KR100678359B1 - 투사 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광원을 장착하여 광원을 정규 위치로 밀어 올려 위치결정하는 것으로 하우징(광체; 筐體) 내의 광원을 간단하게 교환할 수 있는 투사 장치를 제공하는 것으로서, 하우징(46) 내에 수용된 광원(2)의 광을 이용해서 영상을 투사하는 투사 장치이고, 하우징(46) 내의 광원(2)을 교환할 때에, 광원(2)을 장착하여 광원의 출입구 위치(180)로부터 광원(2)을 정규 위치(190)로 밀어 올려 위치결정하는 광원 장착 장치(300)를 구비한다.

광원, 하우징, 투사 장치, 광원 장착 장치, 광원 홀더

Description

투사 장치{Projection apparatus}

도 1은 본 발명의 투사 장치의 바람직한 실시예의 외관을 도시하는 사시도.

도 2는 도 1의 투사 장치의 정면에서 본 도면으로서, 내부 구조예를 도시하는 도면.

도 3은 투사 장치에 사용되고 있는 광학 유니트의 예를 도시하는 사시도.

도 4는 광학 유니트의 내부 구조예를 도시하는 도면.

도 5는 광원부의 구성예를 도시하는 사시도.

도 6은 광원부를 들어 올려 위치결정하기 위한 광원 장착 장치의 실시예를 도시하는 분해사시도.

도 7은 도 6의 광원 장착 장치의 광원부가 광원 출입구에 위치된 모양을 도시하는 도면.

도 8은 광원부가 광원의 출입구 위치로부터 정규 위치에 위치결정된 모양을 도시하는 도면.

도 9는 본 발명의 투사 장치의 다른 실시예에서의 광원 장착 장치의 예를 도시하는 사시도.

도 10은 광원 장착 장치에 의해 광원부가 광원의 교환 위치에 위치결정된 상태를 도시하는 도면.

도 11은 광원부가 정규 위치에 위치결정된 모양을 도시하는 도면.

도 12는 본 발명의 투사 장치의 다른 실시예에서의 광원 장착 장치의 예를 도시하는 사시도.

도 13은 도 12에서의 광원 장착 장치에 의해 광원의 교환위치에 유지된 모양을 도시하는 도면.

도 14는 광원부가 정규 위치에 위치결정된 모양을 도시하는 도면.

도 15는 본 발명의 또다른 투사 장치의 실시예에서의 광원 장착 장치의 예를 도시하는 도면.

도 16은 본 발명의 투사 장치의 또다른 실시예에서의 광원 장착 장치의 예를 도시하는 사시도.

도 17은 도 16에서의 광원 장착 장치에서 광원부가 광원의 출입구 위치에 위치결정된 모양을 도시하는 도면.

도 18은 광원부가 정규 위치에 위치결정된 모양을 도시하는 도면.

도 19는 도 18의 광원 장착 장치에 있어서 광원의 냉각 수단을 구비하는 예를 도시하는 도면.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

2 : 광원 41 : 광원 홀더

41a : 핀 41b : 리브

43 : 광원 케이스 45 : 케이스

45a, 45b : 긴 구멍 46 : 캠을 갖는 부재(하우징)

46a : 캠 경사면 100 : 투사 장치

180 : 광원의 출입구 위치

190 : 정규 위치(광학 유니트에 대한 광원의 부착 위치)

200 : 광원부 300 : 광원 장착 장치

본 발명은 투사 장치에 관한 것으로, 특히 영상을 투사하기 위한 광원을 효율적으로 교환할 수 있는 투사 장치에 관한 것이다.

투사 장치는, 예를 들면 적색, 녹색, 청색을 각각 제어하는 3장의 액정 라이트 밸브(light valve)를 사용하여 이들 3성분의 광을 합성하고, 그 합성된 광을 렌즈를 통해서 확대 투사하는 것이다. 이러한 종류의 액정 투사는 영상을 투사해서 표시하기 위해 광원으로서 램프를 구비하고 있다. 이 램프는 발열량이 큰 냉각을 필요로 한다.

종래의 투사 장치에서는, 광원이 광학 유니트에 대해서 부착되는 위치와 그 광원의 교환시에 출입하기 위한 출입구 위치가 수평방향으로 병렬로 되어 있다. 이와 같이 광원의 부착 위치와 광원의 출입구 위치가 같은 높이 위치에 병렬로 되는 것은 투사 장치의 하우징이 비교적 크고, 광학 유니트가 스크린으로부터 이격되어 배치되어 있기 때문이다.

그런데, 최근 투사 장치의 소형화의 필요에 의해, 광학 유니트는 하우징의 스크린 근방에 보다 근접하게 배치되는 경향이 있다. 그 때문에, 광학 유니트에 대한 광원의 부착 위치는 당연히 스크린의 근방이 되어, 광학 유니트에 대한 광원의 부착 위치와 광원의 출입구 위치가 수평방향으로 배열되어 있지 않고, 종래와 같이 단순히 광원을 수평방향으로 인출해서 하우징의 외부로 취출하여 광원을 교환할 수 없도록 되어 있다.

광학 유니트의 광원의 부착 위치는 광원의 출입구 위치에 대하여 상향에 위치되고, 또한, 광학 유니트의 광원의 부착 위치는 광원의 출입구 위치에 대하여 하우징의 내부로 들어가기 위해서, 광원의 출입구로부터 광원을 넣어서 밀어 올려 정규 광학 유니트의 광원의 부착 위치에 위치결정시키는 기구가 요구된다.

