KR20060051253A - 광원 장치 및 프로젝터 - Google Patents

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KR20060051253A
KR20060051253A KR1020050085234A KR20050085234A KR20060051253A KR 20060051253 A KR20060051253 A KR 20060051253A KR 1020050085234 A KR1020050085234 A KR 1020050085234A KR 20050085234 A KR20050085234 A KR 20050085234A KR 20060051253 A KR20060051253 A KR 20060051253A
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다케시 다케자와
고이치 아키야마
도시아키 하시즈메
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세이코 엡슨 가부시키가이샤
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Abstract

광원 장치(10)는 메인 반사 미러(12)의 반사부(122)의 이용광 반사 영역의 넥 형상부(121)측단을 도시하는 대략 원형의 직경을 Hd, 메인 반사 미러(12)의 반사부(122)의 이용광 반사 영역의 넥 형상부(121)측단과 발광부(1111)의 발광 중심(O)의 상기 광원 장치(10)로부터 사출되는 광속의 중심축 방향의 거리를 f1, 넥 형상부(121)의 연장 방향 기단측의 개구 직경을 H, 밀봉부(1112, 1113)의 직경을 T1, 발광부(1111)와 밀봉부(1112) 사이의 변곡점(IP1)과 발광부(1111)의 발광 중심을 연결하는 직선과, 상기 광원 장치(10)로부터 사출되는 광속의 중심축이 이루는 각도를 θ1로 한 경우에, θ1≤Tan-1(Hd/(2fl))이며, 또한 T1<H≤Hd의 관계로 설정되어 있다.

Description

광원 장치 및 프로젝터{LIGHT SOURCE DEVICE AND PROJECTOR}
도 1은 제 1 실시 형태에 있어서의 프로젝터의 광학계를 도시하는 모식도,
도 2는 상기 실시 형태에 있어서의 광원 장치의 개략 구성을 도시하는 단면도,
도 3은 상기 실시 형태에 있어서의 광원 장치의 개략 구성을 도시하는 단면도,
도 4는 상기 실시 형태에 있어서의 광원 램프의 아크 상의 중심 위치로부터 방사되는 광속의 궤적을 도시하는 도면,
도 5는 도 4에 있어서의 각도(θ)를 변경하면서 각도(θ)로부터 발광부를 본 경우에, 발광관의 굴절 작용에 의해 아크상의 중심 위치가 도 4의 X축상에서 외관상 이동하는 모양의 일례를 도시하는 도면,
도 6a 및 도 6b는 상기 실시 형태에 있어서의 발광관의 제조 방법을 설명하기 위한 도면,
도 7은 변곡점의 위치를 변경함으로써, 광원 램프로부터 사출되는 광속의 광량이 변화되는 모양의 일례를 도시하는 도면,
도 8은 상기 실시 형태에 있어서의 이용광 반사 영역 및 비이용광 반사 영역 을 설명하기 위한 도면,
도 9는 상기 실시 형태에 있어서의 이용광 반사 영역 및 비이용광 반사 영역을 설명하기 위한 도면,
도 10은 제 2 실시 형태에 있어서의 광원 장치의 개략구성을 도시하는 단면도,
도 11은 상기 실시 형태에 있어서의 광원 장치의 개략구성을 도시하는 단면도,
도 12는 상기 실시 형태에 있어서의 이용광 반사 영역 및 비이용광 반사 영역을 설명하기 위한 도면,
도 13은 상기 실시 형태에 있어서의 이용광 반사 영역 및 비이용광 반사 영역을 설명하기 위한 도면,
도 14는 상기 실시 형태에 있어서의 이용광 반사 영역 및 비이용광 반사 영역을 설명하기 위한 도면,
도 15는 제 3 실시 형태의 제조 방법에 의해 제조된 발광관의 일례를 나타내는 단면도.
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 프로젝터 10 : 광원장치
11 : 광원 램프 12 : 메인 반사 미러
13 : 서브 반사 미러 14 : 오목 렌즈
20 : 균일 조명 광학계 23 : 편광 변환 소자
30 : 색분리 광학계 40 : 광학 장치
본 발명은 광원 장치 및 프로젝터에 관한 것이다.
종래, 광원으로부터 사출된 광속을 화상 정보에 따라 변조하여 광학상을 확대 투사하는 프로젝터가 이용되고 있다.
이러한 프로젝터의 광원 장치로는, 메탈 할라이드 램프, 고압 수은 램프 등의 방전형의 광원 장치가 사용되고 있다(예컨대, 문헌 : 일본 특허 공개 제 96-31382호 공보 참조).
이 광원 장치는 전극 사이에서 방전 발광이 실행되는 발광부 및 발광부의 양단에 설치되는 밀봉부를 갖는 방전형 발광관과, 이 방전형 발광관으로부터 방사된 광속을 일정 방향으로 정렬하여 사출하는 반사면을 갖는 메인 반사 미러로 구성된다.
메인 반사 미러는 방전형 발광관의 한쪽 밀봉부를 삽입 통과 가능하게 하고, 상기 한쪽 밀봉부를 따라 연장하는 넥(neck) 형상부를 갖고 있다.
그리고, 메인 반사 미러의 넥 형상부에 방전형 발광관의 한쪽 밀봉부를 삽입 통과시킨 상태에서, 방전형 발광관의 발광부의 발광 중심을 메인 반사 미러의 초점 위치에 위치 부여하고, 넥 형상부의 내주면과 한쪽 밀봉부의 외주면의 사이에 접착제를 충전시킴으로써 메인 반사 미러에 대하여 방전형 발광관을 고착하고 있다.
그런데, 상술한 방전형 발광관은, 이하에 도시하는 블로우(blow) 가공으로 일반적으로 형성된다.
우선, 미가공의 유리관의 발광부로 되는 소정 위치를 가열 연화한다. 다음에, 유리관의 외주 부분부터 상기 소정 위치에 발광부의 외형 형상을 규정하는 금형을 접촉하여, 유리관 내에 에어를 흡입하면서 상기 소정 위치를 팽창시킨다. 그리고, 팽창된 유리관의 외주가 금형의 내주면에 접촉하기까지 유리관 내에 에어를 흡입한다.
그리고, 이러한 방전형 발광관에서는, 발광부가 상술한 바와 같이 팽출된 형상을 갖고 있기 때문에, 밀봉부와 발광부의 경계선 근방에 있어서 발광부의 외형 형상으로부터 밀봉부의 외형 형상에 접속하는 곡면이 존재한다. 이 발광부의 외형 형상으로부터 밀봉부의 외형 형상에 접속되는 곡면에 있어서, 변곡점이 존재한다. 이 변곡점은 발광부의 발광 중심으로부터 사출된 광이 유리관을 통과하여 발광부의 외주면으로부터 사출될 때에 굴절되는 굴절 방향이 변화되는 위치이다.
