JP2002090886A - カラーホイールユニットとそれを用いた色順次カラー表示装置 - Google Patents

カラーホイールユニットとそれを用いた色順次カラー表示装置

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JP2002090886A JP2000277782A JP2000277782A JP2002090886A JP 2002090886 A JP2002090886 A JP 2002090886A JP 2000277782 A JP2000277782 A JP 2000277782A JP 2000277782 A JP2000277782 A JP 2000277782A JP 2002090886 A JP2002090886 A JP 2002090886A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 カラーホイールおよびモータを密閉したケー
ス内に収容することにより、高速回転時の安全性が確保
され、フィルタ破損時の危険性も低くできる。一方でラ
ンプからの輻射熱、不要光の吸収による熱などにより、
密閉されたカラーホイールケースの温度上昇が著しく、
ケース内のカラーホイールおよびモータの信頼性に課題
があった。 【解決手段】 主にカラーホイールケース蓋1、カラー
ホイールケース本体2から構成されるカラーホイールケ
ースは、その内部にカラーホイールおよびモータを収容
する。カラーホイールケース蓋1には光入射開口部4
が、カラーホイールケース本体2には光出射開口部がそ
れぞれ形成され、光線はこの開口部より入出射する。カ
ラーホイールケース蓋1には複数の凹凸形状の突起であ
る放熱用フィン3が形成され、高い放熱効果を実現し、
温度上昇を抑制できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、非常に高速で駆動
する空間光変調素子(SLM:Spatial Light Modulato
r)またはライトバルブを用いた表示装置に関するもの
であり、時分割、色順次でカラー表示を行うためのカラ
ーホイールユニットとそれを用いた色順次カラー表示装
置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ホームシアター、プレゼンテーションと
いった大画面表示が近年にわかに注目を集めており、最
近ではシリコン基板上にスイッチング素子や反射電極な
どを作り込んだ液晶パネル(LCOS:Liquid Crystal
On Silicon)やDMD(Digital Micromirror Devic
e)の小型の反射型ライトバルブを用い、表示画像を投
写レンズなどにより拡大投影し、大画面の表示画像を得
るプロジェクタが商品化されている。
【0003】DMDはSLMの1タイプであり、主に投
写型ディスプレイとして用いられる。DMDは、1個の
チップに数十万または百万個以上の極めて微小なミラー
を有し、それぞれのミラーは1画素に相当する。このミ
ラーを傾斜させて、ミラーへ入射する光線の出射角度を
変えることで、オン/オフを制御する。そのために、そ
れぞれのミラーを、支持柱に取り付けられた1つまたは
それ以上のヒンジに取り付け、下にある制御回路上へエ
アギャップにより隔離する構造になっている。この制御
回路は、それぞれのミラーを選択的に傾斜させる静電気
力を作用させる。ディスプレイへ応用する場合は、画像
データをDMDのメモリセルへロードし、ミラーはこの
データによって、光をオン方向へ反射、またはオン方向
からそらせて反射するよう傾斜するようにいずれか選択
される。
【0004】プロジェクタに採用されている方式には、
そのプロジェクタに必要なSLMの数で分類すると、主
として単板式と3板式がある。3板式プロジェクタの例
としては、色分解した各色光をそれぞれ対応するSLM
で変調し、その後色合成して同時にスクリーンに投影す
る方式が挙げられる。これは3つのSLMが並列に、各
々が赤(R)用、緑(G)用そして青(B)用に使用さ
れている。これと比較して、単板式プロジェクタはSL
Mを1つのみ使用し、R、GそしてBの光は順番に時系
列的に、もしくは領域あるいは画素単位で空間的に、単
板のDMDで変調される。3板式プロジェクタに於いて
SLMを3つ必要とすることは、そのSLMに関連する
ハードウェアに対する要求を単板式プロジェクタに較べ
て3倍にしている。このことはプロジェクタに関わら
ず、SLMを用いたカラー表示ディスプレイ全てに関し
て該当する。
【0005】単板式プロジェクタの例としては、時分割
による混色を利用した色順次方式が挙げられる。色順次
方式とは、それぞれの画素は赤、緑、および青の値を有
し、それぞれのフレーム期間中において、そのフレーム
の諸画素は、赤、青、次に緑のデータにより、順次アド
レス指定される。一方でこれらと同じ色のフィルタが円
盤状に構成され、少なくとも3つの異なる色領域を有す
るカラーホイールが、このデータに同期され、それによ
って、それぞれの色に対するデータがSLMにより表示
される時、SLMに入射する光はカラーホイールにより
帯域制御される。以上のように時分割でカラー表示が可
能となり、60画像毎秒の標準ディスプレイ速度以上に
時分割レートが速くなれば、目は画像を本来の色を有す
るものとして知覚する。
【0006】このような時分割色順次方式のカラー表示
装置において、カラーホイールは光束が最も集光する位
置に配置されることが好ましい。なぜならカラーホイー
ルが回転して、光束スポットが異なる色フィルタの境界
を通過する間は混色を防ぐためにSLMはオフにする必
要があり、このオフタイムが短いほど時間開口率が高
く、明るい表示が可能だからである。従ってカラーホイ
ールを小型化するためにはカラーフィルタ上の光束スポ
ットが小さい方が良く、さもなければ外径の大きなカラ
ーホイールが必要になり、システム全体の寸法が非常に
大きくなる。図18にカラーホイールを用いた従来の色
順次方式カラー表示装置の一例を示す。前述したように
カラーホイールを光束が最も集光する位置に配置する方
が明るくできるために、図18に示すようにカラーホイ
ールをランプの出射直後に配置する方法が一般的であ
る。具体的にはランプの凹面鏡形状を楕円面形状にし
て、ランプより出射する光束がその焦点位置に集光する
ようにランプ位置を調整する。この焦点位置にカラーホ
イールのフィルタがくるようにカラーホイールを配置す
るようなシステム構成にする。ただしこのような構成で
はカラーホイールはランプと近接することで輻射熱を受
け、高温になる。さらにカラーホイールのカラーフィル
タは光線が集光するために、非常に高温となる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】一方でカラーホイール
は薄いガラスのフィルタが非常に高速で回転するので、
安全のためにケースの中に収容することが望ましい。さ
らにカラーホイールのカラーフィルタはガラス板ででき
ているので、万一破損してもケースに入っていれば飛散
する危険性も低くなる。ところがカラーホイールをケー
