KR100714536B1 - 광원 및 이것을 구비한 프로젝터 - Google Patents

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모토유키 후지모리
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세이코 엡슨 가부시키가이샤
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Abstract

최근에 있어서의 램프의 고휘도·소형화에 따를 수 있는 동시에, 램프의 고수명화 및 냉각 팬의 저소음화를 도모할 수 있는 광원 및 프로젝터를 제공한다.
광을 반사하는 반사부(6C), 이 반사부에 연결 접속하는 비반사부(6D) 및 이 비반사부를 관통하는 통기구(6E, 6F)를 갖고, 전방으로 개구하는 오목면 거울(6)과, 이 오목면 거울내에 배치되어 광을 방사하는 램프(10)와, 이 램프의 전방에 배치되어 상기 오목면 거울의 개구부를 덮는 투광 부재(8)를 구비한 광원에 있어서, 상기 오목면 거울은 상기 통풍구를 덮는 위치에 배치된 메시(12)와, 상기 램프의 파열에 의해 생기는 램프 파편의 상기 메시로의 직접 충돌을 방지하는 위치에 배치되어, 상기 메시를 보호하기 위한 보호벽(14)을 갖는 것을 특징으로 하는 광원.

Description

광원 및 이것을 구비한 프로젝터{LIGHT SOURCE AND PROJECTOR HAVING THE SAME}
본 발명은 고압 수은 램프나 메탈 할라이드 램프 등의 램프를 갖는 광원 및 이것을 구비한 프로젝터에 관한 것이다.
일반적으로, 프로젝터는 조명광을 사출하는 광원을 갖는 조명 광학계와, 이 조명 광학계로부터의 조명광을 화상 신호에 따라 변조하는 전기 광학 변조 장치와, 이 전기 광학 변조 장치에 의해 변조된 광을 표시 화상으로서 스크린상에 투사 표시하는 투사 광학계를 구비하고 있다.
이러한 프로젝터에 있어서는, 투사 화상(표시 화상)이 밝은 것, 조명광의 광강도가 높은 것 및 색 밸런스가 우수한 것 등이 요구된다.
이 때문에, 상술한 조명 광학계에는, 보다 높은 광강도를 얻기 위해서, 램프로서의 고압 수은 램프에 오목면 거울(리플렉터)을 조합하여 이루어지는 광원을 구비한 것이 이용되고 있다.
또한, 보다 양호한 색 밸런스를 얻기 위해서, 광원의 램프로서 메탈 할라이 드 램프를 갖는 조명 광학계도 이용되고 있다.
이 종류의 조명 광학계의 광원에 있어서는, 램프의 발광관(석영 유리관)이 점등 중에 증기압이 높아지는 것에 기인하여 파열하는 것이고, 이 때문에 램프를 밀폐 공간(투명 유리판으로 개구부가 덮인 리플렉터)내에 배치하고, 발광관의 파열에 따른 램프 파편의 외부로의 비산을 방지하는 것이 수행되고 있다.
그러나, 이러한 구조(밀폐 구조)에서는, 램프의 발열이 밀폐 공간내를 고온이 되게 하고 램프가 과열 상태로 되어 오히려 램프 수명을 단축하게 된다.
따라서, 램프 파편의 외부로의 비산을 방지하는 동시에, 램프의 고수명화를 도모하기 위해서, 램프를 수용하는 구획 벽(리플렉터 등)에 통기 구멍을 설치하는 동시에, 이 통기 구멍을 덮도록 메시를 부착하여 이루어진 광원이 일본 특허 공개 제 1998-254061 호 공보에 제안되어 있다.
그러나, 종래의 광원으로 있어서는, 메시로서 개구율이 비교적 작은 것(개구율 58% 이하의 것)을 채용하고 있고, 이 때문에 양호한 냉각 효과 및 급·배기 효율을 얻을 수 없다. 이 결과, 램프의 열밀도가 높아지고, 최근에 있어서의 램프의 고휘도·소형화에 따를 수 없을 뿐만 아니라, 램프의 고수명화를 도모할 수 없는 과제가 있었다.
또한, 메시로서 개구율이 비교적 높은 것을 이용하는 것도 고려되지만, 이 경우에는 메시의 강도가 저하해 버리기 때문에, 램프가 파열했을 때 유리의 비산편의 충돌에 의해 메시가 파단해 버리는 문제가 있다. 이 때문에, 메시로서 개구율이 비교적 높은 것을 그대로 이용할 수도 없다.
한편, 램프에 대한 냉각 팬에 의한 송풍량을 많게 함으로써, 냉각 효과 및 급·배기 효율을 높이고, 최근에 있어서의 램프의 고휘도·소형화에 따르는 것 및 램프의 고수명화를 도모하는 것이 고려되지만, 이 경우에는 냉각 팬의 회전수가 높아지고, 팬 구동시에 발생하는 소음이 높아지는 과제가 있었다.
발명의 요약
본 발명은 이러한 기술적 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 최근에 있어서의 램프의 고휘도·소형화에 따를 수 있는 동시에, 램프의 고수명화 및 냉각 팬의 저소음화를 도모할 수 있는 광원 및 이것을 구비한 프로젝터를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 광원은, 광을 반사하는 반사부, 상기 반사부에 연결 접속하는 비반사부 및 상기 비반사부를 관통하는 통풍구를 갖고, 전방으로 개구하는 오목면 거울과, 상기 오목면 거울내에 배치되어 광을 방사하는 램프와, 상기 램프의 전방에 배치되어 상기 오목면 거울의 개구부를 덮는 투광 부재를 구비한 광원에 있어서, 상기 오목면 거울은 상기 통풍구를 덮는 위치에 배치된 메시와, 상기 램프의 파열에 의해 생기는 램프 파편의 상기 메시로의 직접 충돌을 방지하는 위치에 배치되어 상기 메시를 보호하기 위한 보호벽을 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 광원에 따르면, 램프의 파열에 의해 램프 파편이 메시를 향하여 비산해도, 이 램프 파편을 보호벽이 받음으로써 램프 파편의 메시로의 직접 충돌이 회피된다.
