KR200359373Y1 - 프로젝터용 조명장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 프로젝터의 조명장치로서 램프에서 발생되는 광손실을 고려하여 광원으로부터 출사되는 광의 효율을 최대화 할 수 있도록 개량된 반사경을 이용한 조명장치로서 광을 발생하는 램프와 램프가 반사경 내부로 삽입되는 형태의 개량된 반사경을 사용하여 빛을 최대한 집광렌즈 방향으로 보내주어 빛의 효율을 높이는 것을 특징으로 한다

Description

프로젝터용 조명장치{illumination optical unit for LCD projector}

본 고안은 단판식 프로젝터, OHP등 넓은 면적에 밝은 빛을 고르게 요구하는 기기에 장착될 수 있는 조명장치의 한 형태로서 램프와 개량된 반사경 그리고 집광렌즈의 조합을 이용하여 램프로 부터 발생한 빛의 효율을 극대화하는 동시에 유지비 또한 저렴한 프로젝터 조명장치를 만들어내게 된 것이다

일반적으로 OHP나 넓은 빛을 요구하는 단판식 프로젝터에서 할로겐램프나 반사경과 결합된 전용램프가 사용되나 할로겐은 짧은 수명과 광량에비해 과도한 열이 나고 전용램프는 빛이 밝고 고르나 가격이 고가라서 램프 교환시기가 되면 기기 자체를 판매하는 이들도 있다 또한 일부 단판식 프로젝터에서 저가의 실내외 조명용 램프인 HQI램프를 이용하고 있으나 관구지름이 크고 프로젝터 조명장치에 적합한 HQI전용반사경이 없어 이용실태가 저조하다

도 2는 종래 일부 단판식 프로젝터 조명장치의 측면도이다

종래 일부 단판식 프로젝터에서 실내외 조명용으로 쓰이는 HQI램프(30)와 반구형태의 반사경(40)과 집광렌즈(20)를 이용하고 있으나 HQI램프(30)와 같은 큰 관구경을 가진 램프(30)를 사용시에는 램프(30)에서 출사되어 반사경(40)에 반사된 빛의 촛점이 램프(30)관구 중심부에 생기게 되고 반사경(40)과 집광렌즈(20) 사이의 램프(30) 공간이 넓어져 집광렌즈(20)를 통과하는 빛의 광량이 현저하게 줄어들게 되며 실질적으로 LCD에 도달하는 빛의 효율이 50%를 미치지 못하는 결과를 초래하게 된다

본 고안이 이루고자 하는 기술적 과제는 프로젝터 조명장치에서 광손실을 고려하여 광원에서 출사되는 광의 효율을 극대화시키기 위하여 램프가 삽입될수 있도록 개량된 반사경을 사용하여 스크린에 투사되는 영사광의 밝기를 향상시킬 수 있고 저가의 실내외 조명용 램프인 HQI램프를 이용하여 고효율과 동시에 저 유지비를 창출하는대 그 목적이 있다

도 1은 본 고안의 조명장치 구성을 나타낸 사시도

도 2는 종래 일부 단판식 프로젝터 조명장치의 측면도

도 3은 본 고안의 조명장치의 측면도

도 4는 본 고안의 반사경 형태에 따른 개량방법을 나타낸 측단면도

도 5는 본 고안의 단판식 프로젝터 조명장치 내부 개략도

<도면 주요부문에 대한 부호의 설명>

1,10-적외선/자외선제거필터 2,20-집광렌즈 3,30-램프

4-개량반사경,40-종래반사경 5-LCD 패널 6-촛점렌즈 7-단판식프로젝터

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안을 구성요소를 도 1을 참조하면, 본 고안은 일측에 빛을 출사하는 램프(3)와 상기 램프(3)에서 출사된 광을 효율적으로 LCD방향으로 보내기 위한 개량된 반사경(4)이 상기램프 후면부에 위치하게 되고 상기 램프(3) 전면부에 램프(3)에서 출사된 광과 반사경(4)에서 모인 광을 집광할수 있는 집광렌즈(2)가 위치하게되며 집광렌즈(2) 전면부에 광원에서 나온 잡빛을 차단할수 있는 적외선/자외선제거필터(1)가 위치하게 된다

상기 램프(3)는 연색성과 밝기 램프의 수명등을 고려할때 단판식 프로젝터에 적합한 실내외 조명용으로 쓰이는 HQI램프를 사용하는 바람직하다

상기 반사경(4)은 램프(3)의 후면에 위치하게되며 램프(3)에서 출사된 광을 최대한 집광렌즈(2) 방향으로 보낼수 있게 램프(3)가 반사경(4)내부로 삽입될수 있도록 개구연에서 중심방향으로 측면에 홈이파인 형태의 반사경(4)을 사용하는것이 바람직하다