スに入れると、ランプからの輻射熱、不要光の吸収など
でカラーホイールケース自体が温度上昇し、その中のカ
ラーホイール、モータの冷却が困難となる。そうなると
カラーホイールおよびモータの温度上昇による信頼性の
低下が課題となる。
【0008】また、カラーホイールは光束が最も集光す
る位置に配置されることが好ましいために、ランプボッ
クスのすぐ近傍に置かれる。そのためにランプの輻射熱
によって温度が上昇する。さらには光線がカラーホイー
ル上で小さなスポットに集光されるので、局所的に非常
に高温になる。以上のようにカラーホイールは熱の影響
を受け易く、たちまち温度が70℃以上まで上がる。
【0009】さらに、先にも述べたように、カラーホイ
ールはガラスでできたカラーフィルタを高速で回転させ
るために、空気との摩擦により静電気を帯び易くなる。
カラーフィルタが帯電すると空気中の埃を吸着し、フィ
ルタの透過率が下がり、セットの光出力が低下する。カ
ラーホイールをケースに入れた場合も、カラーホイール
の回転により風圧が発生し、ケースの隙間から空気の流
入流出が頻繁に行われるため、フィルタの経時的な汚れ
はさほど変わらない。特にケースに入れた場合、光の入
出射のための開口部を設ける必要があり、この開口部か
らの空気の出入りが埃を巻き込む原因となる。
【0010】またカラーホイールが高速回転するため
に、薄いガラスフィルタが空気を掻ききる際に風切り音
が発生し、モータの電磁音とともに大きな騒音発生源と
なる。特にケースに入れた場合、光の入出射のために設
けた開口部からカラーホイールの回転によって生じる風
圧により空気の流れが生じ、この開口部からの空気の出
入りが騒音の原因となる。
【0011】本発明は、上記の問題点に鑑みてなされた
ものであり、特に危険性、ならびに騒音を低減するため
にカラーホイールを容器の中に密閉すると、空気の流れ
が遮断されるので発生した熱が容器の中に籠り温度上昇
が著しい、という課題に対し、その両者が解決できるカ
ラーホイールユニットならびにこれを用いる色順次カラ
ー表示装置を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明のカラーホイールユニットは、複数の色領域に分
割されたカラーホイールと、これを回転させるモータ
と、これらを収容するカラーホイールケースとから構成
されるカラーホイールユニットにおいて、前記カラーホ
イールケースの外側表面に凹凸を複数形成した放熱手段
を有する。具体的には襞状あるいは柱状などの放熱フィ
ンをカラーホイールケースに貼り付けるまたはあらかじ
めケースの形状を上記の構造にするなどして、ケースが
空気と接する面を増やし、熱を外部に放出し易くする。
高温下で最も信頼性が劣化するモータに関しては、モー
タのブラケット部外側表面に同様の凹凸を形成し、モー
タ自身の熱を空気中に放出し易くする。
【0013】さらにはカラーホイールケースが中空、も
しくは2重構造となっており、その空間に液体を充填す
る。液体が熱によって対流することで放熱する。好まし
くはカラーホイールケースが、液体注入口と液体排出口
とを具備し、液体注入口より液体を流入させ、前記液体
排出口より液体を流出させることで、カラーホイールケ
ース内の液体を循環させると冷却効果が上がる。もちろ
ん先に述べた凹凸を複数形成した放熱手段と併用するこ
とで冷却効果は一層上がることは言うまでもない。
【0014】さらには複数の色領域に分割されたカラー
ホイールと、これを回転させるモータと、これらを収容
するカラーホイールケースとから構成されるカラーホイ
ールユニットにおいて、前記カラーホイールケースの光
入出射部に光透過性を有する部材で密閉する。例えば光
透過性を有する部材は少なくとも片面を反射防止膜でコ
ートされたガラス板であれば、ガラスの界面反射による
光の損出を抑えることが可能で、光利用効率の低下を防
ぐことができる。
【0015】また光透過性を有する部材は少なくとも片
面を紫外線反射膜でコートされたガラス板、もしくは紫
外線吸収ガラス板であれば、カラーホイールおよび光学
デバイスに対して信頼性を劣化させる恐れのある紫外線
を除去できる。特にカラーホイールはガラスのフィルタ
を扇形に切り取り、これをハブまたはモータに有機系の
接着剤で貼り付けた構造のため、紫外線照射による接着
剤の劣化は接着力の低下を招き、カラーホイールの信頼
性を著しく低下させるものである。
【0016】また光透過性を有する部材は少なくとも片
面を熱線反射膜でコートされたガラス板あるいは熱線吸
収ガラス板であれば、温度上昇を引き起こす赤外線をカ
ラーホイールに到達させることなくあらかじめ除去でき
る。
【0017】また光透過性を有する部材はレンズでもよ
い。以上はカラーホイールケースの光入出射部に光透過
性を有する部材で密閉する際に、光損失防止と、部品点
数削減のために、プロジェクタ光学系で必要な光学部品
を用いて行うものである。
【0018】さらには複数の色領域に分割されたカラー
ホイールと、これを回転させるモータと、これらを収容
するカラーホイールケースとから構成されるカラーホイ
ールユニットにおいて、前記カラーホイールケースの接
合部分に緩衝材を挟み込んだカラーホイールユニットで
あれば、カラーホイールおよびモータをカラーホイール
ケースに収納した後もより高い密閉性が確保されるとと
もに騒音の原因となる振動も低減できる。
【0019】これまでに述べたカラーホイールユニット
と、ランプと、投写レンズと、空間光変調素子とを具備
し、前記カラーホイールユニットをファンで空冷して用
いる色順次カラー表示装置を提供するものである。
【0020】密閉されたカラーホイールユニットと、ラ
ンプと、投写レンズと、空間光変調素子とを具備し、前
記カラーホイールユニット全体を液冷して用いる色順次
カラー表示装置を提供するものである。
【0021】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態について図面を
用いて説明する。
【0022】本発明における第1の実施形態であるカラ
ーホイールユニットの概略図を図1に示す。カラーホイ
ールユニットは主にカラーホイールケース蓋1、カラー
ホイールケース本体2、およびカラーホイール(図示せ
ず)、モータ(図示せず)から構成される。カラーホイ
ールケース蓋1には放熱用フィン部3および光入射開口
部4が形成されている。内部構造を判り易く説明するた
めに、本発明のカラーホイールユニットの断面図を図2
に示す。カラーホイール21は円盤形のカラーフィルタ
であり、これを回転させるモータ22と中心部分で接合
されている。モータ22はカラーホイールケース本体2
に固定され、カラーホイール21はカラーホイール蓋1
によって格納される構造になっている。断面図からも明
らかなように、放熱用フィン部3はカラーホイールケー
ス蓋1と一体になっており、カラーホイールケースに伝
わる熱を空気中へ効率よく放熱するよう、細長い襞状の
凹凸が複数形成されている。カラーホイールケース蓋1
を取り外した概略分解図を図3に示す。カラーホイール
は緑(G)、赤(R)、青(B)のカラーフィルタ3
1、32、33を2枚のハブ34で両側から挟み込んで
固定する構造になっている。カラーフィルタ31、3