그래서 본 발명은 상기 과제를 해소하고, 광원을 장착하여 광원을 정규 위치로 밀어 올려 위치결정하는 것으로 하우징 내의 광원을 간단하게 교환할 수 있는 투사 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

청구항1의 발명은, 하우징 내에 수용된 광원의 광을 사용하여 영상을 투사하는 투사 장치에 있어서, 상기 하우징 내의 상기 광원을 교환할 때에, 상기 광원을 장착해서 상기 광원의 출입구 위치로부터 상기 광원을 정규 위치로 밀어 올려 위치결정하는 광원 장착 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 투사 장치이다.

청구항1에서는, 광원 장착 장치는 하우징 내의 광원을 교환할 때에, 광원을 장착해서 광원의 출입구 위치로부터 광원을 정규 위치로 밀어 올려 위치결정하도록 되어 있다.

이것에 의해 광원의 정규 위치, 즉 광학 유니트에 대한 광원의 부착 위치가 광원의 출입구 위치보다 위에 있더라도 간단히 광원의 교환을 행할 수 있다.

청구항2의 발명은, 청구항1에 기재된 투사 장치에 있어서, 상기 광원 장착 장치는 상기 광원을 유지하는 광원 홀더와, 상기 광원 홀더를 수직방향으로 이동가능하게 지지하는 케이스와, 상기 케이스가 삽입되면 상기 광원 홀더를 상승시켜 상기 광원을 상기 정규 위치에 위치결정하는 캠을 갖는 부재를 구비한다.

청구항2에서는, 광원을 유지하고 있는 광원 홀더는 케이스에 대하여 수직방향으로 이동가능하게 지지된다. 캠을 갖는 부재는 케이스가 삽입되면, 광원 홀더를 수직방향으로 상승시켜 광원을 정규 위치에 위치결정한다.

청구항3의 발명은, 청구항1에 기재된 투사 장치에 있어서, 상기 광원 장착 장치는 상기 광원을 유지하는 광원 홀더와, 상기 광원 홀더를 이동함으로써 상기 광원 홀더를 상승시켜 상기 광원을 상기 정규 위치에 위치결정하는 링크 기구부를 갖는다.

청구항3에서는, 링크 기구부가 광원 홀더를 이동함으로써 광원 홀더를 상승시켜 광원을 정규 위치에 위치결정한다.

청구항4의 발명은, 청구항1에 기재된 투사 장치에 있어서, 상기 광원 장착 장치는 상기 광원을 유지하는 광원 홀더와, 상기 광원 홀더를 상기 광원의 광축과는 직교하는 방향을 중심으로 회전시켜서 상기 광원을 정규 위치로 밀어 올려 위치결정하는 회전 조작부를 갖는다.

청구항4에서는, 회전 조작부는 광원 홀더를 광원의 광축과는 직교하는 방향을 중심으로 회전시켜서 광원을 정규 위치로 밀어 올려 위치결정한다.

청구항5의 발명은, 청구항1에 기재된 투사 장치에 있어서, 상기 광원 장착 장치는 상기 광원을 유지하는 광원 홀더와, 상기 광원 홀더를 상기 광원의 광축과는 평행한 방향을 중심으로 회전시켜서 상기 광원을 정규 위치로 밀어 올려 위치결정하는 회전 조작부를 갖는다.

청구항5에서는, 회전 조작부가 광원의 광축과는 평행한 방향을 중심으로 회전시켜서 광원을 정규 위치에 밀어 올려 위치결정한다.

청구항6의 발명은, 청구항1에 기재된 투사 장치에 있어서, 상기 광원 장착 장치는 상기 광원을 유지하는 광원 홀더와, 상기 광원 홀더를 수직방향에 대하여 경사지는 방향으로 이동가능하게 지지하는 케이스와, 상기 케이스가 삽입되면 상기 광원 홀더를 수직방향에 대하여 경사지는 방향으로 상승시켜서 상기 광원을 상기 정규 위치에 위치결정하는 캠을 갖는 부재를 구비한다.

청구항6에서는, 케이스는 광원 홀더를 수직방향에 대하여 경사지는 방향으로 이동 가능하게 지지하고 있다. 캠을 갖는 부재는 케이스가 삽입되면 광원 홀더를 수직방향에 대하여 경사지는 방향으로 상승시켜서 광원을 정규 위치에 위치결정한다.

청구항7의 발명은, 청구항6에 기재된 투사 장치에 있어서, 상기 캠을 갖는 부재는 공기의 덕트를 형성하고 있고, 상기 광원 홀더에는 상기 캠을 갖는 부재를 통하여 냉각용 공기를 공급하는 공기 유로를 갖는다.

청구항7에서는, 캠을 갖는 부재를 통하여 냉각용 공기를 공급함으로써 광원의 냉각을 적극적으로 행할 수 있다.

이하, 본 발명의 양호한 실시예를 첨부도면에 근거하여 상세히 설명한다.

또, 이하에 기술하는 실시예는 본 발명의 양호한 구체예이므로, 기술적으로 바람직한 여러 가지의 한정이 부가되어 있지만, 본 발명의 범위는 이하의 설명에 있어서 특히 본 발명을 한정하는 취지의 기재가 없는 한, 이것들의 형태에 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 투사 장치의 바람직한 실시예의 외관을 도시하는 사시도이다.

도 1에 있어서, 투사 장치(100)는, 하우징(101: 광체; 筐體)을 구비하고, 하우징(101)의 가운데에는 미러(62)와 광학 유니트(104) 등이 내장되어 있다.

하우징(101)은 상부(102)와 하부(103)를 구비하고, 상부(102)의 전방측에는 스크린(61)이 설치되어 있다. 광학 유니트(104)가 투사하는 영상은 미러(62)로 반사하여, 스크린(61)의 배면측(내면측)에 확대하여 투사할 수 있는 것이다. 이 투사 장치(100)는 3장의 액정 라이트 밸브를 사용한 소위 3판식 액정 투사 장치이다.