따라서, 메시로서 개구율이 비교적 높은 것을 이용할 수 있어서, 오목면 거울내에 있어서 양호한 냉각 효과 및 급·배기 효율을 얻을 수 있다.
이로써, 램프의 열밀도를 낮게 할 수 있고, 최근에 있어서의 램프의 고휘도·소형화에 따를 수 있는 동시에, 램프의 고수명화를 도모할 수 있다.
또한, 양호한 냉각 효과 및 급·배기 효율을 얻음으로써, 램프에 대한 냉각 팬에 의한 송풍량을 많게 할 필요가 없기 때문에, 냉각 팬의 회전수를 저감할 수 있고, 냉각 팬의 저소음화를 도모할 수도 있다.
본 발명의 광원에 있어서, 상기 보호벽은, 상기 통기구내에 있어서, 상기 램프의 중심부와 상기 통기구의 램프 근방의 개방 에지를 연결하는 가상선의 연장선과 상기 메시가 교차하는 부위 또는 상기 부위의 상기 램프 근방의 개방 에지측에 배치되어 있는 것이 바람직하다.
이와 같이 구성되어 있으면, 램프의 중심부와 통기구의 램프 근방의 개방 에지를 연결하는 가상선에 따라 램프 파편이 비산해도, 이 램프 파편을 보호벽의 후면부가 받음으로써 램프 파편의 메시로의 충돌이 회피된다.
또한, 본 발명의 광원에 있어서, 상기 보호벽은 상기 투광 부재로의 충돌에 의해 반발된 상기 램프편의 상기 메시로의 직접 충돌을 방지하는 위치에 배치되어 있는 것이 바람직하다.
이와 같이 구성되어 있으면, 램프의 파열에 의한 투광 부재로의 충돌에 의해 램프 파편이 반발되어도, 이 램프 파편을 보호벽이 받음으로써, 램프 파편의 메시로의 직접 충돌이 회피된다.
또한, 본 발명의 광원에 있어서, 상기 보호벽은, 상기 통기구내에 있어서, 상기 램프의 중심부와 상기 투광 부재의 이면에 있어서 메시면으로부터 상기 보호벽 전장의 반의 길이의 위치를 연결하는 제 2 가상선에 대한 선대칭인 제 3 가상선과 상기 메시가 교차하는 부위 또는 상기 부위의 상기 투광 부재측에 배치되어 있는 것이 바람직하다. 여기서, 선대칭인 「선」이란, 「제 2 가상선 및 제 3 가상선과 동일한 평면상의 가상선으로, 투광 부재의 이면에 있어서 제 2 가상선과 제 3 가상선이 교차하는 점을 통과하는 법선」의 것을 말한다.
이와 같이 구성되어 있으면, 램프의 중심부와 투광 부재의 이면에 있어서 메시면에서 보호벽 전장의 반의 길이의 위치를 연결하는 제 2 가상선에 따라 램프 파편이 비산하고, 투광 부재에 충돌하여 제 3 가상선에 따라 반발되어도, 이 램프 파편을 보호벽의 전면부가 받음으로써 램프 파편의 메시로의 충돌이 회피된다.
더욱이, 본 발명의 광원에 있어서, 상기 오목면 거울은 상기 메시를 보호하기 위한 보조 보호벽을 더 갖는 것이 바람직하다.
이와 같이 구성되어 있으면, 램프의 파열에 의해 비산하는 램프 파편을 보조 보호벽이 받음으로써 더욱 효과적으로 메시가 보호된다.
또한, 상기 보조 보호벽은 상기 램프의 파열에 의해 비산하는 램프 파편의 상기 메시로의 직접 충돌을 방지하는 위치에 배치되어 있는 것이 바람직하다.
이와 같이 구성되어 있으면, 램프의 파열에 의해 램프 파편이 메시를 향하여 비산해도, 이 램프 파편을 보조 보호벽이 받음으로써 램프 파편의 메시로의 직접 충돌이 회피된다.
또한, 상기 보조 보호벽은, 상기 통기구내에 있어서, 상기 램프의 중심부와 상기 보호벽의 선단부를 연결하는 제 4 가상선의 연장선과 상기 메시가 교차하는 부위 또는 상기 부위의 상기 보호벽측에 배치되어 있는 것이 바람직하다.
이와 같이 구성되어 있으면, 램프의 중심부와 보호벽의 선단부를 연결하는 제 4 가상선에 따라 램프 파편이 비산해도, 이 램프 파편을 보조 보호벽의 후면부가 받음으로써 램프 파편의 메시로의 충돌이 회피된다.
더욱이, 상기 보조 보호벽은 상기 보호벽의 투광 부재측에 병렬하는 복수의 보조 보호벽으로 이루어지고, 상기 투광 부재측의 상기 보조 보호벽은 상기 램프의 중심부와 상기 보호벽측의 상기 보조 보호벽의 선단부를 연결하는 제 5 가상선의 연장선과 상기 메시가 교차하는 부위 또는 상기 부위의 상기 보호벽측에 배치되어 있는 것이 바람직하다.
이와 같이 구성되어 있으면, 램프의 중심부와 보호벽 근방의 보조 보호벽의 선단부를 연결하는 제 5 가상선에 따라 램프 파편이 비산해도, 이 램프 파편을 투광 부재 근방의 보조 보호벽의 후면부가 받음으로써 램프 파편의 메시로의 충돌이 회피된다.
더욱이, 상기 보호벽의 높이 치수나, 상기 보조 보호벽의 높이 치수는 램프의 사출 광선을 가로막지 않는 높이 치수로 설정되어 있는 것이 바람직하다.
이와 같이 구성되어 있으면, 메시의 파탄을 방지하기 위해서 보호벽이나 보조 보호벽을 설치했다 하여도, 그 보호벽이나 보조 보호벽이 사출 광선을 가리지 않기 때문에, 표시 품질에 주는 악영향을 없앨 수 있다.
본 발명의 광원에 있어서, 상기 보조 보호벽은 상기 투광 부재로의 충돌에 의해 반발된 상기 램프 파편의 상기 메시로의 직접 충돌을 방지하는 위치에 배치되어 있는 것이 바람직하다.