2、33はいずれも1mm厚のガラス板であり、内角が6
0°の略扇型に外形加工されている。透過した白色光が
それぞれRGBの光に変調されるように、これらのカラ
ーフィルタ31、32、33にはガラス板の表面に光学
薄膜がコートされたダイクロイックフィルタであり、各
色2枚ずつ、合計6枚用意されている。アルミ製のハブ
34は円板状であり、中心に開口部が設けられ、モータ
のロータとクランパ35によって接合されている。カラ
ーフィルタ31、32、33は、ハブ34によって次の
ように固定される。即ち、ハブの上にカラーフィルタ3
1、32、33は同色同士が中心を挟んで向かい合うよ
うに、載置される。そして、カラーフィルタ31、3
2、33の上方から重ねたハブ34を接着剤やネジなど
でハブ34に固定することで、カラーフィルタ31、3
2、33はハブ34によって挟持される。
【0023】モータ22は一般的なボールベアリングタ
イプのDCブラシレスモータであり、大きくはボールベ
アリング、軸、コイル、マグネットなどを含むロータ部
とこれを覆うブラケット部とからなる。モータ22の外
部から、引き出し線等を通して、駆動信号を与えられ
て、所定の回転数でロータ部が回転する。当然ながらロ
ータ部と接合されたカラーホイール21も一緒に回転す
る。光入射開口部4より入射した白色光線は、回転する
カラーホイール21によって色分離され、RGBが所定
時間毎に順次切り替わって光出射開口部36より出射す
る。
【0024】本発明のカラーホイールユニットの作用、
効果およびカラーホイールの動作を説明するために、従
来のカラーホイールを用いた色順次表示装置を例に挙げ
て説明する。図18に従来のカラーホイールを用いた色
順次カラー表示装置の概略図を示す。図18において1
81はカラーホイール、182は反射型液晶パネル、1
83はランプ、184は投写レンズ、185はスクリー
ン、186はモータ、187はフィールドレンズであ
る。反射型液晶パネル182はSLMの1つであり、マ
トリクス状の反射画素を有し、映像信号によって高速で
表示の切り替えが可能である。ビデオレートの動画を表
示するためには1フィールド内に60フレームの映像を
表示できることが必要で、そのためには液晶の応答速度
としては少なくとも1/60=16.7m秒以下が要求
される。さらにこの間に少なくともRGB3色の表示が
可能であるためには、応答速度として5.6m秒が要求
される。このような高速応答の液晶は例えば強誘電液
晶、反強誘電液晶、OCB(Optically Compensated Ben
d)液晶などが挙げられる。前記において、OCB液晶と
はベンド配向セルを用い、液晶の複屈折により視野角方
向の変化を自己補償する方式であり、負の光学補償フィ
ルムと組み合わせることで、広視野角にできることに加
え、高速応答が可能となる液晶である。
【0025】従来の色順次カラー表示装置の動作につい
て説明する。ランプ183はキセノン、メタルハライド
ランプ、超高圧水銀灯などの放電タイプの高出力ランプ
であり、凹面鏡のほぼ焦点位置に配置し、ランプより出
射する白色光が楕円形状の凹面鏡によりカラーホイール
181のカラーフィルタ上に集光するように配置する。
カラーホイール181は、赤、青、緑の各色の色フィル
タが円盤状に配置されるように構成され、それぞれのフ
ィルタが光線を遮るのに同期して液晶パネル182は光
線の色の画像フレームを表示する。単一画像フレーム、
通常は1/60秒に対してカラーホイール181を画像
フレーム毎に1回転、または毎分3600回転(r.p.
m)でモータ186により回転させている。この様なシ
ステムでは、1フレーム周波数間に6つのカラーサブフ
レームが存在し、その各々は赤、緑、青、赤、緑、青で
あって、このように色分離された光線がフィールドレン
ズ187により平行光となって液晶パネル182へ照射
される。それぞれの色に対して液晶パネル182は非常
に高速に表示画像を切り替え、変調された各色光線は投
写レンズ184を用いてスクリーン185に拡大投影さ
れる。スクリーンに投写された表示は1/60秒の間に
R、G、B、R、G、Bの各色の映像が順次表示される
ため、目ではこれらは残像として見え、フルカラーの映
像が認識される。
【0026】このように色を順次切り替えるためのカラ
ーホイールは非常に高速で回転するために、色順次表示
装置内においてむき出しのままでは安全性に問題が生じ
る恐れが高い。またカラーフィルタはガラスであるの
で、万が一破損するような事態が生じた場合、ガラスが
割れて粉々になり、装置内に飛散する危険性がある。ま
たガラスが高速回転すると空気との摩擦により静電気が
生じて、ガラスが帯電する。その際、雰囲気中の埃や塵
を吸着して、しだいにフィルタが汚れ、透過率低下、表
示輝度低下が生じる。
【0027】本発明ではカラーホイールを図1に示すよ
うなカラーホイールケース蓋1および本体2内に収容す
ることにより、このような課題を解決するものである。
一方でランプからの輻射熱や、光入射開口部4より入射
される光線がカラーフィルタ31、32、33で除去さ
れて生じる不要光の吸収などでカラーホイールケース自
体が温度上昇し、その中のカラーホイール、モータの冷
却が困難となり、信頼性の低下が課題となる。明るさの
点でカラーホイールは光束が最も集光する位置に配置さ
れることが好ましいために、光線がカラーホイール上で
小さなスポットに集光され、局所的に非常に高温にな
る。ところが本発明のようにカラーホイールケース1に
凹凸を複数形成した形状の放熱用フィン3を設けること
で、ケース1が空気と接する表面積が増大することによ
り高い放熱効果を実現し、温度上昇が防止でき、信頼性
向上が可能となる。
【0028】放熱効果を高めるためには、図1に示すよ
うな襞状の放熱フィンに、さらに表面積を高めるための
切り起こしや突起、溝などを設けることが好ましい。
【0029】また好ましくはカラーホイールケース1、
2および放熱フィン部3は熱伝導率の高い金属類、例え
ば真鍮、アルミ、銅などの材料で形成され、表面は不要
光を吸収しにくい反射面が好ましい。またケースとして
の形状は本発明では全て円柱形状で例を示すが、直方体
や球形、円錐形など他の形状であっても良いことは言う
までもない。
【0030】本発明ではカラーホイールケース蓋1側を
光入射側とするが、これは熱の面でモータに掛ける負担
が少なく有利であるという理由であって、反対にカラー
ホイールケース蓋1側を光出射側としても本発明の主旨
は変わるものでない。
【0031】本発明における第2の実施形態であるカラ
ーホイールユニットの概略図を図4に示す。図4に於い
てカラーホイールケース蓋41には放熱用フィン部43
および光入射開口部44が形成されている。図示されて
いないがカラーホイールおよびモータはカラーホイール
ケース本体42に固定され、ケースの中に収容されてい
る。図1の実施形態に於いて放熱用フィンの形状が襞状
の凹凸を複数形成したものであったのに対し、図4に於
いて放熱用フィン部43は柱状の凹凸を複数形成して構
成されたものであり、高い放熱効果を有するものであ
る。
【0032】本発明における第3の実施形態であるカラ