구체적으로, 발광부의 발광 중심으로부터 방사된 광속 중, 변곡점보다도 발광부측의 외주면으로부터 사출되는 광속(이하, 제 1 광속이라 호칭함)은 광원 장치로부터 사출되는 광속의 조명광축과 직교하는 방향측에 굴절되기 쉽다. 한편, 발광부의 발광 중심으로부터 방사된 광속 중, 변곡점보다도 밀봉부측의 외주면으로부터 사출되는 광속(이하, 제 2 광속이라 호칭함)은 조명광축에 근접하는 방향측으로 굴절되기 쉽다.
그런데, 상술한 메인 반사 미러에는, 발광부로부터 방사된 광속을 조명 대상에 대하여 조사 가능한 이용광으로서 반사하는 이용광 반사 영역과, 발광부로부터 방사된 광속을 조명 대상에 대하여 이용광으로서 반사할 수 없는 이하에 도시하는 2개의 비이용광 반사 영역이 존재한다.
예컨대, 제 1 비이용광 반사 영역은 넥 형상부의 개구 내이다. 즉, 발광부로부터 방사된 광속 중, 넥 형상부의 개구를 향하는 광속은 메인 반사 미러의 반사면으로 반사되지 않고 조명 대상에 대하여 조사되지 않는다.
또한, 제 2 비이용광 반사 영역은, 메인 반사 미러의 반사면 중 한쪽 밀봉부에 근접하는 측, 즉 넥 형상부의 개구 부근의 영역이다. 구체적으로, 제 2 비이용광 반사 영역은 발광부로부터 방사된 광속을 메인 반사 미러로 반사한 경우라도, 발광관에 의해 차광되어 조명 대상에 대하여 조사할 수 없는 비이용광을 반사하는 영역이다.
그리고, 발광부와 밀봉부의 접속부에 있어서의 변곡점의 위치가 발광부에 의해 근접되면, 발광부로부터 광이 방사되는 외주면 중, 상기 제 2 광속을 방사하는 변곡점으로부터 밀봉부측의 범위가 커진다. 제 2 광속은 조명광축에 근접하는 방향으로 굴절되기 용이하기 때문에, 발광부의 외주면에서의 굴절을 고려하지 않을 경우에 발광부의 발광 중심으로부터 방사되고 메인 반사 미러의 이용광 반사 영역을 향하는 광속 중, 메인 반사 미러의 상기 비이용 반사광 영역을 향하는 광속의 양이 많아질 우려가 있다. 이러한 상태에서는, 발광부로부터 방사된 광속의 광 이 용 효율이 저감되게 된다. 따라서, 변곡점의 위치를 규정하고, 발광부로부터 방사된 광속의 광 이용 효율의 향상을 도모할 수 있는 광원 장치가 요망되고 있다.
본 발명의 주목적은 발광부로부터 방사된 광속의 광 이용 효율의 향상을 도모할 수 있는 광원 장치 및 프로젝터를 제공하는 것이다.
본 발명의 광원 장치는, 방전 공간을 갖는 발광관 및 상기 발광관의 방전 공간에 배치되는 한 쌍의 전극을 갖는 광원 램프와, 상기 광원 램프로부터 방사된 광속을 반사하는 리플렉터를 구비한 광원 장치로서, 상기 발광관은 내부에 상기 방전 공간을 갖는 발광부와, 상기 발광부의 양측에 설치되는 밀봉부를 갖고, 상기 리플렉터는 상기 발광관의 상기 밀봉부 중 한쪽 밀봉부를 따라 연장되는 통형상체로 구성되는 넥 형상부와, 상기 넥 형상부의 연장 방향 기단측으로부터 단면 대략 오목 형상으로 넓어지고 상기 광원 램프로부터 방사된 광속을 일정 방향으로 정렬하여 반사하는 반사부로 구성되고, 상기 광원 램프는 상기 발광부의 발광 중심이 상기 리플렉터의 반사부의 초점 위치에 위치하도록 배치되고, 상기 발광부의 외형 형상과 상기 밀봉부의 외형 형상은 변곡점을 갖는 접속부로 접속되며, 상기 리플렉터의 반사부의 이용광 반사 영역의 상기 넥 형상부측 단을 도시하는 대략 원형의 직경을 Hd, 상기 리플렉터의 반사부의 이용광 반사 영역의 상기 넥 형상부측 단과 상기 발광부의 발광 중심의 상기 광원 장치로부터 사출되는 광속의 중심축 방향의 거리를 F, 상기 넥 형상부의 연장 방향 기단측의 개구 직경을 H, 상기 밀봉부의 직경을 T1, 상기 발광부와 상기 한쪽 밀봉부 사이의 변곡점과 상기 발광부의 발광 중심을 연결하는 직선과, 상기 광원 장치로부터 사출되는 광속의 중심축이 이루는 각도를 θ1로 한 경우에, 이하의 식 1 및 식 2의 관계로 설정되어 있는 것을 특징으로 한다.
〔식 1〕
θ1≤Tan-1(Hd/(2F))
〔식 2〕
T1<H≤Hd
또한, 본 발명의 광원 장치에서는, 상기 발광부와 상기 한쪽 밀봉부 사이의 변곡점과 상기 발광부의 발광 중심을 연결하는 직선과, 상기 리플렉터의 반사부의 이용광 반사 영역의 상기 넥 형상부측 단이 교차하도록 상기 변곡점의 위치가 설정되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 광원 장치에서는, 상기 리플렉터의 반사부의 이용광 반사 영역의 넥 형상부측 단은, 상기 리플렉터의 반사부 중 상기 광원 장치의 조명광으로서 사출되는 광을 반사하는 영역과 상기 발광관에 의해 차광되는 광을 반사하는 영역의 경계단인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 광원 장치에서는, 상기 발광 중심은 상기 밀봉부의 연장 방향에 따른 상기 발광관의 중심축과 상기 중심축에 직교하는 평면에 따른 상기 발광부의 최대 직경부의 단면과의 교점인 것이 바람직하다.
여기서, 리플렉터로는 파라볼라 리플렉터 및 타원면 리플렉터 중 어느 것을 채용해도 무방하다.
파라볼라 리플렉터는 회전 포물면으로 구성되는 반사면을 갖고, 초점 위치에 배치된 광원으로부터 방사되는 광속을 회전 포물면으로 반사함으로써 조명광축에 평행한 광속으로서 사출한다. 이 때문에, 파라볼라 리플렉터에 있어서의 반사한 경우에도 발광관에 의해 차광되는 제 2 비이용광 반사 영역은, 광원 램프를 구성하는 발광관의 발광부의 꼭대기부를 통과하고 또한 조명광축에 평행한 직선으로 둘러싸이는 원주 형상의 내부에 위치하는 영역으로 된다. 즉, 파라볼라 리플렉터의 이용광 반사 영역의 넥 형상부측 단을 도시하는 대략 원형의 직경(Hd)은 발광부의 꼭대기부의 외직경(T2)과 동일하다.
