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(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】6109883
(24)【登録日】2017年3月17日
(45)【発行日】2017年4月5日
(54)【発明の名称】色相環装置
(51)【国際特許分類】
F21S 2/00 20160101AFI20170327BHJP
F21V 9/16 20060101ALI20170327BHJP
F21V 29/502 20150101ALI20170327BHJP
F21V 29/51 20150101ALI20170327BHJP
G03B 21/14 20060101ALI20170327BHJP
G03B 21/00 20060101ALN20170327BHJP
F21Y 115/10 20160101ALN20170327BHJP
【ＦＩ】
F21S2/00 375
F21V9/16 100
F21V29/502 100
F21V29/51
G03B21/14 A
!G03B21/00 F
F21Y115:10
【請求項の数】14
【全頁数】14
(21)【出願番号】特願2015-130321(P2015-130321)
(22)【出願日】2015年6月29日
(65)【公開番号】特開2016-110985(P2016-110985A)
(43)【公開日】2016年6月20日
【審査請求日】2015年6月29日
(31)【優先権主張番号】62/088,930
(32)【優先日】2014年12月8日
(33)【優先権主張国】US
(73)【特許権者】
【識別番号】596039187
【氏名又は名称】台達電子工業股▲ふん▼有限公司
【氏名又は名称原語表記】ＤＥＬＴＡＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ，ＩＮＣ．
(74)【代理人】
【識別番号】110000877
【氏名又は名称】龍華国際特許業務法人
(72)【発明者】
【氏名】周 ▲彦▼伊
(72)【発明者】
【氏名】陳 ▲ち▼
(72)【発明者】
【氏名】楊 ▲ガイ▼祥
(72)【発明者】
【氏名】▲呉▼ 世國
【審査官】
石井 孝明
(56)【参考文献】
【文献】
特開２０１４−１４６０５６（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特表２０１１−５０５６５８（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｆ２１Ｓ ２／００
Ｆ２１Ｖ ９／００−９／１６
Ｆ２１Ｖ２９／００−２９／９０
Ｇ０３Ｂ２１／００−２１／６４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
プロジェクタに適用される色相環装置において、
ビームを通過させるための少なくとも１つの貫通孔を有するケースと、
受光面を有する基板と、前記受光面に設けられており、前記ビームによりライトスポットが形成される蛍光粉末層と、を含む、前記ケース内に設けられる色相環と、
前記基板が回転する途中、前記ライトスポットが前記蛍光粉末層に環状経路を形成するように、前記基板を回転させるように駆動することに用いられる、前記ケース内に設けられるモータと、
前記環状経路の前記ケースへの写像位置に実質的に設けられる熱伝導素子と、
を備える色相環装置。
ビームを通過させるための少なくとも１つの貫通孔を有するケースと、
受光面を有する基板と、前記受光面に設けられており、前記ビームによりライトスポットが形成される蛍光粉末層と、を含む、前記ケース内に設けられる色相環と、
前記基板が回転する途中、前記ライトスポットが前記蛍光粉末層に環状経路を形成するように、前記基板を回転させるように駆動することに用いられる、前記ケース内に設けられるモータと、
前記環状経路の前記ケースへの写像位置に実質的に設けられる熱伝導素子と、
を備える色相環装置。
【請求項2】
前記熱伝導素子は、前記基板の前記受光面に近い側に位置するように、前記ケース外に設けられる請求項１に記載の色相環装置。
【請求項3】
前記熱伝導素子は、前記基板の前記受光面に近い側に位置するように、前記ケース内に設けられる請求項１に記載の色相環装置。
【請求項4】