ーホイールユニットの断面図を図5に示す。図5に於い
てカラーホイールケース蓋51とカラーホイールケース
本体52の中にカラーホイール21とモータ55が収納
されている。モータ55はカラーホイールケース本体5
2に固定されており、外部に露出しているブラケット部
分には放熱用フィン部53が形成されている。この放熱
用フィン53はモータ55のブラケット部分と一体にな
っており、カラーホイール21およびモータ55に伝わ
る熱を空気中へ効率よく放熱するよう、細長い襞状の凹
凸が複数形成されている。特にモータ55はベアリング
やメタル、オイル軸受けなどのタイプは回転時の摩擦軽
減のためにシャフト表面にグリースやオイルが用いられ
ており、高温下ではその揮発、劣化が激しく、モータの
信頼性を著しく損なう。本発明ではこれらモータの劣化
をより効果的に抑制するために、モータの外側表面に凹
凸を複数形成した放熱手段を有し、高い放熱効果を実現
するものである。言うまでもなく図5に示した放熱用フ
ィン部53は、図4に示すような柱状の凹凸形状の放熱
フィンであってもよい。
【0033】本発明における第4の実施形態であるカラ
ーホイールユニットの断面図を図6に示す。図6に於い
てカラーホイールケース蓋61とカラーホイールケース
本体62の中にカラーホイール21とモータ55が収納
されている。モータ55はカラーホイールケース本体6
2に固定されており、外部に露出しているブラケット部
分には放熱用フィン部53が形成されている。この放熱
用フィン53はモータ55のブラケット部分と一体にな
っており、カラーホイール21およびモータ55に伝わ
る熱を空気中へ効率よく放熱するよう、細長い襞状の凹
凸が複数形成されている。さらにはカラーホイールケー
ス蓋61には放熱用フィン部63が、カラーホイールケ
ース本体62には放熱用フィン部64がそれぞれ形成さ
れ、全体で放熱効果を高めている。
【0034】本発明における第5の実施形態であるカラ
ーホイールユニットの断面図を図7に示す。図7に於い
てカラーホイールケース蓋71とカラーホイールケース
本体72の中にカラーホイール21とモータ22が収納
されている。モータ22はカラーホイールケース本体7
2に固定されており、カラーホイールケース蓋71の外
側表面に放熱フィン73が熱伝導グリース74を介して
接合されている。図2に示すようなカラーホイールケー
ス蓋と一体で形成された放熱フィンと比較するとその放
熱効果はやや劣るが、簡単に取り外しが可能となる。も
ちろん放熱フィン73はカラーホイールケース本体72
の外側表面およびモータ22の外部露出部に接合しても
よく、表面積が多くなるほど放熱効果が高くなる。
【0035】本発明における第6の実施形態であるカラ
ーホイールユニットの断面図を図8に示す。図8に於い
てカラーホイールケース蓋81とカラーホイールケース
本体82の中にカラーホイール21とモータ55が収納
されている。モータ55はカラーホイールケース本体8
2に固定されており、外部に露出しているブラケット部
分には放熱用フィン部53が形成されている。この放熱
用フィン53はモータ55のブラケット部分と一体にな
っており、カラーホイール21およびモータ55に伝わ
る熱を空気中へ効率よく放熱するよう、細長い襞状の凹
凸が複数形成されている。カラーホイールケース蓋81
とカラーホイールケース本体82はともに中空構造とな
っており、その内部には冷却液83が密閉封入されてい
る。本発明では冷却液83にエチレングリコール水溶液
を用いている。特に温度上昇が激しい光入射開口部近
傍、光出射開口部近傍で熱を奪った冷却水が自然対流で
循環し、カラーホイールケース蓋81および本体82の
温度を均質化し、表面全体で熱を空気中に放出して冷却
する。モータ55とカラーホイール21は冷却水を循環
することは困難であるので、モータ55の露出したブラ
ケット部分の放熱用フィン53によって熱を空気中へ効
率よく放熱するよう構成される。これまで例に挙げてき
たような、カラーホイールケース蓋81およびカラーホ
イールケース本体82の外側表面に複数の凹凸を形成し
た放熱フィンと併用するとさらに冷却効果が高まること
は言うまでもない。
【0036】本発明における第7の実施形態であるカラ
ーホイールユニットの概略図を図9に示す。断面形状は
図8に示すものとほぼ同一であり、カラーホイールケー
ス蓋91とカラーホイールケース本体92はともに中空
構造となっており、その内部には冷却液が封入されてい
る。さらに本発明ではこの冷却水が冷却液注入口95、
97からそれぞれカラーホイールケース蓋91とカラー
ホイールケース本体92へ入り、ケース内を循環してそ
れぞれ冷却液排出口96、98から外部へ排出される。
その間にカラーホイールケース蓋91とカラーホイール
ケース本体92で吸収された光線の熱を奪うことによっ
て冷却する。図示していないが、熱を奪って暖められた
冷却液は冷却液排出口96、98から排出され、自然冷
却または強制冷却された後に再度冷却液注入口95、9
7からカラーホイールケース蓋91とカラーホイールケ
ース本体92へ入り、循環されてカラーホイールユニッ
トを冷却する。冷却液注入口95、97および冷却液排
出口96、98はその取り付け位置、形状、個数などは
必ずしも図9の通りでなくとも良い。
【0037】本発明における第8の実施形態であるカラ
ーホイールユニットの概略図を図10に示す。図10に
於いてカラーホイールケース蓋101には放熱用フィン
部103および光入射開口部104が形成されている。
図示されていないがカラーホイールおよびモータはカラ
ーホイールケース本体102に固定され、ケースの中に
収容されている。円形の透明板105は光入射開口部1
04を密閉するように設置され、押さえ板106で固定
される。カラーホイールおよびモータをケース内に収容
しようとしても、少なくとも光線が入出射するための開
口部が必要である。この部分を開放したままであると、
カラーフィルタの破損による割れたガラスの装置内への
飛散の危険性、およびガラスの帯電による埃や塵の吸着
による表示輝度低下の課題に対して、十分な解決とはな
らない。またケース内でカラーホイールが高速回転する
ことに伴う内圧変化によって、この開口部から大量の空
気が流入、流出する。このときの空気の自励振動に起因
する騒音が大きくなり、課題となる。特にこの光入出射
開口部を小さくすると、空気の流入、流出による騒音は
大きくなる傾向がある。そこで本発明では光入射開口部
104と同形状の透明板105を用いてこの開口部10
4を密閉することで、光線は透過させ、空気の流れを遮
断して騒音を抑制するためになされるものである。押さ
え板106は光線が透過する領域が開口した形状となっ
ており、透明板105をカラーホイールケース蓋101
に固定するために設けたもので、透明板105を耐熱性
のある接着剤、例えば1液性シリコーン樹脂接着剤など
で接着固定する場合は無くても構わない。さらに図10
では図示されていないが、同様に光出射開口部も透明板
で密閉する必要がある。本発明のようにすれば、カラー
ホイールケース内の密閉性は非常に高くできる一方で、
反対に冷却は更に困難となる。このような課題に対して
カラーホイールケース蓋101の外側表面上に形成され