따라서, 파라볼라 리플렉터의 반사부의 이용광 반사 영역의 넥 형상부측 단을 도시하는 대략 원형의 직경을 Hd, 파라볼라 리플렉터의 반사부의 이용광 반사 영역의 넥 형상부측 단과 발광부의 발광 중심의 상기 광원 장치로부터 사출되는 광속의 중심축 방향의 거리를 F로 하고, 광원 램프를 발광부의 발광 중심이 파라볼라 리플렉터의 초점위치에 위치하도록 배치한 경우에는, 발광 중심을 통과하고, 조명광축에 대하여 이하의 식 3으로 규정되는 각도(θ)를 갖는 광속은 이용광 반사 영역에 입사하는 광속 중 최소 각도로 입사하는 광속으로 된다.
〔식 3〕
θ=Tan-1(Hd/(2F))
또한, 타원면 리플렉터는 회전 타원면으로 구성되는 반사면을 갖고, 회전 타원면의 제 1 초점 위치에 배치된 광원으로부터 방사되는 광속을 반사함으로써 회전 타원면의 제 2 초점 위치에 수속(收束)한다. 이 때문에, 타원면 리플렉터에 있어서 반사된 경우에도 발광관에 의해 차광되는 제 2 비이용광 반사 영역은 광원 램프를 구성하는 발광관의 발광부의 꼭대기부 또는 타원면 리플렉터로부터 이간하는 측의 밀봉부의 단부와, 제 2 초점 위치를 연결하는 직선으로 둘러싸이는 원추 형상의 내부에 위치하는 영역으로 된다.
광원 램프를 구성하는 발광관의 발광부의 꼭대기부와, 제 2 초점 위치를 연결하는 직선으로 둘러싸이는 원추 형상이란, 발광부의 꼭대기부에서의 외직경을 T2, 광원 장치로부터 사출되는 광속의 중심축 방향에서의 타원면 리플렉터의 제 2 초점으로부터 발광부의 꼭대기부까지의 거리를 Fa로 한 경우에, 광원 램프를 구성하는 발광관의 발광부의 꼭대기부와 제 2 초점 위치를 연결하는 직선이 광원 장치로부터 사출되는 광속의 중심축에 대하여 이하의 식 4로 규정되는 각도(θa)를 갖는 원추 형상이다.
〔식 4〕
θa=Tan-1(T2/(2Fa))
한편, 타원면 리플렉터로부터 이간하는 측의 밀봉부의 단부와, 제 2 초점 위치를 연결하는 직선으로 둘러싸이는 원추 형상은, 타원면 리플렉터로부터 이간하는 측의 밀봉부의 외직경을 T1, 광원 장치로부터 사출되는 광속의 중심축 방향에서의 타원면 리플렉터의 제 2 초점으로부터 다른쪽 밀봉부의 단부까지의 거리를 Fb로 한 경우에, 다른쪽 밀봉부의 단부와, 제 2 초점 위치를 연결하는 직선이 광원 장치로부터 사출되는 광속의 중심축에 대하여 이하의 식 5로 규정하는 각도(θb)를 갖는 원추 형상이다.
〔식 5〕
θb=Tan-1(T1/(2Fb))
따라서, 타원면 리플렉터의 제 2 비이용광 반사 영역은, 상기 식 4로 규정되는 각도(θa)와 식 5로 표시되는 각도(θb) 중 큰 쪽의 각도를 갖는 직선으로 둘러싸이는 원추 형상의 내부에 위치하는 영역으로 되고, 타원면 리플렉터의 반사부의 이용광 반사 영역의 넥 형상부측 단을 도시하는 대략 원형의 직경(Hd)은 상기 식 4로 규정되는 각도(θa)와 식 5로 규정되는 각도(θb) 중 큰 쪽의 각도를 갖는 직선으로 둘러싸이는 원추와 반사부의 교차 위치를 도시하는 대략 원형의 직경이다.
즉, 타원면 리플렉터의 반사부의 이용광 반사 영역의 넥 형상부측 단과 제 2 초점의 광원 장치로부터 사출되는 광속의 중심축 방향의 거리를 Fc로 하고, 각도(θa)>각도(θb)인 경우의 타원면 리플렉터의 반사부의 이용광 반사 영역의 넥 형상부측 단을 도시하는 대략 원형의 직경(Hd)은 이하의 식 6으로 규정되는 길이로 된다.
〔식 6〕
Hd=(Fc·Tanθa)·2
한편, 타원면 리플렉터의 반사부의 이용광 반사 영역의 넥 형상부측 단과 제 2 초점의 광원 장치로부터 사출되는 광속의 중심축 방향의 거리를 Fc로 하고, 각도(θa)<각도(θb)인 경우의 타원면 리플렉터의 반사부의 이용광 반사 영역의 넥 형상부측 단을 도시하는 대략 원형의 직경(Hd)은 이하의 식 7로 규정되는 길이로 된다.
〔식 7〕
Hd=(Fc·Tanθb)·2
따라서, 타원면 리플렉터의 반사부의 이용광 반사 영역의 넥 형상부측 단을 도시하는 대략 원형의 직경을 Hd, 타원 리플렉터의 반사부의 이용광 반사 영역의 넥 형상부측 단과 발광부의 발광 중심의 상기 광원 장치로부터 사출되는 광속의 중심축 방향의 거리를 F로 하고, 광원 램프를 발광부의 발광 중심이 타원면 리플렉터의 제 1 초점 위치에 위치하도록 배치한 경우에는, 발광 중심을 통과하고, 광원 장치로부터 사출되는 광속의 중심축에 대하여 이하의 식 8로 규정되는 각도(θ)를 갖는 광속은 이용광 반사 영역에 입사하는 광속 중 최소 각도로 입사하는 광속으로 된다.
〔식 8〕
θ=Tan-1(Hd/(2F))
본 발명에서는, 넥 형상부의 연장 방향 기단측의 개구 직경(H)을, 상기 식 2와 같이, 리플렉터의 반사부의 이용광 반사 영역의 넥 형상부측 단을 도시하는 대 략 원형의 직경(Hd) 이하로 설정하고 있기 때문에, 넥 형상부의 개구, 즉 제 1 비이용광 반사 영역을, 상기 식 3 및 상기 식 8로 규정되는 제 2 비이용광 반사 영역 내부에 확실하게 배치할 수 있고, 리플렉터의 비이용광 반사 영역을 제 2 비이용광 반사 영역에만 규정 가능해진다.
또한, 넥 형상부의 연장 방향 기단측의 개구 직경(H)을 상기 식 2와 같이 밀봉부의 직경(T1)보다 크게 설정함으로써, 넥 형상부에 밀봉부를 삽입 통과하여 넥 형상부로 양호하게 광원 램프를 지지시킬 수 있다.
따라서, 넥 형상부의 연장 방향 기단측의 개구 직경(H)을 상기 식 2와 같이 설정함으로써, 비이용광 반사 영역을 불필요하게 확대하지 않고, 발광 중심으로부터 방사된 광속을 효과적으로 이용할 수 있다.
또한, 광원 램프는, 발광부의 발광 중심이 리플렉터의 초점 위치에 위치하도록 배치되고, 발광부와 한쪽 밀봉부의 접속부의 변곡점과 발광부의 발광 중심을 연결하는 직선과, 상기 광원 장치의 조명 광속의 중심축이 이루는 각도를 상기 식 1과 같이 θ1로 설정함으로써, 발광부의 외주면에서의 굴절을 고려하지 않을 경우에 발광 중심으로부터 방사되고 리플렉터에 있어서의 이용광 반사 영역을 향하는 광속 중 조명 광속의 중심축이 이루는 각도가 최소 각도의 광속을 제 1 광속으로 하여 발광부로부터 사출할 수 있도록 발광부와 한쪽 밀봉부의 접속부의 변곡점의 위치를 설정할 수 있다.