前記基板は、背光面を更に有し、前記受光面と前記背光面とは、それぞれ前記基板の反対する両側に位置する請求項１に記載の色相環装置。
【請求項5】
前記熱伝導素子は、前記基板の前記背光面に近い側に位置するように、前記ケース外に設けられる請求項４に記載の色相環装置。
【請求項6】
前記熱伝導素子は、前記基板の前記背光面に近い側に位置するように、前記ケース内に設けられる請求項４に記載の色相環装置。
【請求項7】
前記基板は、透過型基板であり、前記少なくとも１つの貫通孔の数が少なくとも２又は２の倍数であり、前記貫通孔が前記ビームの光路において前記基板を介して互いに位置合わせる請求項４から６のいずれか一項に記載の色相環装置。
【請求項8】
前記熱伝導素子の前記受光面への正投影と前記環状経路とは、少なくとも部分的に重なる請求項１から７のいずれか一項に記載の色相環装置。
【請求項9】
前記熱伝導素子の前記受光面への前記正投影と前記環状経路とは、半分以上重なる請求項８に記載の色相環装置。
【請求項10】
前記基板が回転する途中、前記貫通孔の前記受光面への正投影は、前記受光面において環状投影ベルトを形成し、前記熱伝導素子の前記受光面への正投影と前記環状投影ベルトとは、少なくとも部分的に重なる請求項１から９のいずれか一項に記載の色相環装置。
【請求項11】
前記基板は、反射型基板である請求項１から６のいずれか一項に記載の色相環装置。
【請求項12】
前記熱伝導素子は、ヒートパイプ又は冷却流体パイプである請求項１から１１のいずれか一項に記載の色相環装置。
【請求項13】
プロジェクタに適用される色相環装置において、
ビームを通過させるための少なくとも１つの貫通孔を有するケースと、
受光面を有する基板と、前記受光面に設けられており、前記ビームによりライトスポットが形成される蛍光粉末層と、を含む、前記ケース内に設けられる色相環と、
前記基板が回転する途中、前記ビームが前記蛍光粉末層上の環状被照射領域に照射されるように、前記基板を回転させるように駆動することに用いられる、前記ケース内に設けられるモータと、
前記ビームが投射する方向に関して前記環状被照射領域に対応する前記ケース上の位置に形成される環状ヒートゾーンに対応する前記ケースにおける位置に実質的に設けられる熱伝導素子と、
を備える色相環装置。
ビームを通過させるための少なくとも１つの貫通孔を有するケースと、
受光面を有する基板と、前記受光面に設けられており、前記ビームによりライトスポットが形成される蛍光粉末層と、を含む、前記ケース内に設けられる色相環と、
前記基板が回転する途中、前記ビームが前記蛍光粉末層上の環状被照射領域に照射されるように、前記基板を回転させるように駆動することに用いられる、前記ケース内に設けられるモータと、
前記ビームが投射する方向に関して前記環状被照射領域に対応する前記ケース上の位置に形成される環状ヒートゾーンに対応する前記ケースにおける位置に実質的に設けられる熱伝導素子と、
を備える色相環装置。
【請求項14】
前記環状ヒートゾーンの面積は、前記環状被照射領域の面積よりやや大きい請求項１３に記載の色相環装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、色相環装置に関し、特に、プロジェクタに適用される色相環装置に関する。
【背景技術】
【0002】
プロジェクタは、現れてから、科学技術の発達に伴い、消費製品からハイテク製品までの各分野に用いられており、その適用範囲が拡大しつつ、例えば、大規模の会議での講演に適用されて投影システムで投影物を拡大し、又は商業用の投影式スクリーンやテレビジョンに適用されてレポートの内容に合わせて画面をリアルタイムに現す。
【0003】
よく見られるプロジェクタの構成としては、ほぼ光源モジュールと光学処理ユニットとに分けられる。光源モジュールは、一般的に、光源により発光し、光学部材により光を収集し、フィルター、色相環によりフィルター処理されて、処理された光を光学処理ユニットに出射した後で投射スクリーンに投射する。プロジェクタの発達に伴い、光源モジュールにおいて、蛍光粉末が塗布された色相環をレーザー光源に合わせて使用して、異なる波長の光を提供することもある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、レーザビームのエネルギーが非常に高いので、色相環がレーザビームを受光する時、ライトスポット上の単位エネルギー密度が非常に大きくて、極めて高い温度が発生するため、蛍光粉末の破損又は発光効率の低下を引き起こしてしまう。プロジェクタの輝度に対する要求の向上に伴い、レーザビームのエネルギーも増加し、このような蛍光粉末の過熱による破損又は発光効率の低下という現象が益々著しくなる。