た放熱フィン部103がケース内の熱をより効果的に放
熱し、ケース内を冷却する。
【0038】図10の透明板105がガラス板の場合、
空気とガラスの界面で光反射が生じ、約4%の光損失が
発生する。これが1枚のガラス板で2つの界面を有する
ため、光入射側と出射側とを合わせると全体で約15%
の明るさ低下が起こる。そこで本発明ではこの透明板1
05に光が入射する両面に反射防止コートを施すことに
よって、明るさ損失を約2%以下に抑えることができ
る。透明板105に入出射する光線は白色光なので、反
射防止コートは金属酸化物を蒸着してできる光学薄膜を
数層積層したマルチコートが好ましい。このことはもち
ろん光出射開口部に用いる透明板(図示せず)について
も言える。
【0039】また特に光入射開口部104に用いる透明
板105に紫外線反射膜で少なくとも片面コートしたガ
ラス板を用いることで、カラーホイールに到達する前に
有害な紫外線を除去することが可能となる。カラーホイ
ールは図3でも述べたように、カラーフィルタをハブに
接着剤を用いて固定しており、その接着剤が紫外線によ
って劣化するのを防止でき、カラーホイールの信頼性向
上が期待できる。
【0040】また特に光入射開口部104に用いる透明
板105に紫外線吸収ガラス板を用いることでも、カラ
ーホイールに到達する前に有害な紫外線を除去すること
が可能となる。カラーホイールにはランプから直接集光
された光線が到達するため、入射角の大きな光線が透明
板105を透過する。その際に紫外線反射膜では入射角
度の依存性を有するので、入射角度の大きな紫外線は反
射しにくくなる。ところが紫外線吸収ガラスは入射角に
よる依存性を有しないため、良好な紫外線除去が可能と
なる。これによって接着剤が紫外線によって劣化するの
を防止でき、カラーホイールの信頼性向上が期待でき
る。好ましくは透明板105に紫外線吸収ガラスを用
い、光線入射側に紫外線反射膜を形成するとよい。
【0041】また特に光入射開口部104に用いる透明
板105に赤外線反射膜で少なくとも片面コートしたガ
ラス板を用いることで、カラーホイールに到達する前に
赤外線を除去することが可能となる。カラーフィルタに
よって反射される赤外線を減少することで、カラーホイ
ールケースの温度上昇をあらかじめ防止でき、カラーホ
イールの信頼性向上が期待できる。
【0042】また特に光入射開口部104に用いる透明
板105に赤外線吸収ガラス板を用いることでも、カラ
ーホイールに到達する前に有害な赤外線を除去すること
が可能となる。カラーホイールにはランプから直接集光
された光線が到達するため、入射角の大きな光線が透明
板105を透過する。その際に赤外線反射膜では入射角
度の依存性を有するので、入射角度の大きな赤外線は反
射しにくくなる。ところが赤外線吸収ガラスは入射角に
よる依存性を有しないため、良好な赤外線除去が可能と
なる。これによって温度上昇を抑制でき、カラーホイー
ルの信頼性向上が期待できる。好ましくは透明板105
に赤外線吸収ガラスを用い、光線入射側に赤外線反射膜
を形成するとよい。
【0043】本発明における第9の実施形態であるカラ
ーホイールユニットの概略図を図11に示す。図11に
於いてカラーホイールケース蓋111には放熱用フィン
部113および光入射開口部114が形成されている。
図示されていないがカラーホイールおよびモータはカラ
ーホイールケース本体112に固定され、ケースの中に
収容されている。円形の透明板115は光入射開口部1
14を密閉するように設置され、押さえ板116で固定
される。一方、透明レンズ117は光出射開口部(図示
せず)を密閉するように設置され、押さえ板で固定され
る。図10で示す発明と効果は同じであるが、特に出射
開口部には透明板ではなく、透明レンズ117を用いる
ことで、不要な光学部品を減らすことができる。ランプ
より出射する光線は集光されてカラーホイールに到達す
る。カラーホイールによって色分離された光線が今度は
広がって出射する。その後の光学系でこの広がる光線を
平行あるいは集光させて用いることが光利用効率向上に
は不可欠であり、本発明ではこの集光レンズをカラーホ
イールケースの光出射開口部直後に配置するような光学
設計を行い、この透明レンズ117をカラーホイールケ
ースの光出射開口部を密閉するために用いる。本発明の
ようにすれば、カラーホイールケース内の密閉性を非常
に高くできるうえに、光学部品点数を減らせる。一方
で、冷却は更に困難となり、熱による温度上昇は激しく
なる。このような課題に対してカラーホイールケース蓋
111の外側表面上に形成された放熱フィン部113が
ケース内の熱をより効果的に放熱し、ケース内を冷却す
ることが可能となる。
【0044】本発明における第10の実施形態であるカ
ラーホイールユニットの概略図を図12に示す。図12
に於いてカラーホイールケース蓋121には放熱用フィ
ン部123および光入射開口部124が形成されてい
る。カラーホイールケース本体122には光出射開口部
126が形成されている。カラーホイール125および
モータ(図示せず)はカラーホイールケース本体122
に固定され、カラーホイールケース蓋121で覆われた
状態でケースの中に収容されている。カラーホイールケ
ース蓋121とカラーホイールケース本体122とはカ
ラーホイール125およびモータをカラーホイールケー
ス本体122に固定した後に接合されるが、その際にケ
ース蓋121とケース本体122が直接接触せず、なお
かつ隙間が生じないように緩衝材としてのOリング12
7をケース蓋121とケース本体122の接合部に挟み
込む。これによりカラーホイールケースの密閉性は高ま
るとともに、カラーホイールケース蓋121で吸収した
光が熱に変わっても、Oリングなどのゴムや樹脂などは
金属に比べ熱伝導率は低いため、この熱がカラーホイー
ルケース本体122へは伝わりにくい。従って本体12
2に固定されたモータやカラーホイールへの熱の伝導を
抑制できるので、信頼性を向上できる。カラーホイール
ケース蓋121の外側表面上に形成された放熱フィン部
123がケース内の熱をより効果的に放熱し、ケース内
を冷却する。さらにはカラーホイールとモータの回転に
よる振動をOリング127が吸収するので、ケース蓋1
21とケース本体122の接合部が振動によって発生す
る騒音を低減する効果も期待できる。
【0045】本発明における第11の実施形態であるカ
ラーホイールユニットの概略図と断面図を図13に示
す。発明の内容は図12に示したものと同じであるが、
カラーホイールケースの分割形式がこれまで説明したも
のとは異なる。図13に於いてカラーホイールケース蓋
131とカラーホイールケース本体132はカラーホイ
ールの直径方向に分割される。カラーホイールケース蓋
131には放熱用フィン部133が、カラーホイールケ
ース本体132には放熱用フィン部133と光入射開口
部134と光出射開口部(図示せず)が形成されてい
る。カラーホイール135およびモータ136はカラー
ホイールケース本体132に固定され、カラーホイール
ケース蓋131で覆われた状態でケースの中に収容され
ている。カラーホイールケース蓋131とカラーホイー
ルケース本体132とは直接接触せず、なおかつ隙間が