그런데, θ1을 상기 식 1의 범위 외로 설정한 경우, 예컨대 θ1이 Tan- 1(Hd/(2F))보다도 큰 경우에는, 리플렉터로서 파라볼라 리플렉터를 채용하면, 발광부와 리플렉터측의 한쪽 밀봉부의 접속부의 변곡점과 발광 중심을 연결하는 직선이 상기 식 3으로 규정되는 파라볼라 리플렉터에 있어서의 제 2 비이용광 반사 영역외, 즉 이용광 반사 영역 내에 위치하도록 발광부와 리플렉터측의 한쪽 밀봉부의 접속부의 변곡점의 위치가 설정된다. 또한, 리플렉터로서 타원면 리플렉터를 채용한 경우에도 동일하게, 발광부와 리플렉터측의 한쪽 밀봉부의 접속부의 변곡점과 발광 중심을 연결하는 직선이 상기 식 8로 규정되는 타원면 리플렉터에 있어서의 제 2 비이용광 반사 영역 외, 즉 이용광 반사 영역 내에 위치하도록 리플렉터측의 변곡점의 위치가 설정된다. 이러한 위치에 리플렉터측의 변곡점의 위치를 부여하면, 발광부의 외주면에서의 굴절을 고려하지 않을 경우에 발광 중심으로부터 방사되어 리플렉터에 있어서의 이용광 반사 영역을 향하는 광속의 일부는, 발광관을 거쳐 발광부의 외주면으로 굴절하여 제 2 광속으로 되고, 리플렉터에 있어서의 제 2 비이용광 반사 영역을 향하게 된다. 따라서, 발광관을 거쳐 발광부의 외주면으로 굴절하여 발광부로부터 방사되는 광속 중, 리플렉터의 이용광 반사 영역을 향하는 광속의 양이 적어지고, 즉 발광부로부터 방사된 광속의 된 광속의 광 이용 효율이 저감한다.
본 발명에서는 상기 식 1과 같이, θ1을 Tan-1(Hd/(2F)) 이하로 설정함으로써, 상기 식 3 및 상기 식 8로 규정되는 이용광 반사 영역에 입사하는 광속 중 최소 각도로 입사하는 광속을, 이용광 반사 영역의 넥 형상부측 단부에 입사시키도록 발광부와 리플렉터측의 한쪽 밀봉부의 접속부의 변곡점의 위치를 설정하고 있다. 이 때문에, 발광부의 외주면에서의 굴절을 고려하지 않을 경우에 발광 중심으로부터 방사되고 리플렉터에 있어서의 이용광 반사 영역을 향하는 광속 모두가, 발광관을 거쳐 발광부의 외주면으로 굴절하여 제 1 광속으로 되고, 리플렉터에 있어서의 제 2 비이용광 반사 영역을 향하지 않고, 리플렉터에 있어서의 이용광 반사 영역을 확실하게 향한다. 또한, 발광부의 외주면에서의 굴절을 고려하지 않을 경우에 발광 중심으로부터 방사되고 리플렉터에 있어서의 비이용광 반사 영역을 향하는 광속도, 발광관을 거쳐 발광부의 외주면으로 굴절하여 제 1 광속으로 되는 일부가 리플렉터에 있어서의 이용광 반사 영역을 향하도록 설정할 수 있다. 따라서, 발광관을 거쳐 발광부의 외주면으로 굴절하여 발광부로부터 방사되는 광속 중 리플렉터의 이용광 반사 영역을 향하는 광속의 양이 많아지도록 설정할 수 있고, 즉 발광부로부터 방사된 광속의 광 이용 효율의 향상을 도모할 수 있다.
본 발명의 다른 광원 장치는, 방전 공간을 갖는 발광관 및 상기 발광관의 방전 공간에 배치되는 한 쌍의 전극을 갖는 광원 램프와, 상기 광원 램프로부터 방사된 광속을 반사하는 리플렉터와, 반사면이 상기 리플렉터의 반사면과 대향 배치되어 상기 광원 램프로부터 방사된 광속의 일부를 상기 방전 공간을 향해 반사하는 서브 반사 미러를 구비한 광원 장치로서, 상기 발광관은 내부에 상기 방전 공간을 갖는 발광부와, 상기 발광부의 양측에 설치되는 밀봉부를 갖고, 상기 리플렉터는 상기 발광관의 상기 밀봉부 중 한쪽 밀봉부를 따라 연장되는 통형상체로 구성되는 넥 형상부와, 상기 넥 형상부의 연장 방향 기단측으로부터 단면 대략 오목형으로 확장되고 상기 광원 램프로부터 방사된 광속을 일정 방향으로 정렬하여 반사하는 반사부로 구성되며, 상기 광원 램프는 상기 발광부의 발광 중심이 상기 리플렉터의 반사부의 초점 위치에 위치하도록 배치되고, 상기 서브 반사 미러는 상기 발광관의 발광부를 덮는 공기(bowl) 형상으로 형성되고, 상기 발광관의 다른쪽 밀봉부를 삽입 통과 가능하게 하고 상기 서브 반사 미러를 상기 발광관에 장착하기 위한 개구부를 갖고, 상기 발광부의 외형 형상과 상기 밀봉부의 외형 형상은 변곡점을 갖는 접속부로 접속되고, 상기 리플렉터의 반사부의 이용광 반사 영역의 상기 넥 형상부측 단을 도시하는 대략 원형의 직경을 Hd, 상기 리플렉터의 반사부의 이용광 반사 영역의 상기 넥 형상부측 단과 상기 발광부의 발광 중심의 상기 광원 장치로부터 사출되는 광속의 중심축 방향의 거리를 F, 상기 넥 형상부의 연장 방향 기단측의 개구 직경을 H, 상기 밀봉부의 직경을 T1, 상기 발광부와 상기 한쪽 밀봉부 사이의 변곡점과 상기 발광부의 발광 중심을 연결하는 직선과, 상기 광원 장치로부터 사출되는 광속의 중심축이 이루는 각도를 θ1로 한 경우에, 이하의 식 9 및 식 10의 관계로 설정되어 있는 것을 특징으로 한다.
