱部４を備えていてもよい。このような構成を満たしているときには、基板２の中心側における熱変形が少なくなる。カラーホイール１では、着色部３を備える第１面２ａは、波長変換時において第２面２ｂよりも高温になり、第１面２ａは、凸状になるような熱変形をするが、光路外領域における基板２の中心の近くに放熱部４を備えていることにより、第２面２ｂ側に熱が逃げようとする。そのため、第１面２ａは、凸状となる熱変形が抑制される。
【００３６】  波長変形時において、カラーホイール１の第１面２ａが第２面２ｂよりも高温になると、基板２は第１面２ａが凸状になる方向に熱変形をする。基板２は、着色部３を備える第１面２ａが、波長変換していないときにおいて、凹状であってもよい。カラーホイール１の残留応力が着色部３の発熱による熱応力を打ち消すような応力を備えている場合や、着色部３の発熱による熱応力よりも大きい範囲にある場合、変形が抑制されるので好適である。
【００３７】  具体的には、放熱部４を焼成などの室温よりも高温となる方法で形成すると、形成温度と室温との温度差、基板２と放熱部４の熱膨張係数差により、基板２および放熱部４に残留応力が生じる。一般に、金属は熱膨張係数が大きいので、基板２は、放熱部４が形成された側の面が圧縮応力となり、放熱部４が形成された側の面が凹状となるような変形が生じる。
【００３８】  カラーホイール１が第１面２ａ側に高温で形成された放熱部４を備えているときには、第１面２ａが凹状となり、波長変換時における第１面２ａの凸状への熱変形が抑制される。これは、第１面２ａの残留応力と、波長変換時の熱応力とが相殺されることによるものと推察される。
【００３９】  カラーホイール１が、第１面１ａと第２面１ｂの両方に放熱部４を備えていると、放熱部４の形成による残留応力が相殺されて、放熱部４の形成後によるカラーホイール１の変形が小さくなるので好適である。特に、第１面２ａの平面透視において、第１面２ａおよび第２面２ｂに位置する放熱部４が重なり合うような配置であれば、放熱部４の形成時における基板２の変形を抑制することができる。第１面１ａと第２面１ｂの放熱部４の設計（位置、面積、厚み等）を、カラーホイール１の使用条件（加熱条件）に合わせて適宜設計することにより、さらに、カラーホイール１の変形を抑制することができる。
【００４０】  プロジェクタの光源の配置はカラーホイール１の第１面１ａ側であっても第２面１ｂ側であってもよい。着色部３からのカラーホイール１の変換光が第１面１ａ側に放出されるようにする（透過型のプロジェクタであれば、光源を第２面１ｂ側に配置する）と、変換光が基板２を透過することによる光量の減衰が生じないので特によい。着色部３と放熱部４とが直接接している場合、着色部３と放熱部４との重なり部が、放熱部４が光源側となるように積層されていると、着色部３の熱が速やかに放熱部４に伝達されるので好適である。
【００４１】＜カラーホイールの製造方法＞  本実施形態のカラーホイール１の製造方法について説明する。
【００４２】  まず、基板２の材料となるサファイア板を準備する。サファイア板は多結晶アルミナを原材料として育成されたサファイアインゴットを切断、加工して形成される。サファイア板は、例えば、直径が１０ｍｍ〜２００ｍｍ、厚みが０．１ｍｍ〜２．０ｍｍの円板状である。
【００４３】  サファイアインゴットの育成方法に特に制限はない。ＥＦＧ（Ｅｄｇｅ−ｄｅｆｉｎｅｄ  ｆｉｌｍ−ｆｅｄ  Ｇｒｏｗｔｈ）法、ＣＺ（チョクラルスキー法）、カイロポーラス法などで育成したサファイアインゴットを使用することができる。
【００４４】  そして、サファイア板に、基板２を回転保持部に固定するための固定用穴等を形成する。
【００４５】  続いて、ラッピング装置により、サファイア板の両主面の算術平均粗さＲａが１．０μｍ以下となるように加工する。ラッピングは、例えば、鋳鉄製の定盤と平均粒径２５μｍのダイヤモンド砥粒を用いて自重モードで行えばよい。
【００４６】  本明細書における算術平均粗さＲａは、ＪＩＳ  Ｂ０６０１（２０１３）に準拠する値である。算術平均粗さＲａは、例えばキーエンス社製レーザ顕微鏡装置ＶＫ−９５１０を用いて測定することができる。測定条件は、例えば、測定モードをカラー超深度、測定倍率を１０００倍、測定ピッチを０．０２μｍ、カットオフフィルタλｓを２．５μｍ、カットオフフィルタλｃを０．０８ｍｍ、測定長さを１００μｍ〜５００μｍとするとよい。
【００４７】  ラッピング後に、サファイア板の表面および内部の残留応力と結晶欠陥の低減、または光の透過率の向上のための熱処理を行ってもよい。熱処理の具体的な条件としては、サファイア板をアルゴンなどの不活性ガス雰囲気中、または真空中で１８００℃以上、２０００℃以下の温度で５時間以上保持した後、６時間以上の降温時間で室温まで冷却する。これにより、サファイア基板の表面および内部において、原子の再配列が進行し、結晶欠陥や内部応力が低減し、光の透過率が向上する。
【００４８】  続いて、コロイダルシリカを用いたＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）を行い、サファイア板の両主面を算術平均粗さＲａが３０ｎｍ以下、好ましくは１ｎｍ以下となるように鏡面研磨加工することで、基板２を製造することができる。