도 2는 도 1의 투사 장치(100)를 E측에서 본 도면이고, 투사 장치(100)의 내부 구조예를 도시하고 있다.

하우징(101)의 상부(102)는 스크린(61)을 구비한다. 하부(103)의 가운데에는 전기회로(51), 광학 유니트(104) 등이 내장되어 있다. 광학 유니트(104)는 하부(103)의 거의 중앙에 위치하고 있고, 그 광학 유니트(104)의 우측과 좌측에는 전기회로(51)가 배치되어 있다. 광학 유니트(104)의 광원(2)의 부근에는 광원 등의 냉각용 팬(52)이 설치되어 있다. 이 냉각용 팬(52)을 회전시킴으로써, 광원(2) 등이 발하는 열을 외부로 방출한다.

도 3은 도 1의 투사 장치(100)에 설치되는 광학 유니트(104)를 도시하고 있다. 광학 유니트(104)의 하우징 내에 설치된 기판(1)상에는 광원(2)과 광학 블록(3)이 배치되어 있다. 광학 블록(3)은 광학 블록 케이스(4)와, 광학 블록 케이스(4)의 상방을 폐쇄하는 덮개(21)와, 광학 블록(3)의 전방에 위치하는 상부 커버(22a)와, 상부 커버(22a)에 대하여 기판(1)의 아래쪽에 설치된 하부 커버(22b)를 구비하고 있다. 광확 블록(3)의 중앙에는 도 4에 도시한 바와 같이 광학 부품을 수용하고 있다. 덮개(21)의 상부에는 액정 라이트 밸브를 구동하기 위한 구동회로(8)가 설치되어 있다. 상부 커버(22a)는 착탈 가능하고 상부 커버(22a)를 분리하면 액정 라이트 밸브의 레지스트레이션 조정(화상의 중첩 조정)을 행할 수 있다.

광학 블록(3)은 예를 들면 도 4에 도시된 바와 같은 광학부품을 구비하고 있다. 광원(2)측에는 렌즈 어레이(24a, 24b)가 배치되고, 광원(2)으로부터의 광을 적, 녹, 청(R, G, B)의 3색의 광으로 분광하여 액정 라이트 밸브(6a, 6b, 6c)에 유도하기 위한 다이크로익 미러(27a, 27b: dichroic mirror), 및 반사 미러(28a, 28b, 28c)가 광축(OL)을 따라 배치되어 있다.

다이크로익 미러(27a, 27b)와 반사 미러(28a, 28b, 28c)는 광원(2)의 광의 분리 광학 수단이다. 분광된 3색의 광이 통과하는 경로에는, 각각 집광 렌즈(29a, 29b, 29c), 편광판(30a, 30b, 30c), 액정 라이트 밸브(6a, 6b, 6c)가 배치되어 있고, 후단의 합성 광학 수단으로서의 합성 프리즘(5)의 각 면에 3색의 광이 별개로 입사하도록 하고 있다. 합성 프리즘(5)의 후단에는 합성한 광을 확대 투사하는 투사광학수단인 투사 렌즈(32)가 설치되어 있다.

여기서, 이 광학 블록(3)의 동작에 관해서 설명한다.

메탈 할라이드 램프 등의 광원(2)으로부터의 조명광은 자외선 및 적외선을 차단하는 커트 필터(23)를 통과하여, 광학 블록(3) 내에 입사한다.

광학 블록(3)에 입사한 조명광은, 렌즈 어레이(24a, 24b)를 투과하여, 다이크로익 미러(27a)에서 적색광(R)이 분리 반사되고, 분리된 적색광(R)은 반사 미러(28a)에서 반사되며, 집광 렌즈(29a) 및 편광판(30a)을 투과하여 적색용의 액정 라이트 밸브(6a)를 투과한다.

다이크로익 미러(27a)를 투과한 조명광, 즉 녹색광(G) 및 청색광(B)은 다이크로익 미러(27b)에서 녹색광(G)이 분리 반사되고, 분리된 녹색광(G)은 집광 렌즈(29b) 및 편광판(30)을 투과하여 녹색용의 액정 라이트 밸브(6b)를 투과한다.

한편, 다이크로익 미러(27b)를 투과한 청색광(B)은 렌즈(31a)를 통과하여 반사 미러(28b)에서 반사되고, 그리고 렌즈(31b)를 통과하여 반사 미러(28c)에서 반사되며, 집광 렌즈(29c) 및 편광판(30c)을 투과하여 청색용의 액정 라이트 밸브(6c)를 투과한다. 액정 라이트 밸브(6a, 6b, 6c)는 각각 적색, 녹색, 청색의 영상신호에 기인하여 구동회로(8)에 의해 구동되어, 적색광, 녹색광, 청색광을 각각 광변조한다. 그후, 3색의 액정 라이트 밸브(6a, 6b, 6c)를 투과한 광은 합성 프리즘(5)에서 색 합성되고, 투사 렌즈(32)에 의해서 도 2의 스크린(61)에 확대되어 투사된다. 이렇게 하여, 광학 블록(3)에 의해 스크린에 영상이 표시된다.

도 5는 도 4의 광원부(200)의 구조예를 도시하고 있다. 광원부(200)는 광원 홀더(41), 고정 스프링(42), 광원 케이스(43) 등을 갖고 있다. 광원(2)은 광원 홀더(41)에 대하여 고정 스프링(42)에 의해 유지되어 있다. 광원(2)이 외력에 의해 파손되거나 발열한 광원(2)에 직접 접촉되는 것을 방지하기 위해 광원 케이스(43)가 설치되어 있다. 광원 케이스(43)는 광원 홀더(41)에 대해서 나사(44)에 의해 체결하는 것으로 일체화하고 있다.