〔식 9〕
θ1=Tan-1(Hd/(2F))
〔식 10〕
T1<H≤Hd
또한, 본 발명의 다른 광원 장치에서는, 상기 발광부와 상기 한쪽 밀봉부 사 이의 변곡점과 상기 발광부의 발광 중심을 연결하는 직선과, 상기 리플렉터의 반사부의 이용광 반사 영역의 상기 넥 형상부측 단이 교차하도록 상기 변곡점의 위치가 설정되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 다른 광원 장치에서는, 상기 리플렉터의 반사부의 이용광 반사 영역의 넥 형상부측 단은, 상기 리플렉터의 반사부 중 상기 광원 장치의 조명광으로서 사출되는 광을 반사하는 영역과 상기 발광관에 의해 차광되는 광을 반사하는 영역의 경계단인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 다른 광원 장치에서는, 상기 리플렉터의 반사부의 이용광 반사 영역의 넥 형상부측 단은, 상기 리플렉터의 반사부 중 상기 광원 장치의 조명광으로서 사출되는 광을 반사하는 영역과 상기 서브 반사 미러에 의해 차광되는 광을 반사하는 영역의 경계단인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 다른 광원 장치에서는, 상기 발광 중심은, 상기 밀봉부의 연장 방향에 따른 상기 발광관의 중심축과 상기 중심축에 직교하는 평면에 따른 상기 발광부의 최대 직경부의 단면의 교점인 것이 바람직하다.
여기서, 리플렉터에서는, 상기 광원 장치와 같이, 파라볼라 리플렉터 및 타원면 리플렉터의 어느 것을 채용할 수도 있다.
본 발명에서는, 광원 장치가 발광부를 덮는 공기 형상의 서브 반사 미러를 구비하고 있기 때문에, 리플렉터의 제 2 비이용광 반사 영역으로는, 상기 광원 장치의 경우와 상이하고, 리플렉터로 반사한 경우에도 발광관의 다른쪽 밀봉부 또는 서브 반사 미러에 의해 차광되는 영역으로 된다.
구체적으로, 리플렉터로서 파라볼라 리플렉터를 채용한 경우에는, 파라볼라 리플렉터로 반사한 경우에도 발광관 및 서브 반사 미러에 의해 차광되는 제 2 비이용광 반사 영역은, 서브 반사 미러의 꼭대기부를 통과하여, 또한 광원 장치로부터 사출되는 광속의 중심축에 평행한 직선으로 둘러싸이는 원주 형상의 내부에 위치하는 영역으로 된다. 즉, 파라볼라 리플렉터의 이용광 반사 영역의 넥 형상부측 단을 도시하는 대략 원형의 직경(Hd)은 서브 반사 미러의 꼭대기부의 외형인 최대 직경(S1)과 동일하다.
따라서, 파라볼라 리플렉터의 반사부의 이용광 반사 영역의 넥 형상부측 단을 도시하는 대략 원형의 직경을 Hd, 파라볼라 리플렉터의 반사부의 이용광 반사 영역의 넥 형상부측 단과 발광부의 발광 중심의 상기 광원 장치로부터 사출되는 광속의 중심축 방향의 거리를 F로 하고, 광원 램프를 발광부의 발광 중심이 파라볼라 리플렉터의 초점 위치에 위치하도록 배치한 경우에는, 발광 중심을 통과하고, 상기 광원 장치로부터 사출되는 광속의 중심축에 대하여 이하의 식 11로 규정되는 각도(θ)를 갖는 광속은 이용광 반사 영역에 입사하는 광속 중 최소 각도로 입사하는 광속으로 된다.
〔식 11〕
θ=Tan-1(Hd/(2F))
또한, 리플렉터로서 타원면 리플렉터를 채용한 경우에는, 타원면 리플렉터에 있어서, 발광부로부터 방사된 광을 반사한 경우에도 발광관 및 서브 반사 미러에 의해 차광되는 제 2 비이용광 반사 영역은, 서브 반사 미러의 꼭대기부 또는 타원면 리플렉터로부터 이간하는 쪽의 다른쪽 밀봉부의 단부와, 제 2 초점 위치를 연결하는 직선으로 둘러싸이는 원추 형상의 내부에 위치하는 영역으로 된다.
서브 반사 미러의 꼭대기부와, 제 2 초점 위치를 연결하는 직선으로 둘러싸이는 원추 형상이란, 서브 반사 미러의 꼭대기부의 외직경 즉 서브 반사 미러의 최대 외직경을 S1, 광원 장치로부터 사출되는 광속의 중심축 방향에서의 타원면 리플렉터의 제 2 초점으로부터 서브 반사 미러의 꼭대기부까지의 거리를 Fd로 한 경우에, 서브 반사 미러의 꼭대기부와 제 2 초점 위치를 연결하는 직선이 광원 장치로부터 사출되는 광속의 중심축에 대하여 이하의 식 12로 규정되는 각도 θd를 갖는 원추 형상이다.
〔식 12)〕
θd=Tan-1(S1/(2Fd))
한편, 타원면 리플렉터로부터 이간하는 쪽의 다른쪽 밀봉부의 단부와, 제 2 초점 위치를 연결하는 직선으로 둘러싸이는 원추 형상이란, 타원면 리플렉터로부터 이간하는 쪽의 다른쪽 밀봉부의 외직경을 T1, 광원 장치로부터 사출되는 광속의 중심축 방향에서의 타원면 리플렉터의 제 2 초점으로부터 타원면 리플렉터로부터 이간하는 쪽의 다른쪽 밀봉부의 단부까지의 거리를 Fe로 한 경우에, 타원면 리플렉터로부터 이간하는 쪽의 다른쪽 밀봉부의 단부와, 제 2 초점 위치를 연결하는 직선이 광원 장치로부터 사출되는 광속의 중심축에 대하여 이하의 식 13으로 규정되는 각 도 θe를 갖는 원추 형상이다.
〔식 13〕
θe=Tan-1(T1/(2Fe))
따라서, 타원면 리플렉터의 제 2 비이용광 반사 영역은 상기 식 12로 규정되는 각도 θd와 식 13으로 규정되는 각도 θe 중 큰 쪽의 각도를 갖는 직선으로 둘러싸이는 원추 형상의 내부에 위치하는 영역으로 되고, 타원면 리플렉터의 반사부의 이용광 반사 영역의 넥 형상부측 단을 도시하는 대략 원형의 직경(Hd)은 상기 식 12로 규정되는 각도(θd)와 식 13으로 표시되는 각도(θe) 중 큰 쪽의 각도를 갖는 직선으로 둘러싸이는 원추와 반사부의 교차 위치를 도시하는 대략 원형의 직경이다.
즉, 타원면 리플렉터의 반사부의 이용광 반사 영역의 넥 형상부측 단과 제 2 초점의 광원 장치로부터 사출되는 광속의 중심축 방향의 거리를 Ff로 하고, 각도(θd)>각도(θe)인 경우의 타원면 리플렉터의 반사부의 이용광 반사 영역의 넥 형상부측 단을 도시하는 대략 원형의 직경(Hd)은 이하의 식 14로 규정되는 길이로 된다.
〔식 14〕
Hd=(Ff·Tanθd)·2
한편, 타원면 리플렉터의 반사부의 이용광 반사 영역의 넥 형상부측 단과 제 2 초점의 광원 장치로부터 사출되는 광속의 중심축 방향의 거리를 Ff로 하고, 각도 (θd)<각도(θe)인 경우의 타원면 리플렉터의 반사부의 이용광 반사 영역의 넥 형상부 단측을 도시하는 대략 원형의 직경(Hd)은 이하의 식 15로 규정되는 길이로 된다.