生じないように緩衝材としてのOリング137をそれら
の接合部に挟み込む。これによりカラーホイールケース
の密閉性は高まる。カラーホイールケース蓋131の外
側表面上に形成された放熱フィン部133がケース内の
熱をより効果的に放熱し、ケース内を冷却する。さらに
はカラーホイールとモータの回転による振動をOリング
137が吸収するので、ケース蓋131とケース本体1
32の接合部が振動によって発生する騒音を低減する効
果も期待できる。
【0046】本発明における第12の実施形態であるカ
ラーホイールユニットの断面図を図14に示す。図14
に於いてカラーホイールケース蓋141には放熱用フィ
ン部143が形成されている。カラーホイール145お
よびモータ146はカラーホイールケース本体142に
固定され、ケースの中に収容されている。カラーホイー
ルケース本体142とモータ146の接合面には緩衝材
144が挟み込まれ、カラーホイールケース本体142
とモータ146が直接接触せず、なおかつ隙間が生じな
いように固定される。これによりカラーホイールケース
の密閉性は高まるとともに、カラーホイールケース14
1、142で吸収した光が熱に変わっても、緩衝材とし
てのゴムや樹脂などは金属に比べ熱伝導率は低いため、
この熱がモータ146へは伝わりにくい。従ってモータ
やカラーホイールへの熱の伝導を抑制でき、信頼性を向
上できる。カラーホイールケース蓋141の外側表面上
に形成された放熱フィン部143がケース内の熱をより
効果的に放熱し、ケース内を冷却する。さらにはカラー
ホイールとモータの回転による振動を緩衝材144が吸
収するので、モータ146とケース本体142の接合部
が振動によって発生する騒音を低減する効果も期待でき
る。
【0047】本発明における第13の実施形態であるカ
ラーホイールユニットの概略図を図15に示す。図15
に於いてカラーホイールケース蓋151には放熱用フィ
ン部153が形成されている。カラーホイールおよびモ
ータはカラーホイールケース本体152に固定され、ケ
ースの中に収容されている。カラーホイールユニットを
光学シャーシ156に固定するための固定部がカラーホ
イールケースに2カ所設けられているが、その固定部に
は緩衝材155が挟み込まれ、カラーホイールユニット
と光学シャーシ156が直接接触せずに固定される。緩
衝材155は防振用ゴムダンパーから成る。これにより
カラーホイールとモータの回転によって発生する振動を
緩衝材155が吸収、遮断するので、カラーホイールユ
ニットと光学シャーシの接合部が振動によって発生する
騒音を低減し、カラーホイールユニットの振動を光学シ
ャーシに伝えない効果が期待できる。さらに本発明のよ
うにカラーホイールユニットが光学シャーシ156から
容易に取り外し可能な構造であれば、万一カラーホイー
ルの破損が発生した際や、モータが故障した際にも、す
ぐに交換が可能で、メンテナンスが容易に行えるメリッ
トがある。
【0048】本発明の第1の実施形態である色順次カラ
ー表示装置の概略構成図を図16に示す。図16におい
て161は図1に示したカラーホイールユニット、16
2はLCOS、163はランプ、164は投写レンズ、
165はスクリーンである。LCOS162はSLMの
1つであり、シリコーン基板上に形成されたマトリクス
状の反射画素を有し、映像信号によって高速で表示の切
り替えが可能である。ビデオレートの動画を表示するた
めには1フィールド内に60フレームの映像を表示でき
ることが必要で、そのためには液晶の応答速度としては
少なくとも1/60=16.7m秒以下が要求される。
好ましくはさらにこの間にRGB3色の表示が可能であ
るためには、応答速度として5.6m秒が要求される。
このような高速応答の液晶は例えば強誘電液晶、反強誘
電液晶、OCB(Optically Compensated Bend)液晶など
が挙げられる。本発明では強誘電性液晶を用い、マイク
ロ秒オーダの高速応答を実現しているが、オンオフの2
値表示となり、階調表示のためにパルス幅変調が必要に
なる。
【0049】本発明の色順次カラー表示装置の動作につ
いて説明する。ランプ163は250W超高圧水銀灯を
用い、凹面鏡のほぼ焦点位置に配置し、ランプより出射
する白色光が楕円形状の凹面鏡によりカラーホイールの
カラーフィルタ上に集光するように配置する。カラーホ
イールは、緑、赤、青の各色の色フィルタが円盤状に配
置されるように構成され、それぞれのフィルタが光線を
遮るのに同期してLCOS162は光線の色の画像フレ
ームを表示する。単一画像フレーム、通常は1/60秒
に対してカラーホイールを画像フレーム毎に2回転、ま
たは毎分7200回転(r.p.m)でモータにより回転さ
せている。この様なシステムでは、1フレーム周波数間
に12つのカラーサブフレームが存在し、その各々は
緑、赤、青、緑、赤、青、緑、赤、青、緑、赤、青であ
って、このように色分離された光線がフィールドレンズ
167により平行光となってLCOS162へ照射され
る。それぞれの色に対してLCOS162は非常に高速
に表示画像を切り替え、変調された各色光線は投写レン
ズ164を用いてスクリーン165に拡大投影される。
スクリーンに投写された表示は1/60秒の間にG、
R、B、G、R、B、G、R、B、G、R、Bの各色の
映像が順次表示されるため、目ではこれらは残像として
積分されて見え、フルカラーの映像が認識される。
【0050】カラーホイールとモータはカラーホイール
ユニット161の内部で非常に高速で回転しているとと
もに、ランプ163から出射される光線がカラーホイー
ル上で集光するようにカラーホイールユニット161へ
照射される。ランプ163の凹面鏡は楕円面鏡であり、
7割強の光線は凹面鏡で反射してカラーホイール上へ集
光するが、凹面鏡の方向へ放射しない光線も3割近くあ
り、この光線は凹面鏡の前面から広がって出射するた
め、カラーホイールユニット161を直接照射する。ま
た凹面鏡から反射して集光する光線もカラーホイールユ
ニット161の光入射開口部を通過する際に、開口部周
辺のカラーホイールケースで吸収される。またカラーホ
イールのカラーフィルタで色分離され、反射した光線は
再びランプの方へ戻るとともに、カラーホイールケース
の内部で吸収される光線もある。以上述べたようにカラ
ーホイールケースで吸収した光線は全て熱に変わり、カ
ラーホイールユニットの温度を上昇させる。さらにはラ
ンプ自身が非常に高温になるため、その近傍に配置され
るカラーホイールユニット161も輻射熱を受けて温度
が上昇する。このような熱的に過酷な条件下におかれた
カラーホイールユニット161を、特にカラーホイール
ケースに形成した放熱フィンを冷却ファン166で冷や
す。これによりカラーホイールケースはもとより、その
内部に密閉されたカラーホイールとモータも十分冷却可
能となる。その際風の吹き付け方向はカラーホイールユ
ニットの放熱フィンの向きと同じくする方が効果は高
い。
【0051】本発明の第2の実施形態である色順次カラ
ー表示装置の概略構成図を図17に示す。図17におい
て171は本発明のカラーホイールユニット、172は
DMD、173はランプ、174は投写レンズ、175