도 6은 도 5의 광원(2)의 교환시에 광원부(200)를 밀어 올려 위치결정하기 위한 광원 장착 장치(300)의 예를 도시하고 있다.

이 광원 장착 장치(300)는 광원부(200)의 광원(2)을 장착하여, 광원의 출입구 위치로부터 광원의 정규 위치로 밀어 올려 위치결정하기 위한 장치이다. 이와 같이 광원(2)을 광원의 출입구 위치로부터 광원의 정규 위치로 밀어 올려 위치결정할 필요가 있는 것은 도 2의 하우징(101) 내의 광원(2)을 교환하는 경우이다.

광원 장착 장치(300)는 개략적으로는 상술한 광원 홀더(41), 케이스(45), 및 캠을 갖는 부재(46)를 구비하고 있다.

광원 홀더(41)는 정방형 또는 직사각형상이고, 2개의 핀(41a, 41a)을 갖고 있다. 이들 환봉 형상의 2개의 핀(41a, 41a)은 광원(2)의 광축(OP)에 대하여 좌우대칭이다. 또한 2개의 리브(41b, 41b)가 역시 광축(0P)을 중심으로 하는 좌우대칭위치에 수직방향을 따라 형성되어 있다.

케이스(45)는 도 7에 도시하는 바와 같이 광원부(200)를 수용할 수 있는 케이스이고, 긴 구멍(45a, 45b)을 갖고 있다. 이들 긴 구멍(45a, 45b)은 수직방향인 Z방향에 평행하게 형성되어 있다. 긴 구멍(45a, 45b)은 케이스(45)의 벽면(45f, 45g)에 각각 Z방향으로 형성되어 있다. 이 Z방향은 광축(OP)과 수직방향이다. 긴 구멍(45a)에는 각각 광원 홀더(41)의 핀(41a)이 끼워진다. 또한 긴 구멍(45b)에는 광원 홀더(41)의 리브(41b)가 끼워지도록 되어 있다.

캠을 갖는 부재(46)는 광원 장착 장치의 하우징이라고도 하고, 벽면(46f, 46g)에 각각 캠 경사면(46a)을 갖고 있다.

핀(41a)이 케이스(45)의 긴 구멍(45a)에 있어서, Z방향으로 이동가능하게 수용되어 있고, 동일하게 리브(41b)가 긴 구멍(45b)에 있어서, Z방향으로 상하 이동가능하게 위치되어 있다. 따라서, 광원 홀더(41)를 포함하는 광원부(200)는 Z방향으로 상하 이동가능하다.

광원 홀더(41)에는 도 8에 도시하는 바와 같이 광원(2)을 광학 블록(3)에 대하여 정규 위치(190)에 위치결정하기 위한 2개의 핀(41c, 41c)이 설치되어 있다.

다음에, 도 7 및 도 8을 참조하여, 도 6에 도시하는 광원 장착 장치(300)의 조작예에 관해서 설명한다.

도 7과 도 8에 있어서, 도 1의 하우징(101)의 하부(103)의 전면부(110)측에 광원의 출입구 위치(180)가 있고, 도 7과 도 8에 있어서는, 이 광원의 출입구 위치(180)와 정규 위치(190)를 도시하고 있다. 이 정규 위치(190)는 광학 유니트(3)에 대한 광원(2)의 정확한 부착 위치이다. 도 7과 도 8에 도시하는 바와 같이, 정규 위치(190)는 광원의 출입구(180)에 비교하여 Z방향에 관하여 상향 위치에 위치되어 있다.

우선 케이스(45)가 도 7에 도시하는 바와 같이 하우징의 하부의 전면부(110)의 외측으로부터 광원의 출입구 위치(180)에 위치된다. 이 경우에 케이스(45)의 가운데에는 광원부(200)가 이미 수용되어 있다. 즉, 도 7의 케이스(45)는 하우징의 하부의 전면부(110)로부터 인출한 상태를 도시하고 있고, 광원(2)을 교환할 때의 위치이다. 광원(2)의 교환에 관해서는, 광원(2)만을 교환할 수도 있지만 교환작업이 번잡해지기 때문에, 광원(2), 광원 홀더(41), 고정 스프링(42) 및 광원 케이스(43)를 일체로 교환하거나, 광원(2), 광원 홀더(41), 고정 스프링(42), 광원 케이스(43) 및 케이스(45)를 일체로 교환해도 된다.

여기서는 광원(2), 광원 홀더(41), 고정 스프링(42), 광원 케이스(43) 및 케이스(45)를 일체로 교환하는 경우에 대해서 설명한다.

도 7에 있어서, 사용자가 손으로 눌러 케이스(45)를 X방향(도 7에 있어서 오른쪽 방향)으로 이동하여 가면, 광원 홀더(41)에 설치되어 있는 핀(41a)이 캠을 갖는 부재(46)의 캠 경사면(46a)의 하부에 이른다. 이 상태로 더욱 케이스(45)를 X방향으로 이동시키면, 광원 홀더(41)의 핀(41a)이 캠 경사면(46a)을 F방향을 따라 이동하기 위해서, 광원 홀더(41)는 Z방향(위방향)으로 이동하여 가는 것이 된다.

캠 경사면(46a)의 도 7에 도시하는 높이(H)는 광원(2)의 정규 위치(190)와 광원(2)과 핀(41a)의 위치와 핀(41a)의 외경으로부터 산출된 높이이다.