〔식 15〕
Hd=(Ff·Tanθe)·2
따라서, 타원면 리플렉터의 반사부의 이용광 반사 영역의 넥 형상부측 단을 도시하는 대략 원형의 직경을 Hd, 타원 리플렉터의 반사부의 이용광 반사 영역의 넥 형상부측 단과 발광부의 발광 중심의 상기 광원 장치로부터 사출되는 광속의 중심축 방향의 거리를 F로 하고, 광원 램프를 발광부의 발광 중심이 타원면 리플렉터의 제 1 초점 위치에 위치하도록 배치한 경우에는, 발광 중심을 통과하여 광원 장치로부터 사출되는 광속의 중심축에 대하여 이하의 식 16으로 규정되는 각도(θ)를 갖는 광속은 이용광 반사 영역에 입사하는 광속 중 최소 각도로 입사하는 광속으로 된다.
〔식 16〕
θ=Tan-1(Hd/(2F))
본 발명에서는, 넥 형상부의 연장 방향 기단측의 개구 직경(H)을, 상기 식 10과 같이, 리플렉터의 반사부의 이용광 반사 영역의 넥 형상부측 단을 도시하는 대략 원형의 직경(Hd) 이하로 설정하고 있기 때문에, 넥 형상부의 개구, 즉 리플렉터에 있어서의 제 1 비이용광 반사 영역을, 상기 식 11 및 상기 식 16으로 규정되 는 제 2 비이용광 반사 영역 내부에 확실하게 배치할 수 있고, 리플렉터의 비이용광 반사 영역을 제 2 비이용광 반사 영역에만 규정 가능해진다.
또한, 넥 형상부의 연장 방향 기단측의 개구 직경(H)을 상기 식 10과 같이, 밀봉부의 직경(T1)보다 크게 설정함으로써, 넥 형상부에 밀봉부를 삽입 통과하여 넥 형상부로 양호하게 광원 램프를 지지시킬 수 있다.
따라서, 넥 형상부의 연장 방향 기단측의 개구 직경(H)을 상기 식 10과 같이 설정함으로써, 리플렉터의 비이용광 반사 영역을 불필요하게 확대하지 않고, 발광 중심으로부터 방사된 광속을 효과적으로 이용할 수 있다.
또한, 광원 램프는, 발광부의 발광 중심이 리플렉터의 초점 위치에 위치하도록 배치되고, 발광부와 리플렉터측의 한쪽 밀봉부의 접속부의 변곡점 및 발광부의 발광 중심을 연결하는 직선과, 상기 광원 장치로부터 사출되는 광속의 중심축이 이루는 각도(θ1)를 상기 식 9와 같이 설정함으로써, 발광부의 외주면에서의 굴절을 고려하지 않을 경우에 발광 중심으로부터 방사되어 리플렉터에 있어서의 이용광 반사 영역을 향하는 광속 중 광원 장치로부터 사출되는 광속의 중심축이 이루는 각도가 최소 각도의 광속을 제 1 광속으로 하여 발광부로 사출할 수 있도록, 발광부에 있어서의 리플렉터측의 변곡점의 위치를 설정할 수 있다.
그런데, θ1을 상기 식 9의 범위 외로 설정한 경우, 예컨대 θ1이 Tan-1(Hd/(2F))보다도 큰 경우에는, 리플렉터로서 파라볼라 리플렉터를 채용하면, 발광부와 리플렉터측의 한쪽 밀봉부의 접속부의 변곡점과 발광 중심을 연결하는 직선이 상기 식 11로 규정되는 파라볼라 리플렉터에 있어서의 제 2 비이용광 반사 영역 외, 즉 이용광 반사 영역 내에 위치하도록, 발광부와 리플렉터측의 한쪽 밀봉부의 접속부의 변곡점의 위치가 설정된다. 또한, 리플렉터로서 타원면 리플렉터를 채용한 경우에도 동일하게, 발광부와 리플렉터측의 한쪽 밀봉부의 접속부의 변곡점과 발광 중심을 연결하는 직선이 상기 식 16으로 규정되는 타원면 리플렉터에 있어서의 제 2 비이용광 반사 영역 외, 즉 이용광 반사 영역 내에 위치하도록 발광부와 리플렉터측의 한쪽 밀봉부의 접속부의 변곡점의 위치가 설정된다. 이러한 위치에 리플렉터측 변곡점의 위치를 부여하면, 발광부의 외주면에서의 굴절을 고려하지 않을 경우에 발광 중심으로부터 방사되어 리플렉터에 있어서의 이용광 반사 영역을 향하는 광속의 일부는, 발광관을 거쳐 발광부의 외주면으로 굴절하여 제 2 광속으로 되고, 리플렉터에 있어서의 제 2 비이용광 반사 영역을 향하게 된다. 따라서, 발광관을 거쳐 발광부의 외주면으로 굴절하여 발광부로부터 방사되는 광속 중, 리플렉터의 이용광 반사 영역을 향하는 광속의 양이 적어지고, 즉 발광부로부터 방사된 광속의 광 이용 효율이 저감한다.
본 발명에서는 상기 식 9와 같이, θ1을 Tan-1(Hd/(2F)) 이하로 설정함으로써, 상기 식 11 및 상기 식16으로 규정되는 이용광 반사 영역에 입사하는 광속 중 최소각도로 입사하는 광속을, 이용광 반사 영역의 단부에 입사시키도록, 발광부에 있어서의 리플렉터측의 변곡점의 위치를 설정하고 있다. 이 때문에, 발광부의 외주면에서의 굴절을 고려하지 않을 경우에 발광 중심으로부터 방사되어 리플렉터에 있어서의 이용광 반사 영역을 향하는 광속 모두가 발광관을 거쳐 발광부의 외주면으로 굴절하여 제 1 광속으로 되고, 리플렉터에 있어서의 제 2 비이용광 반사 영역을 향하지 않고, 리플렉터에 있어서의 이용광 반사 영역을 확실하게 향한다. 또한, 발광부의 외주면에서의 굴절을 고려하지 않을 경우에 발광 중심으로부터 방사되어 리플렉터에 있어서의 비이용광 반사 영역을 향하는 광속도, 발광관을 거쳐 발광부의 외주면으로 굴절하여 제 1 광속으로 되는 일부가, 리플렉터에 있어서의 이용광 반사 영역을 향하도록 설정할 수 있다. 따라서, 발광관을 거쳐 발광부의 외주면으로 굴절하여 발광부로부터 방사되는 광속 중 리플렉터의 이용광 반사 영역을 향하는 광속의 양이 많아지도록 설정할 수 있고, 즉 발광부로부터 방사된 광속의 광 이용 효율의 향상을 도모할 수 있다.
본 발명의 다른 광원 장치에서는, 상기 발광부의 직경을 T2, 상기 서브 반사 미러의 상기 개구부의 직경을 S2, 상기 서브 반사 미러의 개구부와 상기 발광부의 발광 중심의 상기 광원 장치로부터 사출되는 광속의 중심축 방향의 거리를 C, 상기 발광부와 상기 다른쪽 밀봉부 사이의 변곡점과 상기 발광부의 발광 중심을 연결하는 직선과, 상기 광원 장치로부터 사출되는 광속의 중심축이 이루는 각도를 θ2로 한 경우에, 이하의 식 17 및 식 18의 관계로 설정되어 있는 것이 바람직하다.