이와 같이 구성되어 있으면, 램프의 파열에 의한 투광 부재로의 충돌에 의해 램프 파편이 반발되어도, 이 램프 파편을 보조 보호벽이 받음으로써 램프 파편의 메시로의 직접 충돌이 회피된다.
본 발명의 광원에 있어서, 상기 보조 보호벽은, 상기 통기구내에 있어서, 상기 램프의 중심부와 상기 투광 부재의 이면에 있어서 메시면으로부터 상기 투광성 부재에 가장 가까운 보조 보호벽 전장의 반의 길이의 위치를 연결하는 제 6 가상선에 대한 선대칭인 제 7 가상선과 상기 메시가 교차하는 부위 또는 상기 부위의 상기 투광 부재측에 배치되어 있는 것이 바람직하다. 여기서, 선대칭인 「선」이란, 「제 6 가상선 및 제 7 가상선과 동일한 평면상의 가상선으로서, 투광 부재의 이면에 있어서 제 6 가상선과 제 7 가상선이 교차하는 점을 통과하는 법선」의 것을 말한다.
이와 같이 구성되어 있으면, 램프의 중심부와 상기 투광 부재의 이면에 있어서 메시면으로부터 상기 투광성 부재에 가장 가까운 보조 보호벽 전장의 반의 길이의 위치를 연결하는 제 6 가상선에 따라 램프 파편이 비산하고, 투광 부재에 충돌하여 제 7 가상선에 따라 반발되어도, 이 램프 파편을 보조 보호벽의 전면부가 받음으로써 램프 파편의 메시로의 충돌이 회피된다.
본 발명의 광원에 있어서, 상기 보호벽은 상기 투광 부재의 이면에 대해 경사지는 정류벽에 의해 형성되어 있는 것이 바람직하다.
이와 같이 구성되어 있으면, 오목면 거울내에 보호벽에 따라 공기류가 유도된다. 이로써, 오목면 거울 외부로부터 통기구를 거쳐서 오목면 거울내에 유입하는 냉각풍을 정류할 수 있다.
본 발명의 광원에 있어서는, 상기 보호벽 및/또는 보조 보호벽은 상기 오목면 거울에 일체로 설치되는 것이 바람직하다.
이와 같이 구성되어 있으면, 보호벽 및/또는 보조 보호벽의 성형이 오목면 거울의 성형과 동시에 수행된다. 이로써, 보호벽 및/또는 보조 보호벽을 오목면 거울과 별개로 제조할 경우와 비교해서 제조 비용을 저감할 수 있다.
본 발명의 광원에 있어서, 상기 보호벽 및/또는 보조 보호벽은 상기 오목면 거울에 장착용 스페이서를 거쳐서 배치되어 있는 것이 바람직하다.
이와 같이 구성되어 있으면, 오목면 거울에 대한 보호벽 및/또는 보조 보호벽의 설치가 장착용 스페이서를 거쳐서 수행된다. 이로써, 보호벽 및/또는 보조 보호벽을 상기 투광 부재의 이면에 대하여 경사지게 하는 것이 용이해져서, 보호벽 및/또는 보조 보호벽에 정류 기능을 갖게 할 수 있다. 또한, 보호벽 및/또는 보조 보호벽을 오목면 거울에 부착하기 위해서, 오목면 거울에 부착부 등을 신규로 형성 가공할 필요가 없어지고, 제조 비용을 저감할 수 있다.
본 발명의 광원에 있어서, 상기 메시의 개구율(α)은 70％≤α≤90%을 만족하는 값으로 설정되어 있는 것이 바람직하다.
이와 같이 구성되어 있으면, 오목면 거울내의 양호한 냉각 효과 및 급·배기 효율을 확실하게 얻을 수 있다. 이 경우, 메시의 개구율(α)이 70% 이상으로 하 면, 원하는 냉각 효과 및 급·배기 효율을 얻을 수 있다. 한편, 메시의 개구율(α)이 90% 이하로 하면, 메시의 기계적 강도가 극단적으로 저하하지도 않는다.
본 발명의 광원에 있어서, 상기 메시는 에칭 메시 또는 크로스 메시에 의해 형성되어 있는 것이 바람직하다.
이와 같이 구성되어 있으면, 메시가 에칭 메시의 경우에는 제조 가공이 용이해서, 메시가 크로스 메시의 경우에는 선재를 금속화하여 선직경과 개구율의 최적화를 도모함으로써 충분히 실용적으로 제공할 수 있다.
본 발명의 광원에 있어서, 상기 통기구는 상기 오목면 거울의 적어도 양측부에 배치되어 있는 것이 바람직하다.
이와 같이 구성되어 있으면, 오목면 거울의 한쪽 측의 통기구로부터 다른쪽 측의 통기구를 향하는 공기류가 형성된다.
본 발명의 광원은, 광을 화상 신호에 따라 변조하는 전기 광학 변조 장치와, 상기 전기 광학 변조 장치로부터의 변조광을 투사 표시하는 투사 광학계를 구비한 프로젝터의 광원으로서 이용하는데도 적합하다.
본 발명의 광원을 이러한 프로젝터의 광원으로서 이용하면, 프로젝터의 새로운 고휘도화가 가능해진다. 또한, 냉각 팬의 회전수를 저감할 수 있고, 냉각 팬의 저소음화를 도모하는 것이 가능해진다.
도 1은 실시형태 1에 따른 광원의 전체를 도시하는 사시도,
도 2는 실시형태 1에 따른 광원의 주요부를 도시하는 단면도,
도 3은 실시형태 1에 따른 광원의 보호벽의 장착 상태를 도시하는 분해 사시도,
도 4a 및 도 4b는 메시의 전체와 일부를 도시하는 평면도,
도 5는 실시형태 2에 따른 광원의 주요부를 도시하는 단면도,
도 6은 실시형태 2의 보호벽과 보조 보호벽의 장착 상태를 도시하는 분해 사시도,
도 7은 실시형태 3에 따른 광원의 주요부를 도시하는 단면도,
도 8은 실시형태 4를 설명하는 단면도,
도 9는 실시형태 5를 설명하는 분해 사시도,
도 10은 실시형태 6을 설명하는 분해 사시도,
도 11은 본 발명의 프로젝터의 실시형태를 도시하는 평면도.