케이스(45)를 더욱 X방향으로 이동시키면, 핀(41a)은 캠 경사면(46a)을 동일하게 나누는 것이 된다. 그리고 케이스(45)를 X방향으로 이동시키면, 광원 홀더(41)는 X방향으로 수평이동하여 광원 홀더(41)에 설치된 2개의 핀(41c)이 도 8에 도시하는 바와 같이 광학 블록(3)에 설치한 구멍(3H)에 삽입된다.

이것에 의해, 광원(2)은 광원 홀더(41)를 통해서 정규 위치(190)에 정확하게 위치결정되어 배치된다.

반대로 정규 위치(190)로부터 광원의 출입구(180)까지 광원을 내려 취출하는 경우에는, 상술한 요령의 반대를 행하면 된다. 이 경우에는, 도 7과 같이 핀(41a)이 캠 경사면(46a)을 G방향으로 하강시키고, 이 결과 광원부(200)는 Z방향에 관하여 내려지고 또한 하부의 전면부(110)로부터 외부로 취출할 수 있다.

다음에, 도 9 내지 도 11은 본 발명의 투사 장치의 광원 장착 장치의 다른 실시예를 도시하고 있다.

광원 장착 장치(400)는, 역시 광원부(200)를 도 11에 도시하는 바와 같이 하우징의 하부의 전면부(110)의 광원의 취출구 위치(180)로부터 정규 위치(190)로 밀어 올려 위치결정하기 위한 장치이다. 도 6 내지 도 8의 광원 장착 장치(300)는 캠 방식이지만, 도 9 내지 도 11의 광원 장착 장치(400)는 링크 기구부(401)를 갖는 소위 링크 방식이다.

광원부(200)의 구조는 도 5에 도시하는 광원부(200)와 동일하다. 도 9와 도 10에 도시하는 바와 같이, 광원 홀더(41)에는 광원(2)의 광축(OP)에 대하여 대칭으로 되어 있고, 또한 광원부(200)의 중심 부근의 위치에 있어서 2개의 핀(41a, 41a)이 설치되어 있다. 하우징(46)에는 2개의 링크(47, 47)가 회전 가능하게 체결되어 있다. 링크(47)의 일단부에는 구멍(47a)이 설치되어 있다. 구멍(47a)은 광원 홀더(41)에 설치한 핀(41a)이 분리 가능하게 되어 있고, 링크(47)는 핀(41a)에 대하여 회전할 수 있다. 링크(47)의 타단부에는 밀어 올림 레버(48)의 일단부가 링크(47)에 대해서 회전 가능하게 부착되어 있다. 이 밀어 올림 레버(48)는 하우징(101)의 하부(103)의 측부에 대하여 핀(48a)에 의해 회전 가능하게 체결되어 있다.

도 9에 도시하는 광원부(200)의 상태는 도 11의 일점쇄선으로 도시하는 상태를 도시하고 있고, 이 상태에서 광원부(200)는 광원 취출구의 위치(180)에 대응하는 위치에 배치되어 있다. 링크(47)와 밀어 올림 레버(48) 및 핀(41a), 핀(48a)이, 링크 기구부(401)를 구성하고 있다.

다음에, 도 9 내지 도 11을 참조하여, 광원 장착 장치(400)의 조작예에 관해서 설명한다.

도 9와 도 10은 도 11의 일점쇄선으로 도시하는 광원부(200)의 위치를 도시하고 있고, 이 위치는 광원부(200)가 광원(2)을 교환하기 위한 위치이다. 광원(2)의 교환 방식은 이미 설명한 방식과 같다.

도 10에 있어서, 광원 홀더(41)의 핀(41a)이 링크(47)의 구멍(47a)에 결합되어 있다. 링크(47)와 체결되어 있는 밀어 올림 레버(48)가 도 10의 R방향으로 밀어 올려짐으로써, 링크(47)가 핀(48a)을 중심으로 하여 R1방향으로 회전하여, 링크(47)에 체결되어 있는 광원 홀더(41)가 Z방향으로 들어 올려진다. 이것에 의해서, 도 11에 도시하는 바와 같이 광원 홀더(41)가 R2방향으로 회전해서 광학 블록(3)의 정규 위치(190)에 있어서 광학 블록(3)까지 이동한다.

그리고 광원 홀더(41)의 핀(41c)이 광학 블록(3)의 구멍(3H)에 끼워지는 것으로, 광원부(200)는 정규 위치(190)에 대하여 들어 올려져서 위치결정되는 것이다.

이 경우에, 밀어 올림 레버(48)의 타단부(48d)가 하부(103)의 로크 레버(49)에 맞물림으로써, 이 광원부(200)의 정규 위치(190)에 대한 유지상태를 유지할 수 있다.

반대로 광원부(200)를 분리하는 경우에는, 사용자가 단부(48d)를 로크 레버(49)로부터 분리하는 것으로, 광원부(200)의 자중에 의해 도 11의 실선으로 도시한 위치로부터 일점쇄선으로 도시하는 위치로 Z방향을 따라 내려져 광원의 취출구 위치(180)측으로 복귀된다.

다음에 도 12 내지 도 14를 참조하여, 또다른 실시예에 관해서 설명한다.

도 12 내지 도 14에 도시하는 것은, 소위 회전방식의 광원 장착 장치(500)이다. 도 12에 도시하는 광원부(200)는 도 5의 구조의 것을 채용할 수 있다

회전 조작부(501)는 핀(41a), 지지부(103A), 레버(47)를 구비한다. 광원 홀더(41)의 하부에는 광원(2)의 광축(OP)에 대하여 좌우대칭의 위치에 2개의 핀(41a)이 설치되어 있다. 하우징의 하부(103)의 내면에는 지지부(103A, 103A)가 Z방향을 따라 설치되어 있다. 이 지지부(103A)의 구멍(46a)에는, 각각 핀(41a)이 착탈 가능하게 끼워져 있다. 핀(41a)과 핀(41a)은 광원부(200)의 회전중심이고 광축(0P)과는 직각의 방향이며 또한 수평방향이다.