は冷却ユニット、176は冷却液、177はフィールド
レンズである。DMD172はSLMの1つであり、微
小なミラーの集合体で、各ミラーが信号によって傾き角
度を変えて、表示のオンオフを非常に高速で切り替える
ことが可能である。DMDはマイクロ秒オーダの高速応
答を実現しているが、オンオフの2値表示となり、階調
表示のためにパルス幅変調が必要になる。従ってビデオ
レートの動画を十分表示することが可能で、パルス幅変
調でも8ビットの階調性も十分実現可能である。
【0052】本発明の色順次カラー表示装置の動作につ
いて説明する。ランプ173は150W超高圧水銀灯を
用い、凹面鏡178のほぼ焦点位置に配置し、ランプよ
り出射する白色光が楕円形状の凹面鏡178によりカラ
ーホイールのカラーフィルタ上に集光するように配置す
る。カラーホイールは、緑、赤、青の各色の色フィルタ
が円盤状に配置されるように構成され、それぞれのフィ
ルタが光線を遮るのに同期してDMD172は光線の色
の画像フレームを表示する。単一画像フレーム、通常は
1/60秒に対してカラーホイールを画像フレーム毎に
3回転、または毎分10800回転(r.p.m)でモータ
により回転させている。この様なシステムでは、1フレ
ーム周波数間に12つのカラーサブフレームが存在し、
その各々は緑、赤、青、緑、赤、青、緑、赤、青、緑、
赤、青、緑、赤、青、緑、赤、青であって、それぞれの
色に対してDMD172は非常に高速に表示画像を切り
替え、変調された各色光線は投写レンズ174を用いて
スクリーンに拡大投影される。スクリーンに投写された
表示は1/60秒の間にG、R、B、G、R、B、G、
R、B、G、R、B、G、R、B、G、R、Bの各色の
映像が順次表示されるため、目ではこれらは残像として
積分されて見え、フルカラーの映像が認識される。カラ
ーホイールによって色分離された光線はフィールドレン
ズ177で平行光線となり、ミラー179でDMD17
2を斜めから照明する。DMD172のミラーの傾きで
反射する光線の方向が制御され、オンで投写レンズ17
4へ入射するようにあらかじめ設計されている。
【0053】カラーホイールとモータはカラーホイール
ユニット171の内部で非常に高速で回転しているとと
もに、ランプ173から出射される光線がカラーホイー
ル上で集光するようにカラーホイールユニット171へ
照射される。ランプ173の凹面鏡178とフィールド
レンズ177との間の空間に冷却ユニット175を配置
し、その中を冷却液176で充填する。その冷却液17
6に浸るようにカラーホイールユニット171は配置さ
れる。本発明のカラーホイールユニット171は優れた
密閉性を有しているので冷却液中に配置されても冷却液
がカラーホイールユニット内部へ進入することを防止で
きる。凹面鏡178から反射して集光する光線がカラー
ホイールユニット171の光入射開口部を通過する際
に、開口部周辺のカラーホイールケースで吸収されて発
生する熱や、カラーホイールのカラーフィルタで色分離
された光線がカラーホイールケースの内部で吸収されて
発生する熱を効果的に冷却する。またランプ173近傍
に配置されるカラーホイールユニット171も輻射熱を
受けて温度が上昇する。このような熱的に過酷な条件下
におかれたカラーホイールユニット171を、特にカラ
ーホイールケースに形成した放熱フィンを冷却ユニット
175内の冷却液176で冷やす。これによりカラーホ
イールケースはもとより、その内部に密閉されたカラー
ホイールとモータも十分冷却可能となる。冷却液176
は冷却ユニット175外部へ排出されて強制冷却されて
再度冷却ユニット175へ注入されるように循環すると
冷却効果はより高くなる。
【0054】本発明では投写レンズを用いた投写型ディ
スプレイを色順次カラー表示装置の例に挙げたが、投写
レンズの代わりに接眼レンズを用いた直視型の色順次カ
ラー表示装置であっても構わない。
【0055】
【発明の効果】以上の説明のとおり、本発明のカラーホ
イールユニットおよびこれを用いた色順次表示装置によ
れば、カラーホイールおよびモータが高速回転しても安
全性が確保され、万一破損してもフィルタのガラスが飛
散する危険性も低くなる。一方でランプからの輻射熱、
不要光の吸収などで温度上昇しやすいカラーホイールケ
ースを効果的に冷却し、その中のカラーホイールおよび
モータの信頼性を向上できる。
【0056】また、カラーホイールの破損、モータの回
転速度異常、異常騒音など故障の際にもカラーホイール
ユニットを取り外して交換するだけで容易にメンテナン
ス可能となる。
【0057】さらに、カラーホイールを高速で回転させ
る際に、ガラスでできたカラーフィルタが空気との摩擦
により帯電して空気中の埃を吸着し、フィルタの透過率
が下がり、表示装置の光出力が低下する課題も解決され
る。
【0058】またカラーホイールが高速回転するため
に、薄いガラスフィルタが空気を掻ききる際に発生する
風切り音や、モータの電磁音などの騒音発生源を遮断で
きる。特に本発明のようにカラーホイールおよびモータ
をケースに入れた場合、カラーホイールの回転により風
圧が発生し、ケースの隙間あるいは光の入出射のための
開口部から空気の流入流出が頻繁に行われるため、この
開口部からの空気の出入りによる騒音についても、ケー
スおよびモータの接合部に設けた緩衝材や、光の入出射
開口部に設けた透明部材により遮音効果が期待できる。
【0059】またカラーホイールやモータの回転アンバ
ランスによって生じる振動についても、ケースおよびモ
ータの接合部に設けた緩衝材や、カラーホイールユニッ
ト本体をシャーシなどに固定する固定部に設けた緩衝材
により振動吸収効果が期待できる。
【0060】さらに本発明は、上記カラーホイールユニ
ットを用いた色順次カラー表示装置においても同様の効
果が期待でき、さらに直接カラーホイールユニットを空
冷または水冷することによってより一層の冷却、遮音効
果を実現するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のカラーホイールユニットにおける第1
の実施形態を説明する概略図
【図2】本発明のカラーホイールユニットにおける第1
の実施形態を説明する断面図
【図3】本発明のカラーホイールユニットにおける第1
の実施形態を説明する分解図
【図4】本発明のカラーホイールユニットにおける第2
の実施形態を説明する概略図
【図5】本発明のカラーホイールユニットにおける第3
の実施形態を説明する断面図
【図6】本発明のカラーホイールユニットにおける第4
の実施形態を説明する断面図
【図7】本発明のカラーホイールユニットにおける第5
の実施形態を説明する断面図
【図8】本発明のカラーホイールユニットにおける第6
の実施形態を説明する断面図
【図9】本発明のカラーホイールユニットにおける第7
の実施形態を説明する概略図
【図10】本発明のカラーホイールユニットにおける第
8の実施形態を説明する概略図
【図11】本発明のカラーホイールユニットにおける第
9の実施形態を説明する概略図
【図12】本発明のカラーホイールユニットにおける第
10の実施形態を説明する概略図
【図13】本発明のカラーホイールユニットにおける第
11の実施形態を説明する概略図および断面図