상기 집광렌즈(2)는 램프(3)에서 출사되는 광과 반사경(4)에서 반사된 광을 집광하여 LCD에 최대 밝기의 광을 보낼수 있으며 필요로 하는 광의 넓이에 따라 집광렌즈(2)의 배율이 다른 집광렌즈(2)를 사용할수있다

상기 적외선/자외선제거필터(1)는 집광렌즈(2) 전면부에 위치하게 되며 램프(3)에서 출사한 잡빛과 열에 대해서 LCD의 보호하는 역활을 한다

도 4는 본 고안의 반사경 형태에 따른 개량방법을 나타낸 측단면도이다

도 4를 참조하면 관지름(D)을 가진 램프와 반사경(4)의 여러 모양과 그에 따르는 개량방법을 보여준 것이며 이때 반사경(4)의 개량방법은 임의의 크기와 모양을 가지는 반사경에 램프관중심(f)이 위치해야 하는 거리 두지점을 a,b이라고 할때, 반사경(4)의 개구연 상의 상호 대칭되는 두점과 반사경(4)의 중심점, 이 세점에서 임의의 직선을 광축 방향으로 교차하도록 그렸을경우 세 직선이 동일 거리에서 교차하는 교차점을 a라하고 a점에서 반사경중심점까지의 거리는 r이며 b=r/2 일때 램프관중심(f)가 놓여야할 최적위치(x)는 하기의 식을 만족하도록 램프(3)가 반사경(4) 내부로 삽입되는 위치를 정하는것이 바람직하다

상기 식에서 램프관중심(f)이 반사경(3)에 놓여야하는 최적위치(x)가 유동적인 이유는 집광렌즈(1)의 크기나 반사경(4)의 촛점위치 또는 빛을 요구하는 LCD패널의 크기에 따라 반사경(4) 내부로 삽입되는 램프(3)의 깊이에 따라 낼수 있는 최대 효율이 달라지기 때문이라 할 수 있다

본고안은 상기 일시예를 들어 설명하였으나 본고안은 이예 제한 되는 것은 아니다 상기 반사경(4)에서 최적위치(x)에 램프관중심(f)이 놓이는것으로 정하였으나 최적위치(x)에 램프(3)가 놓이지 않더라도 반사경(4)에 램프(3)일부가 삽입될수 있게 측면에 홈이 파인 형태의 반사경(4)을 사용할시 램프(3)가 삽입되지 않는 종래의 반사경(40) 보다 월등한 광량 증가의 효과를 누릴수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 램프(3)가 반사경(4)내부로 삽입되는 형태의 개량된 반사경(4)을 사용하여 빛의 손실을 최대한 줄여 80%이상의 빛효율을 창출하여 높은 밝기의 균일한 빛을 제공함으로써 단판식 프로젝터(7)에 깨끗하고 밝은 화상을 출력할 수 있고 저가의 실내외 조명용 램프인 HQI램프를 사용하므로서 고비용의 전용램프를 대체할수있는 조명장치로서 경제적인 절약에 효과가 있다

Claims (3)

1. 프로젝터 내부의 조명장치에 있어서 일측에 광을 생성하여 출사하는 램프(3)와,

   상기램프(3) 후면부에 램프(3)가 반사경(4) 내부로 삽입 가능하도록 측면에 홈이 패인 형태의 반사경(4)과,

   상기램프(3) 전면부에 램프(3)에서 출사된 퍼진 빛을 모아주는 집광렌즈(2)와,

   집광렌즈(2) 전면부에 LCD를 열과 잡광으로부터의 보호를 위한 적외선/자외선제거 필터(1)로 구성되는것을 특징으로 하는 프로젝터 조명장치
2. 제 1항에 있어서

   상기반사경(4)은 램프(3)의 관지름(D)에 맞게 반사경(4)의 개구부에서 중심 방향으로 램프(3)가 삽입될 수 있도록 측면에 홈이 패인 형태의 반사경(4)을 특징으로 하는 프로젝터 조명장치
3. 제1항 있어서

   상기 반사경(4)에서 램프(3)의 최적위치(x)는 반사경(4)에 램프관중심(f)이 위치해야 하는 거리 두지점을 a,b 이라고 할때, 반사경(4)의 개구연 상의 상호 대칭되는 두점과 반사경(4)의 중심점, 이 세점에서 임의의 직선을 광축 방향으로 교차하도록 그렸을경우 세 직선이 동일 거리에서 교차하는 교차점을 a라하고 a점에서 반사경중심점까지의 거리는 r이고 b=r/2 일때 램프관중(f)가 놓여야할 최적위치(x)는식을 만족하도록 램프(3)가 반사경(4)의 개구부에서 중심 방향으로 삽입될수 있도록 측면에 홈이 패인 형태의 반사경(4)을 특징으로 하는 프로젝터 조명장치