【0005】
上記事情に鑑みて、本発明の目的は、上記問題を解決できる色相環装置を提出する。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するため、本発明の一実施形態によると、プロジェクタに適用される色相環装置において、ビームを通過させるための少なくとも１つの貫通孔を有するケースと、受光面を有する基板と、受光面に設けられており、ビームによりライトスポットが形成される蛍光粉末層と、を含む、ケース内に設けられる色相環と、基板が回転する途中、ライトスポットが蛍光粉末層に環状経路を形成するように、基板を回転させるように駆動することに用いられる、ケース内に設けられるモータと、環状経路のケースへの写像位置に実質的に設けられる熱伝導素子と、を備える色相環装置を提供する。
【0007】
本発明の１つ又は複数の実施形態において、前記熱伝導素子は、基板の受光面に近い側に位置するように、ケース外に設けられる。
【0008】
本発明の１つ又は複数の実施形態において、前記熱伝導素子は、基板の受光面に近い側に位置するように、ケース内に設けられる。
【0009】
本発明の１つ又は複数の実施形態において、前記基板は、背光面を更に有し、受光面と背光面とは、それぞれ基板の反対する両側に位置する。
【0010】
本発明の１つ又は複数の実施形態において、前記熱伝導素子は、基板の背光面に近い側に位置するように、ケース外に設けられる。
【0011】
本発明の１つ又は複数の実施形態において、前記熱伝導素子は、基板の背光面に近い側に位置するように、ケース内に設けられる。
【0012】
本発明の１つ又は複数の実施形態において、前記基板は、透過型基板であり、少なくとも１つの貫通孔の数が少なくとも２つであり、前記２つの貫通孔がビームの光路において基板を介して互いに位置合わせる。
【0013】
本発明の１つ又は複数の実施形態において、前記熱伝導素子の受光面への正投影と環状経路とは、少なくとも部分的に重なる。
【0014】
本発明の１つ又は複数の実施形態において、前記熱伝導素子の受光面への正投影と環状経路とは、少なくとも半分以上重なる。
【0015】
本発明の１つ又は複数の実施形態において、基板が回転する途中、貫通孔の受光面への正投影は、受光面において環状投影ベルトを形成し、熱伝導素子の受光面への正投影と環状投影ベルトとは、少なくとも部分的に重なる。
【0016】
本発明の１つ又は複数の実施形態において、前記基板は、反射型基板である。
【0017】
本発明の１つ又は複数の実施形態において、前記熱伝導素子は、ヒートパイプ又は冷却流体パイプである。
【0018】
本発明の別の実施形態によると、プロジェクタに適用される色相環装置において、ビームを通過させるための少なくとも１つの貫通孔を有するケースと、受光面を有する基板と、受光面に設けられる蛍光粉末層と、を含む、ケース内に設けられる色相環と、基板が回転する途中、ビームが蛍光粉末層に照射する領域は、環状被照射領域であり、ケースに環状被照射領域に対応する環状ヒートゾーンを形成し、環状ヒートゾーンは、大体ビームが投射する直線位置に位置するように、基板を回転させるように駆動することに用いられる、ケース内に設けられるモータと、ケースにおいて環状ヒートゾーンに対応する位置に実質的に設けられる熱伝導素子と、を備える色相環装置を提供する。
【0019】
本発明の１つ又は複数の実施形態において、前記環状ヒートゾーンの面積は、環状被照射領域の面積よりやや大きい。
【発明の効果】
【0020】
以上をまとめると、本発明の色相環装置では、熱伝導素子をケースに設ける場合、ビームが蛍光粉末層に直接照射する領域（実質的に、基板が回転する場合、ビームのライトスポットが蛍光粉末層に形成する領域に対応する）のケースへの写像位置に実質的に設ける。これにより、ビームが蛍光粉末層に直接照射するライトスポットの位置に発生する大量の熱エネルギーは、基板、ケースを介して、熱伝導素子によって素早く排熱することができる。そのため、本発明の色相環装置は、ビームが蛍光粉末層に直接照射する領域への大量の熱エネルギーの蓄積を避けることができ、更に蛍光粉末層の耐性を増加させ、間接的に蛍光粉末層の発光効率を向上させることができる。