하우징의 하부(103)에는, 레버(47)가 축(47a)을 중심으로 하여 회전할 수 있도록 부착되어 있다. 레버(47)의 일단부(47b)는 광원 케이스(43)의 저부에 접촉되어 지지되어 있다. 레버(47)의 타단부(47c)는 작업자가 손가락으로 누르는 부분이다. 도 12의 상태에서는 광원부(200)는 정규 위치(190)에 위치하고 있고, 도 13의 상태에서는 광원부(200)는 광원의 취출구 위치(180)에 대응하여 내려진 위치이다.

다음에, 도 12 내지 도 14를 참조하여, 이 회전방식의 광원 장착 장치(500)의 조작예에 관해서 설명한다.

도 13과 도 14의 일점쇄선으로 도시한 것은 광원부(200)의 광원(2)을 교환할 때의 위치이다. 광원(2)의 교환에 대해서는 상술한 방식과 같다. 레버(47)의 타단부(47c)를 R3방향으로 사용자가 밀어 내리면, 레버(47)의 일단부(47b)가 R4방향으로 세워져, 레버(47)가 지지하고 있는 광원 케이스(43)를 핀(41a)를 중심으로 하여 R5의 방향으로 들어 올린다.

이것에 의해, 광원부(200)는 도 14의 정규 위치(190)의 광학 유니트(3)에 대하여 밀어 올려져 위치결정되는 것이다. 이 경우에 광원부(200)의 핀(41c)이 광학 유니트(3)의 구멍(3H)에 끼워지는 것으로, 광원 홀더(41)는 정규 위치에 위치결정될 수 있다.

이 광원부(200)를 들어 올린 상태를 유지하기 위해서, 레버(47)의 타단부(47c)는 하부(103)의 로크 레버(49A)에 대해 고정된다.

반대로 광원(2)을 교환하는 경우에는, 로크 레버(49A)로부터 레버(47)를 분리하는 것으로, 광원부(200)는 자중에 의해 핀(41a)을 중심으로 하여 도 14에 도시하는 R6의 방향으로 회전하여, 도 13의 상태로 복귀한다. 이 상태로 광원(2)의 교환을 행한다.

도 15는 본 발명의 또다른 실시예를 도시하고 있고, 소위 터릿 방식의 광원 장착 장치(600)의 예를 도시하고 있다. 이 예로서는 광원부(200)는 도 5에 도시하는 것과 동일한 것을 채용할 수 있다. 회전 조작부(601)는 광원 홀더 부착판(647), 핀(650), 레버(647a), 로크 레버(648)를 구비한다. 광원 홀더(41)는 광원 홀더 부착판(647)을 구비한다. 이 광원 홀더 부착판(647)은 핀(650)을 통해서, 도 1의 하우징(101)의 하부(103)에 대하여 회전가능하게 유지되어 있다. 광원 홀더 부착판(647)에는 레버(647a)가 설치되어 있고, 이 레버(647a)를 R7방향을 따라, 핀(650)을 중심으로 거의 90°회전함으로써, 광원부(200)는 광원의 취출구 위치(180)로부터 정규 위치(190)로 위치결정될 수 있다. 광원부(200)를 정규 위치(190)로 위치결정하여 유지시키기 위해서 로크 레버(648)를 사용한다. 이 로크 레버(648)는 핀(660)을 중심으로 하여 R8방향으로 회전할 수 있도록 되어 있고, 로크 레버(648)가 광원 홀더 부착판(647)을 유지하게 된다. 광원부(200)를 정규 위치(190)로부터 광원의 취출구 위치(180)로 복귀시키는 경우에는, 로크 레버(648)를 R9방향으로 복귀시키는 것으로, 로크 레버(648)로부터 광원 홀더 부착판(647)이 분리되므로, 광원부(200)는 광원의 취출구 위치(180)로 복귀될 수 있다.

도 16 내지 도 18은 본 발명의 또다른 실시예를 도시하고 있다. 도 16 내지 도 18의 광원 장착 장치(1300)가, 도 6 내지 도 8의 광원 장착 장치(300)와 다른 것은 케이스(45)에 설치되어 있는 긴 구멍(145a, 145b)의 형상이다. 도 18에 도시하는 바와 같이, 이들 긴 구멍(145a, 145b)은 각도(θ2)분 만큼 수직선에 대하여 경사지게 형성되어 있다. 이것에 대하여 캠을 갖는 부재(46)의 캠 경사면(46a)은 θ의 각도로 경사져 있다.

도 17 내지 도 19의 그 외의 점이나 구조에 관해서는, 도 6 내지 도 8의 광원 장착 장치(300)와 동일하기 때문에 그 설명을 사용한다.

도 17의 상태에서, 광원부(200)가 하우징의 하부의 전면부(110)로부터 인출된 상태이고, 광원(2)을 교환할 때의 위치이다. 광원(2)의 교환에 관해서는, 이미 상술한 방식을 사용할 수 있지만, 광원(2), 광원 홀더(41), 고정 스프링(42), 광원 케이스(43) 및 케이스(45)를 일체로 교환하는 경우에 관해서 설명한다.