A. 광원의 실시형태
A-1. 실시형태 1
도 1은 본 발명의 실시형태 1에 따른 광원의 전체를 도시하는 사시도이다. 도 2는 본 발명의 실시형태 1에 따른 광원의 주요부를 도시하는 단면도이다. 도 3은 본 발명의 실시형태 1에 따른 광원에 있어서의 보호벽의 장착 상태를 도시하는 분해 사시도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 실시형태 1에 따른 광원의 메시의 전체와 일부를 각각 확대하여 도시하는 평면도이다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 광원(2)은 램프 하우징(4), 오목면 거울(6), 투광 부재(8) 및 램프(10)로 대략 구성되어 있다.
램프 하우징(4)은 전후 방향으로 개구하는 프레임부(4A) 및 이 프레임부(4A)에 연결 접속하는 측벽부(4B)를 갖고, 전체가 단면 대략 U자 형상의 고내열성 부재에 의해 형성되어 있다. 램프 하우징(4)의 양쪽 측벽부(4B)에는, 오목면 거울(6)의 통기구(후술함)에 대응하는 관통 창문(4b)(한쪽만이 도시)이 설치된다.
램프(10)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 석영 유리제의 발광관(10A)을 갖는 고압 수은 램프로 이루어지고, 오목면 거울(6)내에 수용되어 있다. 발광관(10A)의 내부에는, 반사부(6C)의 가상 중심축선(램프 광축)(L)에 따라서, 도시하지 않는 한쌍의 전극이 설치된다. 이들의 전극간에서 방전이 수행되면, 이들의 전극간에 발광부가 형성되어, 램프(10)로부터 광이 방사되게 된다. 램프(10)로서는, 메탈 할라이드 램프나 크세논 램프 등의 다른 램프를 이용하여도 좋다.
램프(10)로부터 방사된 광은 오목면 거울(6)의 반사부(6C)에 의해 반사되어, 이 반사광이 투광 부재(8)를 투과해서 사출된다.
오목면 거울(6)은, 도 1에 도시하는 바와 같이, 램프 하우징(4)내에 부착되어 있다. 또한, 도 2에 도시하는 바와 같이, 오목면 거울(6)의 전방(광 사출방향)에는 개구부(6A)가 설치된다. 또한, 오목면 거울(6)은 이 개구부(6A)에 연통하는 공간부(6B)를 갖고 있다.
오목면 거울(6)의 개구부(6A)는 투광 부재(8)에 의해 막혀 있다. 투광 부재(8)는 경질의 고내열성 부재에 의해 형성되어 있다.
오목면 거울(6)에는, 단면이 포물선 형상인 반사부(6C)가 설치된다. 그리고, 램프(10)로부터 방사된 광을 반사하고, 반사부(6C)의 가상 중심축선(램프 광축)(L)에 대략 평행하게 사출하도록 구성되어 있다. 또한, 오목면 거울(6)에는 반사부(6C)에 연결 접속하는 비반사부(6D)가 설치된다. 오목면 거울(6)의 개구부(6A) 근방에는, 비반사부(6D)를 관통하는 통기구(6E, 6F)가 설치된다. 통기구(6E, 6F)는 램프 광축(L)을 끼어서 거의 대향하는 위치에 설치된다. 오목면 거울(6)내의 공간부( 6B)에는, 도시하지 않는 팬에 의해, 한쪽 측의 통기구(6E)로부터 다른쪽 측의 통기구(6F)를 향하는 공기류가 형성된다. 오목면 거울(6)의 비반사부(6D)에는, 통기구(6E, 6F)를 덮는 메시(12)가 열경화성 접착제 또는 내열성 접착제에 의해 부착되어 있다. 메시(12)의 접착 강도는 램프(10)의 파열에 의한 램프(유리) 파편의 메시(12)로의 충돌에 의해 메시(12)가 박리하지 않도록 한 레벨로 설정하는 것이 바람직하다. 본 실시형태에서는, 램프 파편의 충격력을 램프 파편 0.2g에서 약 4kg으로 하고, 이 충격력에 견딜 수 있도록 한 접착 강도로 설정되어 있다.
메시(12)는, 도 4a 및 도 4b에 도시하는 바와 같이, SUS 등의 금속으로 이루어지는 고 개구의 에칭 메시에 의해 형성되어 있다. 메시(12)의 개구폭은 0.3mm 이하의 치수로, 또한 그 두께는 30㎛ 내지 50㎛의 치수로 각각 설정되어 있다. 그리고, 메시(12)의 개구율(α)은 70％≤α≤90%을 만족하는 값으로 설정되어 있는 것이 바람직하다. 이로써, 오목면 거울(6)내의 양호한 냉각 효과 및 급·배기 효율을 확실하게 얻을 수 있다. 이 경우, 메시(12)의 개구율(α)이 70% 이상이라면, 원하는 냉각 효과 및 급·배기 효율을 얻을 수 있다. 한편, 메시(12)의 개구율(α)이 90% 이하라면, 메시의 기계적 강도가 크게 저하하지도 않는다.
또한, 고 개구의 메시(12)를 이용하면, 오목면 거울(6)내에 있어서 양호한 냉각 효과 및 급·배기 효율을 얻을 수 있기 위해서, 램프의 열밀도를 낮게 할 수 있고, 최근에 있어서의 램프의 고휘도·소형화에 따를 수 있는 동시에, 램프의 고수명화를 도모할 수 있다.
또한, 메시로서는, SUS, 텅스텐계, 스틸 등의 금속으로 이루어지는 크로스 메시 혹은 열경화성 수지 등의 플라스틱으로 이루어지는 크로스 메시를 이용하여도 좋다.
통기구(6E, 6F)의 내면에는, 도 3에 도시하는 바와 같이, 보호벽(14)을 부착하기 위한 슬릿(6d1, 6d2)이 설치된다. 보호벽(14)의 단부 에지는, 열경화성 접착제 또는 고내열성 접착제에 의해 슬릿(6d1, 6d2)에 접착되어 있다. 이 보호벽(14)은 전체가 투광 부재(8)의 이면과 평행한 SUS 또는 합성 수지 등의 박편으로 이루어지는 고내열성 부재에 의해 형성되어 있다. 보호벽(14)의 높이는 램프로부터 방사된 광을 차단하지 않도록 한 치수로 설정되어 있다. 또한, 보호벽(14)은 접착이 아니라, 압입 등 기계적인 방법에 의해 통기구(6E, 6Ｆ)내에 부착하여도 좋다.