【0021】
上記説明は、本発明が解決しようとする課題、課題を解決するための手段、及びその発明の効果等を論じるためのものだけであり、本発明の具体的な細部については、下記の実施形態及び関連する図面によって説明する。
【図面の簡単な説明】
【0022】
下記図面の説明は、本発明の上記及び他の目的、特徴、メリット及び実施例をより分かりやすくするためのものである。【図1】本発明の一実施形態に係る色相環装置を示す裏面図である。
【図2】本発明の一実施形態に係る色相環装置を示す断面図である。
【図6】本発明の一実施形態に係る色相環装置を示す正面図である。
【図7A】本発明の一実施形態に係る色相環装置を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0023】
以下、図面で本発明の複数の実施形態を開示し、明らかに説明するために、数多くの実際の細部を下記でまとめて説明する。しかしながら、理解すべきなのは、これらの実際の細部が、本発明を制限するためのものではない。つまり、本発明の実施形態の一部において、これらの実際の細部は、必須なものではない。また、図面を簡略化するために、ある従来慣用の構造及び素子は、図面において簡単で模式的に示される。
【0024】
図１、図２及び図３を参照されたい。図１は、本発明の一実施形態に係る色相環装置１を示す裏面図である。図２は、本発明の一実施形態に係る色相環装置１を示す断面図である。図３は、図２における色相環１２を示す正面図である。
【0025】
図１〜図３に示すように、本実施形態において、色相環装置１は、プロジェクタ（図示せず）に適用できる。色相環装置１は、ケース１０と、色相環１２と、モータ１４と、熱伝導素子１６と、複数の放熱フィン１８と、レンズ２０と、を備える。ケース１０は、ビームＢ（例えば、レーザビーム）を通過させるための貫通孔１００を有する。レンズ２０は、貫通孔１００に設けられる。色相環１２は、ケース１０内に設けられており、基板１２０と、蛍光粉末層１２２と、を含む。基板１２０は、受光面１２０ａ及び背光面１２０ｂを有する。受光面１２０ａと背光面１２０ｂとは、それぞれ基板１２０の反対する両側（図２における基板１２０の右側と左側に示すように）に位置する。蛍光粉末層１２２が受光面１２０ａに設けられる。モータ１４は、ケース１０内に設けられており、基板１２０を回転させるように駆動することに用いられる。放熱フィン１８が熱伝導素子１６と熱的に接続される。
【0026】
例として、複数の実施形態において、上記したプロジェクタは、デジタルミラーデバイス(Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ；ＤＭＤ)に色相環装置１を合わせたものを基本構成とする、普通のデジタルライ卜プロセッシング（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｌｉｇｈｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ；ＤＬＰ）投影システムである。光源（図示せず）から発射されたビームＢは、貫通孔１００を通過して色相環１２の蛍光粉末層１２２に到着すると、その到着する色域が異なる（色相環１２がモータ１４により駆動されて変換する）ため、有色光に混光される。変換された有色光の大多数は、赤、緑、青の三色光を主とする。有色光は、更にデジタルミラーデバイスによってそれをスクリーンに反射し投影して、平面映像を形成する。図２に示すように、本実施形態において、色相環１２の基板１２０は、反射型基板である。つまり、本実施形態に係る色相環装置１は、反射式色相環装置である。ビームＢが貫通孔１００を通過して蛍光粉末層１２２に到着した後、混光された有色光は、基板１２０により反射されて、更に貫通孔１００を介してケース１０の外に射出する。
【0027】