케이스(45)를 사용자가 X방향으로 이동하여 가면, 광원 홀더(41)의 핀(41a)이 캠을 갖는 부재(46)의 캠 경사면(46a)에 이른다. 이 상태로, 더욱 케이스(45)를 X방향으로 이동시키면, 광원 홀더(41)의 핀(41a)이, 캠 경사면(46a)을 올리기 위해 상향으로 이동하게 된다. 도 17에 도시하는 캠 경사면(46a)의 높이(H)는 광원(2)의 정규 위치(190)와 광원(2)과 핀(41a)의 위치와 핀(41a)의 외경으로부터 산출된 높이이고, 케이스(45)를 더욱 X방향으로 이동시키면, 핀(41a)은 캠 경사면(46a)을 따라 올려져 분리된다.

케이스(45)를 X방향으로 더욱 이동시키면, 광원 홀더(41)는 평행이동하여, 광원 홀더(41)의 2개의 핀(41c)이 광학 유니트(3)의 구멍(3H)에 끼워지고, 이것에 의해 광원(2)이 광학 유니트(3)에 대하여 정확한 위치에 위치결정된다. 여기서, 캠 경사면(46a)의 형상은 광원 홀더(41)의 수평방향의 이동량과 수직방향의 이동량 및 광원 홀더(41), 광원 케이스(43)의 이동 궤적이 다른 구성 부품에 간섭하지 않는 조건에 의해 결정된다. 캠 경사면(46a)이 수평선과 이루는 각도를 캠의 올림각(θ)이라 칭하지만, 이 각도(θ)가 30˚를 초과하면 케이스(45)를 수평방향으로 이동시키기 위해 필요한 힘(F)이 커져 조작성이 나빠진다.

그래서, 도 18에 도시된 바와 같이, 상술한 조건으로 결정된 캠 경사면(46a)의 올림각이 30˚를 초과해, 조작성이 나빠지는 것이 예상되는 경우에는, 그 대책으로서, 케이스(45)에 설치한 긴 구멍(45a, 45b)을 캠 경사면(46a)과는 반대방향으로 (θ - θ2 = 30˚)를 만족하는 각도(θ)로만 경사시킴으로써, 그 조작성을 개선할 수 있음과 동시에, 광원(2)을 정규 위치(190)에 용이하게 배치할 수 있다.

그러나 이때, 광원 케이스(43)는 케이스(45)에 대하여 수평방향으로 상대운동을 하기 위해, 케이스(43)의 단면과 케이스(45)의 간극은 상대 이동량을 L로 하는 경우에 상대 이동량 L + α분이 필요하다. 또한 케이스(43)의 수평방향 이동량은 상대 이동량(L)만큼 길게 된다.

다음에, 본 발명의 다른 실시예를 도 19를 참조하여 설명한다.

도 19에 있어서는, 도 18의 광원 장착 장치(1300)에 있어서, 광원(2)을 냉각하기 위한 냉각용 너트를 설치하고 있다. 광원(2)을 냉각하기 위해 냉각용 팬(47)이 설치되어 있다. 이 냉각용 팬(47)이 회전함으로써, 광원(2)의 주변부의 가열된 공기가 흡인되고, 그 대신에 새로운 찬 공기가 광원(2)의 주변에 들어가는 것에 의해 광원(2)의 냉각을 행한다. 광원(2)의 냉각을 효과적으로 행함에는 온도가 보다 낮은 공기를 사용할 필요가 있다. 종래의 장치에서는 다른 발열부품을 통해 비교적 온도가 높은 공기를 이용하여 냉각을 하고 있다. 이 때문에 광원의 냉각효과가 저하되는 경향이 있다.

도 19에 도시하는 본 발명의 실시예에서는, 케이스(45)에 공기의 유로가 되는 덕트(45d)를 설치한다. 이 덕트(45d)의 단부는 하우징의 하부(103)의 개구부(103E)에 접속되어 있다. 또한 냉각용 팬(47)의 하류측에는 하우징의 하부(103)에 있어서 개구부(103F)가 설치되어 있다.

팬(47)을 회전하면, 하우징의 외부의 찬 공기가 개구부(103E)로부터 화살표(R10, R11)를 통해 광원(2)에 이른다. 이 찬 외부의 공기가 광원(2)을 냉각한 후에, 화살표(R12, R13)를 통해 개구부(103F)로부터 외부로 배출된다.

이와 같이 하는 것으로, 광원(2)을 효율적으로 냉각할 수 있다. 결과적으로 광원부(200)가 광학 유니트(3)에 대하여 정규 위치(190)에 있어서 위치결정되어 있는 경우에 광원(2)을 효율적으로 냉각할 수 있다.

본 발명의 실시예에서는, 액정 라이트 밸브를 사용한 후방 투사 텔레비전이라고도 불리는 투사 장치에서는, 램프의 출입 기구에 평면 캠을 사용함으로써, 램프위치가 램프 취출부와 오프셋된 위치에 있더라도 램프 교환이 용이해진다.

이상과 같이 본 발명의 실시예에서는, 캠 방식을 채용하면, 광원을 넣은 제 1 케이스보다, 광원의 광축에 대하여 대상 위치에 2개의 핀 및, 2개의 리브를 내어, 제 1 케이스의 외측에 상기 2개의 핀 및, 2개의 리브가 광원의 광축에 대하여 수직방향으로만 이동할 수 있는 긴 구멍을 가지는 제 2 케이스가 있어, 상기 2개의 핀이 제 2 케이스보다 돌출하여, 하우징에 배치된 캠 경사면과 접촉하고, 제 2 케이스를 광원의 광축방향으로 이동시킴으로써, 광원을 정규 위치로 밀어 올릴 수 있 다.