〔식 17〕
θ2≤Tan-1(S2/(2C))
〔식 18〕
T1<S2≤T2
또한, 본 발명의 다른 광원 장치에서는, 상기 발광부와 상기 다른쪽 밀봉부 사이의 변곡점과 상기 발광부의 발광 중심을 연결하는 직선과, 상기 서브 반사 미러의 상기 개구부가 교차하도록 상기 변곡점의 위치가 설정되어 있는 것이 바람직하다.
여기서, 서브 반사 미러의 비이용광 반사 영역은, 다른쪽의 밀봉부가 삽입 통과되는 개구부이다. 즉, 발광부로부터 방사된 광속 중, 서브 반사 미러의 개구부를 향하는 광속은, 서브 반사 미러의 반사면으로 반사되지 않기 때문에 발광부를 향해서 반사되지 않는다.
또한, 서브 반사 미러의 개구부의 직경(S2)을, 상기 식18과 같이, 밀봉부의 직경(T1)보다 크게 설정함으로써, 밀봉부를 서브 반사 미러의 개구부에 삽입 통과하여 밀봉부에 대하여 서브 반사 미러를 양호하게 장착 가능해진다. 따라서, 상기 서브 반사 미러의 상기 개구부의 직경을 S2, 상기 서브 반사 미러의 개구부와 상기 발광부의 발광 중심의 상기 광원 장치로부터 사출되는 광속의 중심축 방향의 거리를 C로 한 경우에는, 발광 중심을 통과하고, 광원 장치로부터 사출되는 광속의 중심축에 대하여 이하의 식 19로 규정되는 각도(θ)를 갖는 광속은 서브 반사 미러의 반사면(이용광 반사 영역)에 입사하는 광속 중 최소 각도로 입사하는 광속으로 된다.
〔식 19〕
θ=Tan-1(S2/(2C))
본 발명에서는, 광원 램프를 발광부의 발광 중심에 서브 반사 미러의 초점 위치가 위치하도록 배치되고, 발광부와 서브 반사 미러측의 밀봉부의 접속부의 변곡점 및 발광부의 발광 중심을 연결하는 직선과, 상기 광원 장치로부터 사출되는 광속의 중심축이 이루는 각도(θ2)를 상기 식 17과 같이 설정함으로써, 발광부의 외주면에서의 굴절을 고려하지 않을 경우에 발광 중심으로부터 방사되고 서브 반사 미러에 있어서의 이용광 반사 영역을 향하는 광속 중 광원 장치로부터 사출되는 광속의 중심축이 이루는 각도가 최소 각도의 광속을 제 1 광속으로서 발광부로부터 사출할 수 있도록, 발광부와 서브 반사 미러측의 다른쪽 밀봉부의 접속부의 변곡점의 위치를 설정할 수 있다.
그런데, θ2를 상기 식 17의 범위 외로 설정한 경우, 예컨대 θ2가 Tan-1(S2/(2C))보다도 큰 경우에는, 발광부와 서브 반사 미러측의 다른쪽 밀봉부의 접속부의 변곡점과 발광 중심을 연결하는 직선이 서브 반사 미러에 있어서의 개구부(비이용광 반사 영역) 외, 즉 반사면(이용광 반사 영역) 내에 위치하도록 발광부와 서브 반사 미러측의 밀봉부의 접속부의 변곡점의 위치가 설정된다. 이러한 위치에 발광부와 서브 반사 미러측의 다른쪽 밀봉부의 접속부의 변곡점의 위치를 부여하면, 발광부의 외주면에서의 굴절을 고려하지 않을 경우에 발광 중심으로부터 방사되어 서브 반사 미러에 있어서의 반사면(이용광 반사 영역)을 향하는 광속의 일부는, 발광관을 거쳐 발광부의 외주면으로 굴절하여 제 2 광속으로 되고, 서브 반사 미러에 있어서의 개구부(비이용광 반사 영역)를 향하게 된다. 따라서, 발광관을 거쳐 발광부의 외주면으로 굴절하여 발광부로부터 방사되는 광속 중, 서브 반사 미러의 반사면(이용광 반사 영역)을 향하는 광속의 양이 적어지고, 즉 발광부로부터 방사된 광속의 광 이용 효율이 저감한다.
본 발명에서는 상기 식 17과 같이, θ2를 Tan-1(S2/(2C)) 이하로 설정함으로써, 상기 식 19로 규정되는 이용광 반사 영역에 입사하는 광속 중 최소 각도로 입사하는 광속을, 이용광 반사 영역의 단부에 입사시키도록 발광부와 서브 반사 미러측의 밀봉부의 접속부의 변곡점의 위치를 설정하는 것이 가능해진다. 이렇게 설정함으로써, 발광부의 외주면에서의 굴절을 고려하지 않을 경우에 발광 중심으로부터 방사되어 서브 반사 미러에 있어서의 반사면(이용광 반사 영역)을 향하는 광속 모두가, 발광관을 거쳐 발광부의 외주면으로 굴절하여 제 1 광속으로 되고, 서브 반사 미러에 있어서의 개구부(비이용광 반사 영역)를 향하지 않고, 서브 반사 미러에 있어서의 반사면(이용광 반사 영역)을 확실하게 향한다. 또한, 발광부의 외주면에서의 굴절을 고려하지 않을 경우에 발광 중심으로부터 방사되어 서브 반사 미러에 있어서의 개구부(비이용광 반사 영역)를 향하는 광속도, 발광관을 거쳐 발광부의 외주면으로 굴절하여 제 1 광속이 되는 일부가, 서브 반사 미러에 있어서의 반사면(이용광 반사 영역)을 향하도록 설정할 수 있다. 따라서, 발광관을 거쳐 발광부의 외주면으로 굴절하여 발광부로부터 방사되는 광속 중 서브 반사 미러의 반사면(이용광 반사 영역)을 향하는 광속의 양이 많아지도록 설정할 수 있고, 즉 발광부로부 터 방사된 광속의 광 이용 효율의 향상을 더욱 도모할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 광원 장치는, 상기 θ1과 상기 θ2는 동일한 각도인 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 발광부와 리플렉터측의 한쪽 밀봉부의 접속부의 변곡점의 위치를 발광부에 있어서 대칭의 위치로 설정함으로써 발광관의 외형 형상을 형성하기 용이하다.
본 발명의 광원 장치에서는, 상기 발광관은, 상기 발광부의 외형에 연삭 가공 및/또는 연마 가공을 실시함으로써 상기 관계를 만족시키는 위치에 상기 변곡점의 위치를 변경한 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 발광부의 외형에 연삭 가공 및/또는 연마 가공의 기계 가공을 실시함으로써 발광부에 있어서의 변곡점의 위치를 변경할 수 있고, 발광부로부터 방사된 광속의 광 이용 효율의 향상을 용이하게 실현할 수 있다.