ここで、まず、ビームＢが回転する色相環１２上の蛍光粉末層１２２に照射する領域を、環状被照射領域Ｚ１（図３における内側の２つの環状の点線に示すように）に定義する。蛍光粉末層１２２上の環状被照射領域Ｚ１は、ビームＢに長期間照射され続けると、エネルギーを持つビームＢにより加温されて熱エネルギーを大量に蓄積し、それらの熱エネルギーが熱放射又は対流するようにケース１０に伝達されて、ケース１０にも上記環状被照射領域Ｚ１に対応する環状ヒートゾーンＨ（図５Ａに示すように）が形成されることが実験により証明される。ここで説明すべきなのは、環状被照射領域Ｚ１が熱放射(Ｒａｄｉａｔｉｏｎ)又は熱対流(Ｃｏｎｖｅｃｔｉｏｎ)するように前記ケース１０に伝達されるため、ケース１０における環状ヒートゾーンＨは、大体ビームＢが投射する直線位置に位置し、また環状ヒートゾーンＨの面積は、ケース自体の熱伝導(Ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ)の効果により環状被照射領域Ｚ１の面積よりやや大きい。
【0028】
色相環１２の発生する大量の熱エネルギーを排熱するために、本実施形態では、熱伝導素子１６を、この環状被照射領域Ｚ１のケース１０に対応する位置に実質的に沿ってケース１０の外側に設け、つまり、ケース１０における環状ヒートゾーンＨに対応する位置に設ける。これにより、蛍光粉末層１２２上の環状被照射領域Ｚ１の発生した大量の熱エネルギーが基板１２０、ケース１０の環状ヒートゾーンＨを介して素早く熱伝導素子１６によって放熱フィン１８に伝達され、放熱フィン１８が大面積で空気と熱交換を行って、更に熱を空気中に散逸させることができる。そのため、本実施形態に係る色相環装置１は、大量の熱エネルギーの蛍光粉末層１２２上の環状被照射領域Ｚ１への蓄積を避け、更に蛍光粉末層１２２の耐性を増加させ、間接的に蛍光粉末層１２２の発光効率を向上させることができる。
【0029】
別の角度から見ると、ビームＢは、蛍光粉末層１２２においてライトスポットを形成できる。基板１２０が回転する途中、ビームＢのライトスポットが蛍光粉末層１２２において環状経路Ｐ（図３における中心線に示すように）を形成できる。本実施形態では、熱伝導素子１６を、環状経路Ｐのケース１０への写像位置に（図５Ａに示すように）実質的に設ける。具体的には、熱伝導素子１６の基板１２０の受光面１２０ａへの正投影と環状経路Ｐとは、少なくとも部分的に重なる（図５Ａ参考）。上記で定義された環状経路Ｐにより、熱伝導素子１６をケース１０に設ける場合に明らかな根拠を提供し（上記した環状ヒートゾーンＨの位置がほぼ環状経路Ｐの位置に対応するため）、色相環１２における大量の熱エネルギーを素早く排熱する上記した目的を確実に達成することができる。好ましい熱伝導効果を達成するために、複数の実施形態において、熱伝導素子１６の基板１２０の受光面１２０ａへの正投影と環状経路Ｐとは、少なくとも半分以上重なる。
【0030】
また別の角度から見ると、基板１２０が回転する途中、ケース１０の貫通孔１００の基板１２０の受光面１２０ａへの正投影は、受光面１２０ａにおいて環状投影ベルトＺ２（図３における外側の２つの環状の点線に示すようなもの）を形成する。熱伝導素子１６の基板１２０の受光面１２０ａへの正投影と、環状投影ベルトＺ２とは、少なくとも部分的に重なる。上記で定義された環状投影ベルトＺ２により、同様に熱伝導素子１６をケース１０に設ける場合に明らかな根拠を提供して（上記した環状被照射領域Ｚ１の位置がほぼ環状投影ベルトＺ２の位置に対応するため）、色相環１２における大量の熱エネルギーを素早く排熱する上記した目的を確実に達成することができる。本実施形態において、図３に示すように、環状被照射領域Ｚ１の面積は、環状投影ベルトＺ２の面積よりやや小さいが、本発明はこれに制限されない。実際の適用において、環状被照射領域Ｚ１の面積は、環状投影ベルトＺ２の面積に等しくてもよい。
【0031】
図２に示すように、本実施形態において、熱伝導素子１６は、基板１２０の背光面１２０ｂに近い側に位置するように、ケース１０外に設けられる。しかしながら、本発明はこれに制限されない。図４Ａ〜図４Ｃを参照されたい。図４Ａは、図２における別の実施形態における色相環装置１を示す断面図である。図４Ｂは、図２における別の実施形態における色相環装置１を示す断面図である。図４Ｃは、図２における別の実施形態における色相環装置１を示す断面図である。
【0032】