보호벽(14)은 램프(10)의 파열에 의해 생기는 램프 파편의 메시(12)로의 직접 충돌을 방지하는 위치에 배치되어 있다. 즉, 보호벽(14)은 통기구(6E, 6Ｆ)내에 위치하며, 램프(10)의 중심부(O)[발광관(10A)내에 형성되는 발광부의 중심부]와 통기구(6E, 6F)의 램프 근방의 개구 연부(Q1)를 연결하는 가상선(a)의 연장선(a1)과 메시(12)가 교차하는 부위(P1)에 배치되어 있다. 따라서, 램프(10)의 점등중에, 증기압이 높아져서 발광관(10A)이 파열해 버리고, 그 파편이 메시(12)를 향하여 비산하여도, 이 램프 파편을 보호벽(14)의 후면부가 받음으로써 램프 파편의 메시(12)로의 직접 충돌이 회피된다.
또한, 보호벽(14)을 연장선(a1)과 메시(12)가 교차하는 부위(P1)로부터 통기구(6E, 6F)의 램프 근방의 개구 연부(Q1)측에 배치하여도, 램프 파편의 메시(12)로의 직접 충돌을 회피하는 것이 가능하다.
또한, 보호벽(14)은 램프(10)의 파열에 의한 투광 부재(8)로의 충돌에 의해 반발된 램프 파편의 메시(12)로의 직접 충돌도 방지할 수 있는 위치에 배치되어 있다. 즉, 보호벽(14)은 통기구(6E, 6Ｆ)내에 위치하며, 램프(10)의 중심부(O)와 투광 부재(8)의 이면에 있어서 메시면에서 보호벽(14)의 전장의 반의 길이의 위치(Q2)를 연결하는 제 2 가상선(b)에 대한 선대칭인 제 3 가상선(c)과 메시(12)가 교차하는 부위(P2)에 배치되어 있다. 여기서, 선대칭인 「선」이란, 「제 2 가상선(b) 및 제 3 가상선(c)과 동일한 평면상의 가상선으로, 투광 부재(8)의 이면에 있어서 제 2 가상선(b)과 제 3 가상선(c)이 교차하는 점(Q2)을 통과하는 법선」의 것을 말한다. 따라서, 비산한 램프 파편이 투광 부재(8)에 충돌하여 반발되어도, 이 램프 파편을 보호벽(14)의 전면부가 받음으로써 램프 파편의 메시(12)로의 직접 충돌이 회피된다.
또한, 보호벽(14)을 제 3 가상선(c)과 메시(12)가 교차하는 부위(P2)의 투광 부재(8)측에 배치해도, 투광 부재(8)에 충돌하여 반발된 램프 파편의 메시(12)로의 직접 충돌을 회피할 수 있다.
이상 기술한 바와 같이, 본 실시형태에 있어서는, 보호벽(14)에 의해 램프 파편의 메시(12)로의 직접 충돌을 회피하는 것이 가능하기 때문에, 메시로서 개구율이 비교적 높은 것을 이용할 수 있고, 오목면 거울(6)내에 있어서 양호한 냉각 효과 및 급·배기 효율을 얻을 수 있다.
이로써, 램프(10)의 열밀도를 낮게 할 수 있고, 최근에 있어서의 램프(10)의 고휘도·소형화에 따를 수 있는 동시에, 램프(10)의 고수명화를 도모할 수 있다.
또한, 양호한 냉각 효과 및 급·배기 효율을 얻음으로써, 냉각 팬에 의한 램프(10)로의 송풍량을 적게 하는 것이 가능해진다. 따라서, 냉각 팬의 회전수를 저감할 수 있고, 냉각 팬의 저소음화를 도모할 수도 있다.
A-2. 실시형태 2
도 5는 본 발명의 실시형태 2에 따른 광원의 주요부를 도시하는 단면도이다. 도 6은 본 발명의 실시형태 2에 따른 광원에 있어서의 보호벽 및 보조 보호벽의 장착 상태를 도시하는 분해 사시도이다. 도 5 및 도 6에 있어서, 도 2 및 도 3과 동일한 부재에 대해서는 동일한 부호를 부여하고, 상세한 설명은 생략한다.
실시형태 1에서는, 보호벽(14)은 메시(12)를 향하여 비산한 램프 파편과, 투광 부재(8)에 충돌해서 반발된 램프 파편의 양쪽이 메시(12)에 직접 충돌하는 것을 방지할 수 있는 위치에 설치되었다. 이에 대해, 본 실시형태에 도시하는 광원에서는, 보호벽(14)은 메시(12)를 향하여 비산한 램프 파편이 메시(12)에 직접 충돌하는 것을 방지할 수 있는 위치에 설정되어 있고, 또한 메시를 보호하는 보조 보호벽이 램프의 파열에 의해 비산하는 램프 파편 및 램프의 파열에 의한 투광 부재에의 충돌에 의해 반발된 램프 파편의 메시로의 직접 충돌을 방지하는 위치에 배치되어 있는 점에 특징이 있다. 그 밖의 구성에 대해서는, 실시형태 1과 동일하다.
도 5에 도시하는 바와 같이, 본 실시형태의 광원(50)은 오목면 거울(52), 투광 부재(8) 및 램프(10)를 구비하고 있다.
오목면 거울(52)의 통풍구(6E, 6F)의 내면에는, 도 6에 도시하는 바와 같이, 보호벽(14)을 부착하기 위한 슬릿(6d1, 6d2) 및 보조 보호벽(54)을 부착하기 위한 슬릿(6d3, 6d4)이 설치된다.
보호벽(14)과 보조 보호벽(54)의 높이 치수는 램프로부터 방사된 광을 차단하지 않도록 한 치수로 설정되고 있다.