【図14】本発明のカラーホイールユニットにおける第
12の実施形態を説明する断面図
【図15】本発明のカラーホイールユニットにおける第
13の実施形態を説明する概略図
【図16】本発明のカラーホイールユニットを用いた色
順次カラー表示装置の第1の実施形態を説明する概略構
成図
【図17】本発明のカラーホイールユニットを用いた色
順次カラー表示装置の第2の実施形態を説明する概略構
成図
【図18】従来の色順次カラー表示装置を説明する概略
構成図
【符号の説明】
1 カラーホイールケース蓋 2 カラーホイールケース本体 3 放熱用フィン部 4 光入射開口部 21 カラーホイール 22 モータ 31 Gカラーフィルタ 32 Rカラーフィルタ 33 Bカラーフィルタ 34 カラーホイールハブ 36 光出射開口部 105、115 透明板 117 透明レンズ 127、137 Oリング 144、155 緩衝材 161 カラーホイールユニット 162 液晶パネル 163 ランプ 164 投写レンズ 165 スクリーン 166 冷却ファン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G03B 21/00 G03B 21/00 E 21/16 21/16 H04N 9/31 H04N 9/31 C (72)発明者 田辺 和紀 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 2H041 AA21 AB10 AC01 AZ02 AZ05 2H048 AA01 AA12 AA19 AA22 AA24 AA26 CA01 CA19 CA23 2H088 EA13 EA15 EA16 2H091 FA02X FA37X FA41X FD26 LA04 LA15 MA07 5C060 AA07 BA03 BA09 BB13 BC05 BD02 BE05 BE10 EA00 EA01 GA01 HC17 JA28 JB06

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の色領域に分割されたカラーホイー
    ルと、これを回転させるモータと、これらを収容するカ
    ラーホイールケースとから構成されるカラーホイールユ
    ニットにおいて、前記カラーホイールケースの外側表面
    に凹凸を複数形成した放熱手段を有することを特徴とす
    るカラーホイールユニット。
  2. 【請求項2】 複数の色領域に分割されたカラーホイー
    ルと、これを回転させるモータと、これらを収容するカ
    ラーホイールケースとから構成されるカラーホイールユ
    ニットにおいて、前記モータの外側表面に凹凸を複数形
    成した放熱手段を有することを特徴とするカラーホイー
    ルユニット。
  3. 【請求項3】 複数の色領域に分割されたカラーホイー
    ルと、これを回転させるモータと、これらを収容するカ
    ラーホイールケースとから構成されるカラーホイールユ
    ニットにおいて、前記カラーホイールケースは中空構造
    であり、その中に液体が充填されたことを特徴とするカ
    ラーホイールユニット。
  4. 【請求項4】 カラーホイールケースは、液体注入口と
    液体排出口とを具備し、前記液体注入口より液体を流入
    させ、前記液体排出口より液体を流出させることで、カ
    ラーホイールケース内の液体を循環させることを特徴と
    する請求項3記載のカラーホイールユニット。
  5. 【請求項5】 複数の色領域に分割されたカラーホイー
    ルと、これを回転させるモータと、これらを収容するカ
    ラーホイールケースとから構成されるカラーホイールユ
    ニットにおいて、前記カラーホイールケースの光入出射
    部に光透過性を有する部材で密閉することを特徴とする
    カラーホイールユニット。
  6. 【請求項6】 光透過性を有する部材は少なくとも片面
    を反射防止膜でコートされたことを特徴とする請求項5
    記載のカラーホイールユニット。
  7. 【請求項7】 光透過性を有する部材は少なくとも片面
    を紫外線反射膜でコートされたことを特徴とする請求項
    5記載のカラーホイールユニット。
  8. 【請求項8】 光透過性を有する部材は紫外線吸収ガラ
    ス板であることを特徴とする請求項3記載のカラーホイ
    ールユニット。
  9. 【請求項9】 光透過性を有する部材は少なくとも片面
    を熱線反射膜でコートされたことを特徴とする請求項5
    記載のカラーホイールユニット。
  10. 【請求項10】 光透過性を有する部材は熱線吸収ガラ
    ス板であることを特徴とする請求項5記載のカラーホイ
    ールユニット。
  11. 【請求項11】 光透過性を有する部材は透明レンズで
    あることを特徴とする請求項5記載のカラーホイールユ
    ニット。
  12. 【請求項12】 複数の色領域に分割されたカラーホイ
    ールと、これを回転させるモータと、これらを収容する
    カラーホイールケースとから構成されるカラーホイール
    ユニットにおいて、前記カラーホイールケースの接合部
    分に緩衝材を挟み込んだことを特徴とするカラーホイー
    ルユニット。
  13. 【請求項13】 複数の色領域に分割されたカラーホイ
    ールと、これを回転させるモータと、これらを収容する
    カラーホイールケースとから構成されるカラーホイール
    ユニットにおいて、前記カラーホイールケースと前記モ
    ータの接合部分に緩衝材を挟み込んだことを特徴とする
    カラーホイールユニット。
  14. 【請求項14】 緩衝材はOリングであり、2分割され
    たカラーホイールケースの接合部分全周に設置されるこ
    とを特徴とする請求項12または13記載のカラーホイ
    ールユニット。
  15. 【請求項15】 複数の色領域に分割されたカラーホイ
    ールと、これを回転させるモータと、これらを収容する
    カラーホイールケースとから構成されるカラーホイール
    ユニットにおいて、前記カラーホイールケースをシャー
    シに取り付ける固定部に緩衝材を挟み込んだことを特徴
    とするカラーホイールユニット。
  16. 【請求項16】 請求項1から15のいずれか記載のカ
    ラーホイールユニットと、ランプと、投写レンズと、空
    間光変調素子とファンを具備し、前記カラーホイールユ
    ニットをファンで空冷して用いることを特徴とする色順
    次カラー表示装置。
  17. 【請求項17】 請求項1から15のいずれか記載のカ
    ラーホイールユニットと、ランプと、集光レンズと、投
    写レンズと、空間光変調素子とを具備し、前記ランプと
    前記集光レンズとの間に液体の充填された密閉容器を具
    備し、前記カラーホイールユニットを前記密閉容器内に
    配置することを特徴とする色順次カラー表示装置。
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