図４Ａに示すように、熱伝導素子１６は、基板１２０の受光面１２０ａに近い側に位置するように、ケース１０外に設けられる。図４Ｂに示すように、熱伝導素子１６は、基板１２０が背光面１２０ｂに近い側に位置するように、ケース１０内に設けられる。図４Ｃに示すように、熱伝導素子１６は、基板１２０の受光面１２０ａに近い側に位置するように、ケース１０内に設けられる。図２と図４Ａの実施形態において、熱伝導素子１６は、ケース１０外に設けられるため、その一端が直接放熱フィン１８に延伸して接続されてもよい。図４Ｂと図４Ｃの実施形態において、熱伝導素子１６は、ケース１０内に設けられるため、その一端がケース１０を貫通してから放熱フィン１８に延伸して接続されなければならない。また、図４Ａの実施形態において、熱伝導素子１６をケース１０外に設ける場合更にレンズ２０の位置を避ける必要がある。
【0033】
上記した各実施形態では、熱伝導素子１６のケース１０に設けられた位置が少々異なったが、熱伝導素子１６を上記で定義された環状経路Ｐに沿ってケース１０に設けるという原則に該当すれば（つまり、熱伝導素子１６の受光面１２０ａへの正投影ができるだけ上記で定義された環状経路Ｐ、環状被照射領域Ｚ１、環状投影ベルトＺ２又は環状ヒートゾーンＨに重なる）、色相環１２における大量の熱エネルギーを素早く排熱する目的を達成することができる。他の実施態様において、当業者であれば、実際の必要に応じて、２つ以上のビームＢをそれぞれ２つ以上の貫通孔１００を介してケース１０に入れて色相環１２に照射させてもよく、この実施態様も同様に上記した原則を使用して熱エネルギーを効果的に除去することもできる。
【0034】
図５Ａを参照されたい。図５Ａは、図１における熱伝導素子１６を示す模式図である。本実施形態において、色相環装置１は、合計で４つの熱伝導素子１６を含み、外周の２つの熱伝導素子１６と環状経路Ｐ及び環状ヒートゾーンＨとは重なるが、内側の２つの熱伝導素子１６が環状ヒートゾーンＨの内縁に実質的に沿って設けられる。内側の２つの熱伝導素子１６が環状経路Ｐ及び環状ヒートゾーンＨとは重ならないが、放熱補助の効果を達成することもできる。しかしながら、本発明はこれに制限されない。図５Ｂ及び図５Ｃを参照されたい。図５Ｂは、図１における別の実施形態における熱伝導素子１６を示す模式図である。図５Ｃは、図１における別の実施形態における熱伝導素子１６を示す模式図である。
【0035】
図５Ｂに示すように、本実施形態において、色相環装置１は、同様に４つの熱伝導素子１６を含み、外周の２つの熱伝導素子１６と環状経路Ｐ及び環状ヒートゾーンＨとは重なるが、内側の２つの熱伝導素子１６が環状ヒートゾーンＨの内縁に実質的に沿って設けられる。説明すべきなのは、図５Ａに示す実施形態に比べ、本実施形態に係る熱伝導素子１６の受光面１２０ａへの正投影と環状経路Ｐ及び環状ヒートゾーンＨとの重なる割合がより大きくなるため、合計熱伝導量が増加する。
【0036】
色相環１２における大量の熱エネルギーを素早く排熱する本発明の目的を達成しようとするだけでは、色相環装置１は、図５Ｃに示すように、ただ２つの熱伝導素子１６を含んでもよい。本実施形態において、複数の熱伝導素子１６のそれぞれの受光面１２０ａへの正投影と環状経路Ｐとは、約半分で重なる。更に、他の実施形態において、色相環装置１は、ただ単一の熱伝導素子１６を含んでもよく、この熱伝導素子１６の受光面１２０ａへの正投影と環状経路Ｐとは、少なくとも半分以上重なる。
【0037】
複数の実施形態において、熱伝導素子１６は、ヒートパイプ又は冷却流体パイプであるが、本発明はこれに制限されない。複数の実施形態において、熱伝導素子１６は、ケース１０に貼り付けられ又は嵌合されるように固定されてもよいが、本発明はこれに制限されない。
【0039】
図６と図７Ａに示すように、本実施形態において、色相環装置３は、同様にプロジェクタ（図示せず）に適用できる。色相環装置３は、ケース３０と、色相環３２と、モータ１４と、熱伝導素子１６と、複数の放熱フィン１８と、２つのレンズ４０ａ、４０ｂと、を含む。ケース３０は、ビームＢ（例えば、レーザビーム）を通過させるための２つの貫通孔３００ａ、３００ｂを有する。２つのレンズ４０ａ、４０ｂがそれぞれ貫通孔３００ａ、３００ｂに設けられる。色相環３２は、ケース３０内に設けられており、基板３２０と、蛍光粉末層１２２と、を含む。２つの貫通孔３００ａ、３００ｂが基板３２０を介して互いに位置合わせる。基板３２０は、受光面３２０ａ及び背光面３２０ｂを有する。受光面３２０ａと背光面３２０ｂは、それぞれ基板３２０の反対する両側（図７Ａにおける基板３２０の左側と右側に示すように）に位置する。蛍光粉末層１２２が受光面３２０ａに設けられる。モータ１４は、ケース３０内に設けられており、基板３２０を回転させるように駆動することに用いられる。放熱フィン１８が素子１６と熱的に接続される。複数本のビームの他の実施態様において、複数本のビームＢのそれぞれに対して、上記した原則に基づいて貫通孔を設けてもよく、例えば、２つのビームＢに対して、ケース３０の両側に位置する４つの貫通孔を設け、つまり、貫通孔の数が２の倍数である。