보호벽(14)의 단부 에지는 열경화성 접착제 또는 고내열성 접착제에 의해 슬릿(6d1, 6d2)내에 부착되어 있다. 이 보호벽(14)은 전체가 투광 부재(8)의 이면과 평행한 SUS 또는 합성 수지 등의 박편으로 이루어지는 고내열성 부재에 의해 형성되어 있다. 또한, 보호벽(14)은 램프(10)의 파열에 의해 생기는 램프 파편의 메시(12)로의 직접 충돌을 방지하는 위치에 배치되어 있다. 즉, 보호벽(14)은 통기구(6E, 6Ｆ)내에 위치하며, 램프(10)의 중심부(O)와 통기구(6E, 6F)의 램프 근방의 개구 연부(Q1)를 연결하는 가상선(a)의 연장선(a1)과 메시(12)가 교차하는 부위(P1)에 배치되어 있다. 따라서, 램프(10)의 점등중에, 증기압이 높아져서 발광관(10A)이 파열해 버려서, 그 파편이 메시(12)를 향하여 비산하여도 이 램프 파편을 보호벽(14)이 받음으로써 램프 파편의 메시(12)로의 직접 충돌이 회피된다.
보조 보호벽(54)의 단부 에지는 열경화성 접착제 또는 고내열성 접착제에 의해 슬릿(6d3, 6d4)에 접착되어 있다. 이 보조 보호벽(54)은 전체가 투광 부재(8)의 이면과 평행한 SUS 또는 합성 수지 등의 박편으로 이루어지는 고내열성 부재에 의해 형성되어 있다. 또한, 보조 보호벽(54)은 램프(10)의 파열에 의해 생기는 램프 파편의 메시(12)로의 직접 충돌을 방지하는 위치에 배치되어 있다. 즉, 보조 보호벽(54)은 통기구(6E, 6Ｆ)내에 위치하며, 램프(10)의 중심부(O)와 보호벽(14)의 선단부(Q3)를 연결하는 제 4 가상선(d)의 연장선(d1)과 메시(12)가 교차하는 부위(P3)에 배치되어 있다. 따라서, 램프(10)의 점등중에, 증기압이 높아져서 발광관(10A)이 파열해 버려서, 그 파편이 메시(12)를 향하여 비산하여도 이 램프 파편을 보조 보호벽(54)의 후면부가 받음으로써 램프 파편의 메시(12)로의 직접 충돌이 회피된다.
또한, 보조 보호벽(54)을 제 2 연장선(d1)과 메시(12)가 교차하는 부위(P3)로부터 통기구(6E, 6F)의 보호벽(14)측에 배치하여도, 램프 파편의 메시(12)로의 직접 충돌을 회피하는 것이 가능하다.
또한, 보조 보호벽(54)은 램프(10)의 파열에 의한 투광 부재(8)로의 충돌에 의해 반발된 램프 파편의 메시(12)로의 직접 충돌도 방지할 수 있는 위치에 배치되어 있다. 즉, 보조 보호벽(54)은 통기구(6E, 6Ｆ)내에 위치하며, 램프(10)의 중심부(O)와 투광 부재(8)의 이면에 있어서 메시면에서 투광 부재(8)에 가장 가까운 보조 보호벽(54)의 전장의 반의 길이의 위치(Q4)를 연결하는 제 6 가상선(e)과 선대칭인 제 7 가상선(f)과 메시(12)가 교차하는 부위(P4)에 배치되어 있다. 여기서, 선대칭인 「선」이란, 「제 6 가상선(e) 및 제 7 가상선(f)과 동일한 평면상의 가상선으로, 투광 부재(8)의 이면에 있어서 제 6 가상선(e)과 제 7 가상선(f)이 교차하는 점(Q4)을 통과하는 법선」의 것을 말한다. 따라서, 비산한 램프 파편이 투광 부재(8)에 충돌하여 반발되어도, 이 램프 파편을 보조 보호벽(54)의 전면부가 받음으로써 램프 파편의 메시(12)로의 충돌이 회피된다.
또한, 보조 보호벽(54)을 제 7 가상선(f)과 메시(12)가 교차하는 부위(P4)의 투광 부재(8)측에 배치해도, 투광 부재(8)에 충돌하여 반발된 램프 파편의 메시(12)로의 직접 충돌을 회피할 수 있다.
이상 기술한 바와 같이, 본 실시형태에 있어서는, 보호벽(14)과 보조 보호벽(54)에 의해, 램프 파편의 메시(12)로의 직접 충돌을 회피하는 것이 가능하기 때문에, 실시형태 1과 동일한 효과를 얻을 수 있다.
A-3. 실시형태 3
실시형태 2(도 5 및 도 6)에 있어서는, 보조 보호벽이 1개의 경우에 대해서 설명했지만, 도 7에 도시하는 바와 같이, 보호벽(14)의 투광 부재(8)측에 병렬해서 여러 개의 보조 보호벽(82, 84)을 설치하도록 해도 좋다. 본 실시형태는 여러 개의 보조 보호벽(82, 84)이 설치되는 점에 있어서, 실시형태 2와 상이하다. 그 밖의 구성에 대해서는, 실시형태 2와 동일하다. 도 7은, 본 발명의 실시형태 3에 따른 광원의 주요부를 도시하는 단면도이다. 도 7에 있어서, 도 5와 동일한 부재에 대해서는 동일한 부호를 부여하고, 상세한 설명은 생략한다.
도 7에 도시하는 바와 같이, 본 실시형태의 광원(70)은 오목면 거울(72), 투광 부재(8) 및 램프(10)를 구비하고 있다.
보조 보호벽(82, 84)은 램프(10)의 파열에 의해 생기는 램프 파편의 메시(12)로의 직접 충돌을 방지하는 위치에 배치되어 있다. 즉, 보호벽(14)측의 보조 보호벽(82)은 통기구(6E, 6Ｆ)내에 위치하며, 램프(10)의 중심부(O)와 보호벽(14)의 선단부(Q3)를 연결하는 제 4 가상선(d)의 연장선(d1)과 메시(12)가 교차하는 부위(P3)에 배치되어 있다. 또한, 투광 부재(8)측의 보조 보호벽(84)은 보조 보호벽(82)의 선단부(Q5)와 램프(10)의 중심부(O)를 연결하는 제 12 가상선(k)의 제 5 연장선(k1)과 메시(12)가 교차하는 부위(P5)에 배치되어 있다. 따라서, 램프(10)의 점등중에, 증기압이 높아져서 발광관(10A)이 파열해 버려서, 그 파편이 메시(12)를 향하여 비산하여도, 이 램프 파편을 보조 보호벽(82, 84)의 후면부가 받음으로써 램프 파편의 메시(12)로의 직접 충돌이 회피된다.