【００４９】  そして、基板２の第１面２ａの所望の領域に、着色部３となる蛍光体またはカラーフィルタを蒸着、塗布・焼成などの方法で形成する。
【００５０】  さらに、基板２の第１面２ａまたは第２面２ｂのうち、少なくとも一方の面の所望の領域の励起光および変換光の光路外の領域（少なくとも着色部３よりも外周面２ｄ側の領域を含む）に、蒸着、塗布・焼成などの方法で、銀、銅、金、アルミニウムなどからなる放熱部４を形成する。放熱部４は、金属粉末とガラス粉末とを含む組成物を塗布、焼成して形成してもよい。
【００５１】  放熱部４を高温で形成すると、基板２および放熱部４には残留応力が生じる。放熱部４の形成温度が６００℃以上であれば、残留応力が着色部３の発熱による熱応力と比べて比較的大きく、カラーホイール１の変形が抑制されるので好適である。
【００５２】  以上、本開示のカラーホイール１の製造方法は、第１面２ａと、この第１面２ａに対向する第２面２ｂと、第１面２ａと第２面２ｂとを接続する内周面２ｃと外周面２ｄとを有する透明な基板２を準備する工程と、第１面２ａに、光源から照射された励起光を波長の異なる変換光に変換する着色部３を形成する工程と、第１面２ａまたは第２面２ｂの少なくともいずれかの励起光および変換光の光路外の領域の着色部３よりも外周面２ｄ側の領域に、基板２よりも熱伝導率が大きい放熱部４を形成する工程とを備える。そのため、熱変形しにくいカラーホイールを提供することができる。
【００５３】  着色部３と放熱部４とはどちらを先に形成してもよい。着色部３を放熱部４よりも先に、または同時に形成すると、放熱部４の形成によって生じた残留応力が変化しないので好適である。放熱部４を着色部３よりも先に形成すると、放熱部４を焼成する際の熱による着色部３の損傷がなく、放熱部４の焼成条件の自由度が向上する点で好適である。
【００５４】  このようなカラーホイールによれば、変換光が光源と反対側に伝搬する透過型カラーホイールにも適用可能である。そのため、熱変形しにくいカラーホイール、およびこのカラーホイールを備えた信頼性の高いプロジェクタを提供することができる。
【００５５】  以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載の範囲内において、種々の改良および変更を行なってもよい。例えば、カラーホイール１は、光源の光の入射する面に光源の光の反射を低減するための反射防止膜を備えていてもよいし、着色部３の変換光出射側とは反対側に変換光を反射し、光源の光を透過するダイクロイック膜を備えていてもよい。
【実施例】
【００５６】（実施例１）  直径１００ｍｍ、厚さ１ｍｍのサファイア基板を２枚準備し、実施例１として、図１に示すような、第１面２ａ（１ａ）に着色部３と放熱部４とを有し、放熱部４が着色部３よりも内周面２ｃ側に位置するカラーホイール１を作製した。【００５７】（実施例２）  直径１００ｍｍ、厚さ１ｍｍのサファイア基板を２枚準備し、実施例２として、図７に示すような、第１面２ａにおいて、着色部３よりも外周面２ｄの近くに放熱部４１を備えるカラーホイール１を作成した。【００５８】（実施例３）  直径１００ｍｍ、厚さ１ｍｍのサファイア基板を２枚準備し、実施例２として、図１２に示すような、第２面２ｂにおいて、着色部３よりも外周面２ｄの近くに放熱部４を備えるカラーホイール１を作成した。【００５９】  比較例として、図１６に示すような、第１面２０ａに着色部を有し、放熱部４を有さないカラーホイール２０を作製した。実施例では、銀粒子とシリカ系ガラスとを含むペーストを塗布し、焼成温度８００℃で焼成して厚み約５０μｍの放熱部４を形成した。【００６０】  実施例１〜３のカラーホイール１と比較例のカラーホイール２０とを、それぞれ着色部３を下にして、着色部３を加熱するための外形８０ｍｍ、内径７０ｍｍ、厚さ１０ｍｍのリング状のサファイアを介して１６０℃に加熱したホットプレート上に置いて１０分間加熱し、加熱前後の反りを測定することで、放熱性能を比較した。反りの測定は、ホットプレート上でミツトヨ社製てこ式ダイヤルゲージを用いて、加熱前後のカラーホイール１（２０）の最外周部のホットプレートからの高さの変化を測定した。実施例と比較例で、それぞれ測定を３回繰り返して、平均値を反り変化の値とした。【００６１】  実施例１および２では、加熱前後で反りの変化は５μｍであった。実施例３では、加熱前後で反りの変化は０μｍであった。比較例では加熱前後で反りの変化は２０μｍであった。
【符号の説明】
【００６２】１、２０：カラーホイール１ａ：第１面１ｂ：第２面１ｃ：回転中心２  ：基板２ａ：第１面２ｂ：第２面２ｃ：内周面２ｄ：外周面３  ：着色部３Ｒ：赤色着色部３Ｇ：緑色着色部４：放熱部４１，４２：放熱部４ａ：第１領域４ｂ：第２領域
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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