본 발명의 실시예에 있어서 링크 방식을 채용하면, 하우징에 결합되고 또한 이 결합부에 대하여 자유롭게 회전할 수 있는 2개의 제 1 링크와, 광원을 넣은 제 1 케이스에 광원의 광축에 대하여 대상 위치에 2개의 핀을 내어, 이 2개의 핀과 상기 2개의 링크를 링크에 배치한 구멍에 의해 결합하고, 이 2개의 링크를 하우징에 배치한 제 2 링크 또는 레버에 의해 회전시킴으로써 광원을 정규 위치에 배치시킬 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서 회전 방식을 채용하면, 광원을 넣은 제 1 케이스의 하부보다, 광원의 광축에 대하여 대상 위치에 2개의 핀을 내어, 이 2개의 핀이 회전축이 되도록 하우징에 배치한 2개소의 구멍부에 삽입하여, 상기 제 1 케이스의 후단을 하우징에 배치한 레버에 의해 밀어 올림으로써, 광원을 정규 위치에 배치할 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 터릿 방식을 채용하면, 하우징에 광원의 광축방향에 대하여 수직방향으로 회전할 수 있는 회전판을 배치하고, 이 회전판과 광원을 넣은 제 1 케이스를 결합시켜, 상기 회전판을 회전시킴으로써 광원을 정규 위치에 배치할 수 있다.

더욱이, 본 발명의 실시예에 있어서, 제 2 케이스에 배치한 긴 구멍이, 광원의 광축에 대하여 수직방향으로부터 캠 경사면과 이루는 각도가 커지는 방향으로 회전시켜, 제 1 케이스에 배치한 2개의 핀의 캠 경사면의 올림각을 작게 함으로써, 제 2 케이스를 광원의 광축 방향으로 이동시키는 필요한 힘을 경감시킬 수 있다.

그리고 제 2 케이스가 광원을 냉각하는 공기가 흐르는 덕트를 겸하도록 하면 광원의 냉각효율이 상승한다.

본 발명의 실시예에 의해, 다음과 같은 장점을 얻을 수 있다.

광원의 정규 위치가, 광원 취출구와 오프셋되어 있는 경우에도, 적은 구성 부품으로 염가로 신뢰성이 높은 기구를 제공할 수 있다.

광원 교환시의 조작이 간편해져 확실성이 있는 기구를 제공할 수 있다.

캠 경사면을 이용함으로써, 광원의 정규 위치가 광원 취출구에 대해서 오프셋되어 있더라도 용이하게 광원을 교환할 수 있다. 또한, 캠 경사면의 올림각이 커져 조작성이 나빠지는 것으로 예상되는 경우에는, 구성 부품의 일부의 수정으로 대응할 수 있기 때문에 설계의 자유도를 높일 수 있다.

구성 부품이 적기 때문에, 염가로 신뢰성이 높은 기구를 제공할 수 있다.

구성 부품의 일부에 공기 유로용 덕트 기능을 갖도록 함으로써, 광원의 냉각효과를 높일 수 있어 광원의 수명을 늘릴 수 있다.

상술한 실시예는 3장의 액정 라이트 밸브(6a, 6b, 6c)를 갖는 소위 3판식의 투사 장치이지만, 이것에 한정되지 않고 1장의 액정 라이트 밸브를 사용하는 단판식의 투사 장치이더라도 물론 상관없다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 광원을 장착하여 광원을 정규 위치로 밀어 올려 위치결정하는 것으로 하우징 내의 광원을 간단하게 교환할 수 있다.

Claims (7)

1. 하우징 내에 수용된 광원의 광을 사용하여 영상을 투사하는 투사 장치에 있어서,

   상기 하우징 내의 상기 광원을 교환할 때에, 상기 광원을 장착하여 상기 광원의 출입구 위치로부터 상기 광원을 정규 위치로 밀어 올려 위치결정하는 광원 장착 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 투사 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 광원 장착 장치는 상기 광원을 유지하는 광원 홀더와, 상기 광원 홀더를 수직방향으로 이동가능하게 지지하는 케이스와, 상기 케이스가 삽입되면 상기 광원 홀더를 상승시켜 상기 광원을 상기 정규 위치에 위치결정하는 캠을 갖는 부재를 구비하는 투사 장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 광원 장착 장치는 상기 광원을 유지하는 광원 홀더와, 상기 광원 홀더를 이동시킴으로써 상기 광원 홀더를 상승시켜 상기 광원을 상기 정규 위치에 위치결정하는 링크 기구부를 구비하는 투사 장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 광원 장착 장치는 상기 광원을 유지하는 광원 홀더와, 상기 광원 홀더를 상기 광원의 광축과는 직교하는 방향을 중심으로 회전시켜 상기 광원을 정규 위치로 밀어 올려 위치결정하는 회전 조작부를 구비하는 투사 장치.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 광원 장착 장치는 상기 광원을 유지하는 광원 홀더와, 상기 광원 홀더를 상기 광원의 광축과는 평행한 방향을 중심으로 회전시켜 상기 광원을 정규 위치로 밀어 올려 위치결정하는 회전 조작부를 구비하는 투사 장치.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 광원 장착 장치는 상기 광원을 유지하는 광원 홀더와, 상기 광원 홀더를 수직방향에 대하여 경사지는 방향으로 이동가능하게 지지하는 케이스와, 상기 케이스가 삽입되면 상기 광원 홀더를 수직방향에 대하여 경사지는 방향으로 상승시켜 상기 광원을 상기 정규 위치에 위치결정하는 캠을 갖는 부재를 구비하는 투사 장치.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 캠을 갖는 부재는 공기의 덕트를 형성하고 있고, 상기 광원 홀더에는 상기 캠을 갖는 부재를 통해 냉각용 공기를 공급하는 공기 유로를 구비하는 투사 장치.

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