【0040】
図７Ａに示すように、本実施形態において、色相環３２の基板３２０は、透過型基板である。つまり、本実施形態に係る色相環装置３は、透過型色相環装置である。ビームＢが貫通孔３００ａを通過して基板３２０に到着した後、引き続き基板３２０を貫通して蛍光粉末層１２２に到着して有色光に混光され、続いて貫通孔３００ｂを介してケース３０の外に射出する。
【0041】
色相環３２の発生する大量の熱エネルギーを排熱するために、本実施形態では、同様に熱伝導素子１６を蛍光粉末層１２２上の環状被照射領域のケース３０に対応する位置に実質的に沿ってケース３０における外側に設け、つまり、熱伝導素子１６をケース３０の環状ヒートゾーンＨに対応する位置に設ける（図８Ａ参考）。これにより、蛍光粉末層１２２上の環状被照射領域Ｚ１の発生する大量の熱エネルギーは、基板３２０、ケース３０の環状ヒートゾーンＨを介して、熱伝導素子１６によって放熱フィン１８に素早く伝達される。そのため、本実施形態に係る色相環装置３も、同様に大量の熱エネルギーの蛍光粉末層１２２上の環状被照射領域Ｚ１への蓄積を避け、更に蛍光粉末層１２２の耐性を増加させ、間接的に蛍光粉末層１２２の発光効率を向上させることができる。
【0042】
別の角度から見ると、ビームＢは、蛍光粉末層１２２においてライトスポットを形成する。基板３２０が回転する途中、ビームＢのライトスポットが蛍光粉末層１２２において環状経路Ｐを形成する（図３の中心線参考）。本実施形態では、熱伝導素子１６を、環状経路Ｐのケース３０への写像位置に（図８Ａに示すように）実質的に設ける。具体的には、熱伝導素子１６の基板３２０の受光面３２０ａへの正投影と環状経路Ｐとは、少なくとも部分的に重なる（図８Ａ参考）。上記で定義された環状経路Ｐにより、熱伝導素子１６をケース３０に設ける場合に明らかな根拠を提供し（上記した環状ヒートゾーンＨの位置がほぼ環状経路Ｐの位置に対応するため）、色相環３２における大量の熱エネルギーを素早く排熱する上記した目的を確実に達成することができる。好ましい熱伝導効果を達成するために、複数の実施形態において、熱伝導素子１６の基板３２０の受光面３２０ａへの正投影と環状経路Ｐとは、少なくとも半分以上重なる。
【0043】
また別の角度から見ると、基板３２０が回転する途中、ケース３０の貫通孔３００ａの基板３２０の受光面３２０ａへの正投影は、受光面３２０ａにおいて環状投影ベルトＺ２を形成する（図３における外側の２つの環状の点線参考）。熱伝導素子１６の基板３２０の受光面３２０ａへの正投影と環状投影ベルトＺ２とは、少なくとも部分的に重なる。上記で定義された環状投影ベルトＺ２により、同様に熱伝導素子１６をケース３０に設ける場合に明らかな根拠を提供し（環状被照射領域Ｚ１の位置がほぼ環状投影ベルトＺ２の位置に対応するため）、色相環３２における大量の熱エネルギーを素早く排熱する上記した目的を確実に達成することができる。
【0044】
図７Ａに示すように、本実施形態において、熱伝導素子１６は、基板３２０の背光面３２０ｂに近い側に位置するように、ケース３０外に設けられる。しかしながら、本発明はこれに制限されない。図７Ｂ〜図７Ｄを参照されたい。図７Ｂは、図７Ａにおける別の実施形態における色相環装置３を示す断面図である。図７Ｃは、図７Ａにおける別の実施形態における色相環装置３を示す断面図である。図７Ｄは、図７Ａにおける別の実施形態における色相環装置３を示す断面図である。
【0045】