더욱이, 투광 부재(8)측의 보조 보호벽(84)은 램프(10)의 파열에 의한 투광 부재(8)로의 충돌에 의해 반발된 램프 파편의 메시(12)로의 직접 충돌도 방지할 수 있는 위치에 배치되어 있다. 즉, 보조 보호벽(84)은 램프(10)의 중심부(O)와 투광 부재(8)의 이면에 있어서 메시(12)로부터 보조 보호벽(84)의 전장의 반의 길이의 위치(Q6)를 연결하는 제 13 가상선(m)에 대한 선대칭인 제 14 가상선(n)과 메시(12)가 교차하는 위치(P6)에 배치되어 있다. 여기서, 선대칭인 「선」이란, 「제 13 가상선(m) 및 제 14 가상선(n)과 동일한 평면상의 가상선으로, 투광 부재(8)의 이면에 있어서 제 13 가상선(m)과 제 14 가상선(n)이 교차하는 점(Q6)을 지나는 법선」의 것을 말한다. 따라서, 비산한 램프 파편이 투광 부재(8)에 충돌하여 반발되어도, 이 램프 파편을 보조 보호벽(84)의 전면부가 받음으로써 램프 파편의 메시(12)로의 충돌이 회피된다.
이상 기술한 바와 같이, 복수의 보조 보호벽(82, 84)을 설치한 경우에서도, 램프 파편의 메시(12)로의 직접 충돌을 회피하는 것이 가능하기 때문에, 실시형태 1과 동일한 효과를 얻을 수 있다.
A-4. 실시형태 4
실시형태 1 내지 3에 있어서는, 보호벽(14)이나 보조 보호벽(54, 82, 84)과 오목면 거울(6, 52, 72)이 별도의 부재인 경우에 대해서 설명했지만, 이들을 일체로 하여도 좋다.
도 8은, 일례로서, 실시형태 2의 보호벽(14)과 보조 보호벽(54)을 오목면 거울(72)과 일체화한 상태를 도시한 도면이다. 이 경우, 보호벽(14) 및 보조 보호벽(54)의 제조가 오목면 거울(72)의 제조와 동시에 수행된다. 이로써, 보호벽 등을 오목면 거울(72)과 별개로 제조하는 경우와 비교하여 제조 비용을 저감할 수 있다.
실시형태 1이나 실시형태 3에 있어서, 보호벽(14)이나 보조 보호벽(82, 84)을 오목면 거울(6, 72)과 일체화한 경우에도, 동일한 효과를 얻는 것이 가능하다.
A-5. 실시형태 5
실시형태 1 내지 3에 있어서는, 보호벽(14)이나 보조 보호벽(54, 82, 84)이 오목면 거울(6, 52, 72)의 홈(6d1 내지 6d4)에 부착되어 있었지만, 장착용 스페이서에 의해 오목면 거울에 부착하여도 좋다.
도 9는, 일례로서, 실시형태 2의 보호벽(14)과 보조 보호벽(54)이 장착용 스페이서(88)를 통해 오목면 거울의 통기구(6E)에 배치되는 상태를 도시한 도면이다. 이로써, 보호벽(14) 및 보조 보호벽(54)을 오목면 거울[통기구(6E)의 내면]에 부착하기 때문에, 오목면 거울에 홈(6d1 내지 6d4)과 같은 부착부를 형성 가공할 필요가 없어져서, 제조 비용을 저감할 수 있다.
실시형태 1이나 실시형태 3에 있어서, 보호벽(14)이나 보조 보호벽(82, 84)을 장착용 스페이서를 거쳐서 오목면 거울(6, 72)에 부착하는 경우에도, 동일한 효과를 얻는 것이 가능하다.
A-6. 실시형태 6
이상의 실시형태 1 내지 5에 있어서는, 보호벽(14)이 투광 부재(8)에 평행하지만, 이를 투광 부재(8)의 이면에 대해 경사지게 하는 것으로, 오목면 거울(6)내에 유입하는 공기의 정류벽으로서의 기능을 갖게 하는 것도 가능하다.
도 10은, 일례로서, 실시형태 2의 구성에서, 보호벽(86)을 정류벽으로서 투광 부재(8)의 이면에 대해 경사지게 한 상태를 도시한 도면이다. 이 경우, 오목면 거울(72)내에 보호벽(86)에 따라 공기류가 유도된다. 이로써, 오목면 거울(72) 외부로부터 통기구(6D, 6E)를 거쳐서 오목면 거울(72)내에 유입하는 냉각풍을 정류할 수 있다.
그 밖의 실시형태에 있어서, 보호벽(14)을 투광 부재(8)의 이면에 대해 경사지게 한 경우에도, 동일한 효과를 얻는 것이 가능하다.
B. 프로젝터의 실시형태
도 11은 이상으로 설명한 바와 같은 실시형태 1 내지 6에 따른 광원(6, 50, 70)을 프로젝터에 응용한 예를 나타내는 평면도이다. 도 11에 있어서, 참조부호(1)로 도시하는 프로젝터는 조명 광학계(100)와, 색분리 광학계(200)와, 릴레이 광학계(300)와, 3개의 전기 광학 변조 소자(400R, 400G, 400B)와, 크로스 다이크로익 프리즘(500)과, 투사 렌즈(600)를 구비하고 있다. 각 광학계의 구성요소는 크로스 다이크로익 프리즘(500)을 중심으로 대략 수평방향으로 배치되어 있다.
이상의 구성에 의해, 조명 광학계(100)로부터의 사출광을 색분리 광학계(200)에 의해 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 각 색광으로 분리하고, 이들 각 색광을 라이트 밸브(400R, 400G, 400B)에 도입하여 화상 신호에 따라 변조한 후, 각 색광을 크로스 다이크로익 프리즘(500)에 의해 합성하고, 투사 렌즈(600)에 의해 스크린상에 확대 표시한다. 광원(6, 50, 70) 이외의 광학계의 구성이나 기능에 대해서는 일본 특허 공개 제 1998-177151 호 공보 등에 설명되어 있다.
조명 광학계(100)에는, 실시형태 1 내지 6의 광원(6, 50, 70)이 포함되어 있다. 따라서, 본 실시형태에 있어서의 프로젝터(1)에 따르면, 최근에 있어서의 램프의 고휘도·소형화에 따를 수 있는 동시에, 램프의 고수명화를 도모할 수 있다.
또한, 본 실시형태의 프로젝터(1)에 따르면, 램프로의 급배기의 유로저항을 저감하는 것이 가능해진다. 따라서, 냉각 팬의 회전수를 저감할 수 있고, 냉각 성능을 향상하면서 저소음화를 도모할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 있어서는, 3개의 전기 광학 변조 소자를 채용한 3판식의 프로젝터에 본 발명의 광원을 적용하는 경우에 대해 설명했지만, 1개, 2개 혹은 4개 이상의 전기 광학 변조 소자를 이용한 프로젝터에도 적용할 수 있다.
또한, 전기 광학 변조 소자로서는, 액정 패널이나, 화소가 복수 미러에 의해 구성된 변조 소자 등, 여러 가지 종류의 것을 이용하는 것이 가능하다.
더욱이, 프로젝터에는, 화상을 투사하는 방향과 동일한 방향으로부터 투사 화상을 관찰하는 프론트형의 프로젝터와, 화상을 투사하는 방향과는 반대방향으로부터 투사 화상을 관찰하는 리어형의 프로젝터가 있지만, 본 발명의 광원은 어느 쪽의 타입에도 적용가능하다.

Claims (18)

  1. 광(光)을 방사하는 램프와,
    상기 램프로부터 방사된 광을 반사하는 동시에, 광을 사출하는 개구부를 갖는 오목면 거울과,
    상기 오목면 거울의 개구부를 덮는 투광 부재를 구비한 광원에 있어서,
    상기 오목면 거울은 통기구(通氣口)와, 상기 통기구를 덮는 위치에 배치된 메시와, 상기 램프의 파열에 의해 발생되는 램프 파편의 상기 메시로의 직접 충돌을 방지하는 위치 및 상기 투광 부재로의 충돌에 의해 반발된 상기 램프 파편의 상기 메시로의 직접 충돌을 방지하는 위치에 배치되어, 상기 메시를 보호하기 위한 보호벽을 구비하며,
    상기 오목면 거울은 상기 메시를 보호하기 위한 보조 보호벽을 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    광원.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 보호벽은, 상기 통기구내에 있어서, 상기 램프의 중심부와 상기 통기구의 램프 가까이의 개구 연부(緣部)를 연결하는 가상선의 연장선과 상기 메시가 교차하는 부위 또는 상기 부위의 상기 램프 가까이의 개구 연부측에 배치되는 것을 특징으로 하는
    광원.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 보호벽은, 상기 통기구내에 있어서, 상기 램프의 중심부와 상기 투광 부재의 이면에 있어서 메시면으로부터 상기 보호벽 전장(全長)의 절반의 길이의 위치를 연결하는 제 2 가상선에 대해 선대칭인 제 3 가상선과 상기 메시가 교차하는 부위 또는 상기 부위의 상기 투광 부재측에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는
    광원.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 보호벽의 높이는 램프의 사출 광선을 차단하지 않는 치수로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는
    광원.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 보호벽이 상기 투광 부재의 이면에 대해 경사져 있는 것을 특징으로 하는
    광원.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 보호벽이 상기 오목면 거울에 일체로 설치되는 것을 특징으로 하는
    광원.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 보호벽이 상기 오목면 거울에 장착용 스페이서를 통해 부착되어 있는 것을 특징으로 하는
    광원.
  9. 삭제
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 보조 보호벽은 상기 램프의 파열에 의해 비산하는 램프 파편의 상기 메시로의 직접 충돌을 방지하는 위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는
    광원.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 보조 보호벽은, 상기 통기구내에 있어서, 상기 램프의 중심부와 상기 보호벽의 선단부를 연결하는 제 4 가상선의 연장선과 상기 메시가 교차하는 부위 또는 상기 부위의 상기 보호벽측에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는
    광원.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 보조 보호벽은 상기 보호벽의 투광 부재측에 병렬로 배치된 복수의 보조 보호벽으로 이루어지고,
    상기 투광 부재측의 상기 보조 보호벽은 상기 램프의 중심부와 상기 보호벽측의 상기 보조 보호벽의 선단부를 연결하는 제 5 가상선의 연장선과 상기 메시가 교차하는 부위 또는 상기 부위의 상기 보호벽측에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는
    광원.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 보조 보호벽은 상기 투광 부재로의 충돌에 의해 반발된 상기 램프 파편의 상기 메시로의 직접 충돌을 방지하는 위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는
    광원.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 보조 보호벽은, 상기 통기구내에 있어서, 상기 램프의 중심부와 상기 투광 부재의 이면에 있어서 메시면으로부터 상기 투광성 부재에 가장 가까운 보조 보호벽 전장의 절반의 길이의 위치를 연결하는 제 6 가상선에 대해 선대칭인 제 7 가상선과 상기 메시가 교차하는 부위 또는 상기 부위의 상기 투광 부재측에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는
    광원.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 보조 보호벽의 높이가 램프의 사출 광선을 차단하지 않는 높이로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는
    광원.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 보조 보호벽이 상기 오목면 거울에 일체로 설치되는 것을 특징으로 하는
    광원.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 보조 보호벽이 상기 오목면 거울에 장착용 스페이서를 통해 배치되어 있는 것을 특징으로 하는
    광원.
  18. 제 1 항, 제 2 항, 제 4 항 내지 제 8 항 또는 제 10 항 내지 제 17 항중 어느 한 항에 기재된 광원과, 상기 광원으로부터의 사출광을 화상 신호에 따라 변조하는 전기 광학 변조 장치와, 상기 전기 광학 변조 장치로부터의 변조 광을 투사 표시하는 투사 광학계를 포함하는 것을 특징으로 하는
    프로젝터.
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