図７Ｂに示すように、熱伝導素子１６は、基板３２０が受光面３２０ａに近い側に位置するように、ケース３０外に設けられる。図７Ｃに示すように、熱伝導素子１６は、基板３２０の背光面３２０ｂに近い側に位置するように、ケース３０内に設けられる。図７Ｄに示すように、熱伝導素子１６は、基板３２０が受光面３２０ａに近い側に位置するように、ケース３０内に設けられる。図７Ａと図７Ｂの実施形態において、熱伝導素子１６は、ケース３０外に設けられるため、その一端が直接放熱フィン１８に延伸して接続されてもよい。図７Ｃと図７Ｄの実施形態において、熱伝導素子１６は、ケース３０内に設けられるため、その一端がケース３０を貫通してから放熱フィン１８に延伸して接続されなければならない。また、図７Ａの実施形態において、熱伝導素子１６をケース３０外に設ける場合更にレンズ４０ａを避ける必要があり、図７Ｂの実施形態において、熱伝導素子１６をケース３０外に設ける場合更にレンズ４０ｂを避ける必要がある。
【0046】
上記した各実施形態において、熱伝導素子１６のケース３０に設ける位置が少々異なったが、熱伝導素子１６を上記で定義された環状経路Ｐに沿ってケース３０に設けるという原則に該当すれば（つまり、熱伝導素子１６の受光面３２０ａにおける正投影ができるだけ上記で定義された環状経路Ｐ、環状被照射領域Ｚ１、環状投影ベルトＺ２又は環状ヒートゾーンＨに重なる）、色相環３２における大量の熱エネルギーを素早く排熱する目的を達成することができる。
【0047】
図８Ａを参照されたい。図８Ａは、図６における熱伝導素子１６を示す模式図である。本実施形態において、色相環装置３は、合計で４つの熱伝導素子１６を含み、外周の２つの熱伝導素子１６がレンズ４０ａ（図８Ａに点線で表示する）を避けるように環状経路Ｐ及び環状ヒートゾーンＨと重なり、内側の２つの熱伝導素子１６が環状ヒートゾーンＨの内縁に実質的に沿って設けられる。内側の２つの熱伝導素子１６と環状経路Ｐ及び環状ヒートゾーンＨとは重ならないが、放熱補助の効果を達成することもできる。しかしながら、本発明はこれに制限されない。図８Ｂと図８Ｃを参照されたい。図８Ｂは、図６における別の実施形態における熱伝導素子１６を示す模式図である。図８Ｃは、図６における別の実施形態における熱伝導素子１６を示す模式図である。
【0048】
図８Ｂと図８Ｃに示すように、色相環３２における大量の熱エネルギーを素早く排熱する本発明の目的を達成しようとするだけでは、色相環装置３は、単一の熱伝導素子１６を含んでもよく、熱伝導素子１６の受光面３２０ａにおける正投影と環状経路Ｐとは、少なくとも半分以上重なり、レンズ４０ａ（図８Ｂと図８Ｃに点線で表示する）を避ける。説明すべきなのは、図８Ｂにおける熱伝導素子１６の両端の延伸方向が反対であるが、図８Ｃの熱伝導素子１６の両端の延伸方向が同じである。そのため、プロジェクタの内部では、ケース３０の両側にも放熱フィン１８を収容可能な十分な空間があれば、図８Ｂにおける熱伝導素子１６の設計を採用し、プロジェクタの内部では、ただケース３０のある側に放熱フィン１８を収容可能な十分な空間があれば、図８Ｃにおける熱伝導素子１６の設計を採用すればよい。
【0049】
以上の本発明の具体的な実施形態に対する詳しい説明により、本発明の色相環装置では、熱伝導素子をケースに設ける場合、ビームが蛍光粉末層に直接照射する領域（実質的に、基板が回転する場合、ビームのライトスポットが蛍光粉末層に形成する領域に対応する）のケースへの写像位置に実質的に設けることが明らかになる。これにより、ビームが直接蛍光粉末層に照射するライトスポットの位置に発生する大量の熱エネルギーは、基板、ケースを介して、熱伝導素子によって素早く排熱することができる。そのため、本発明の色相環装置は、大量の熱エネルギーのビームが直接蛍光粉末層に照射する領域への蓄積を避けることができ、更に蛍光粉末層の耐性を増加させ、間接的に蛍光粉末層の発光効率を向上させることができる。
【0050】
本発明の実施形態を前述の通りに開示したが、これは、本発明を限定するものではなく、当業者であれば、本発明の精神と範囲から逸脱しない限り、多様の変更や修正を加えることができ、したがって、本発明の保護範囲は、下記添付の特許請求の範囲で指定した内容を基準とするものである。
【符号の説明】
【0051】
１、３ 色相環装置１０、３０ ケース
１００、３００ａ、３００ｂ 貫通孔
１２、３２ 色相環
１２０、３２０ 基板
１２０ａ、３２０ａ 受光面
１２０ｂ、３２０ｂ 背光面
１２２ 蛍光粉末層
１４ モータ
１６ 熱伝導素子
１８ 放熱フィン
２０、４０ａ、４０ｂ レンズ
Ｂ ビーム
Ｈ 環状ヒートゾーン
Ｐ 環状経路
Ｚ１ 環状被照射領域
Ｚ２ 環状投影ベルト