본 발명의 광원 장치에서는, 상기 발광관은, 상기 관계를 만족시키는 위치에 상기 변곡점을 형성 가능하게 하는 성형 금형을 이용하여 블로우 성형된 성형품인 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 미리 변곡점의 위치가 설정된 성형 금형을 이용하여 블로우 성형함으로써 발광부에 소망하는 변곡점을 형성할 수 있고, 발광부로부터 방사된 광속의 광 이용 효율의 향상을 용이하게 실현할 수 있다. 또한, 기계 가공 등의 후처리 가공을 실시할 필요가 없기 때문에, 광 이용 효율의 향상을 도모할 수 있는 광원 장치의 제조를 용이하게 실시할 수 있다.
본 발명의 프로젝터는, 상술한 본 발명의 광원 장치와, 상기 광원 장치로부터 사출된 광속을 화상 정보에 따라 변조하는 광변조 장치와, 상기 광변조 장치로 변조된 광속을 확대 투사하는 투사 광학 장치를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 프로젝터는, 상술한 광원 장치, 광변조 장치 및 투사 광학 장치를 구비하고 있기 때문에, 상술한 광원 장치와 동일한 작용·효과를 향수할 수 있다.
또한, 프로젝터는 광 이용 효율의 향상을 도모할 수 있는 광원 장치를 구비하고 있기 때문에, 명도가 양호한 투영 화상을 형성할 수 있다. 또한, 명도를 변경하지 않는 구성으로 하는 경우에는, 광원 장치의 휘도를 내리는 것이 가능해지고, 저소비 전력화를 도모할 수 있다.
[제 1 실시 형태]
이하, 본 발명의 제 1 실시 형태를 도면에 기초하여 설명한다.
〔프로젝터의 구성〕
도 1은 제 1 실시 형태에 있어서의 프로젝터(1)의 광학계를 도시하는 모식도이다.
프로젝터(1)는 광원으로부터 사출된 광속을 화상 정보를 따라 변조하여 광학상을 형성하고, 스크린상에 확대 투사하는 광학 기기이다.
이 프로젝터(1)는 도 1에 도시하는 바와 같이, 광원 장치(10), 균일 조명 광 학계(20), 색분리 광학계(30), 릴레이 광학계(35), 광학 장치(40) 및 투사 광학 장치로서의 투사 광학계(50)를 구비하여 구성되고, 이러한 광학계(20~35)를 구성하는 광학 소자 및 광학 장치(40)는 소정의 조명광축(A)이 설정된 광학 부품용 하우징(2) 내에 위치 결정 조정되어서 수납되어 있다.
광원 장치(10)는 광원 램프(11)로부터 방사된 광속을 일정 방향으로 정렬하여 사출하고, 광학 장치(40)를 조명하는 것이다. 이 광원 장치(10)는 상세하게는 후술하지만, 광원 램프(11), 메인 반사 미러(12) 및 도시를 생략했지만, 이것을 유지하는 램프 하우징을 구비하여 구성되고, 메인 반사 미러(12)의 광속 사출 방향 후단에는 평행화 오목 렌즈(14)가 설치되어 있다. 또한, 이 평행화 오목 렌즈(14)는 광원 장치(10)와 일체화할 수도 있고, 별체로 할 수도 있다.
그리고, 광원 램프(11)로부터 방사된 광속은, 메인 반사 미러(12)에 의해 광원 장치(10)의 전방측에 사출 방향을 정렬하여 수속광으로서 사출되고, 평행화 오목 렌즈(14)에 의해 평행화되어 균일 조명 광학계(20)에 사출된다.
또한, 광원 장치(10)로부터 사출되는 광속의 중심축은 조명광축(A)에 일치하고 있다.
또한, 도 1에서는 메인 반사 미러(12)가 타원면 리플렉터로서 구성되어 있는 경우를 도시하고 있고, 메인 반사 미러(12)가 파라볼라 리플렉터로서 구성되어 있는 경우에는 평행화 오목 렌즈(14)를 생략한다.
균일 조명 광학계(20)는 광원 장치(10)로부터 사출된 광속을 복수의 부분 광속으로 분할하고, 조명 영역의 면내 조도를 균일화하는 광학계이다. 이 균일조명 광학계(20)는 제 1 렌즈 어레이(21), 제 2 렌즈 어레이(22), 편광 변환 소자(23), 중첩 렌즈(24) 및 반사 미러(25)를 구비하고 있다.
제 1 렌즈 어레이(21)는 광원 장치(10)로부터 사출된 광속을 복수의 부분 광속으로 분할하는 광속 분할 광학 소자로서의 기능을 갖고, 조명광축(A)과 직교하는 면내에 매트릭스 형상으로 배열되는 복수의 소형 렌즈를 구비하여 구성된다.
제 2 렌즈 어레이(22)는 상술한 제 1 렌즈 어레이(21)에 의해 분할된 복수의 부분 광속을 집광하는 광학 소자이고, 제 1 렌즈 어레이(21)와 같이 조명광축(A)에 직교하는 면내에 매트릭스 형상으로 배열되는 복수의 소형 렌즈를 구비한 구성을 갖고 있다.
편광 변환 소자(23)는 제 1 렌즈 어레이(21)에 의해 분할된 각 부분 광속의 편광 방향을 대략 일방향의 직선 편광으로 정렬하는 편광 변환 소자이다.
이 편광 변환 소자(23)는, 도시를 생략했지만, 조명광축(A)에 대하여 경사 배치되는 편광 분리막 및 반사막을 교대로 배열한 구성을 구비한다. 편광 분리막은 각 부분 광속에 포함되는 P 편광 광속 및 S 편광 광속 중, 한쪽 편광 광속을 투과하고, 다른쪽 편광 광속을 반사한다. 반사된 다른쪽 편광 광속은 반사막에 의해 곡절되고, 한쪽 편광 광속의 사출 방향, 즉 조명광축(A)에 따른 방향으로 사출된다. 사출된 편광 광속 중 어느 것은 편광 변환 소자(23)의 광속 사출면에 설정되는 위상차판에 의해 편광 변환되고, 대략 모든 편광 광속의 편광 방향이 정렬된다. 이러한 편광 변환 소자(23)를 사용함으로써, 광원 램프(11)로부터 사출되는 광속을, 대략 일방향으로 편광 광속에 정렬할 수 있기 때문에, 광학 장치(40)로 이용하 는 광원광의 이용률을 향상시킬 수 있다.
중첩 렌즈(24)는 제 1 렌즈 어레이(21), 제 2 렌즈 어레이(22) 및 편광 변환 소자(23)를 거친 복수의 부분 광속을 집광하여 광학 장치(40)의 후술하는 3개의 액정 패널의 화상 형성 영역상에 중첩시키는 광학 소자이다.
이 중첩 렌즈(24)로부터 사출된 광속은 반사 미러(25)로 곡절되어서 색분리 광학계(30)에 사출된다.
색분리 광학계(30)는 2장의 다이크로익 미러(dichroic mirror)(31, 32)와 반사 미러(33)를 구비하고, 다이크로익 미러(31, 32)에 의해 균일 조명 광학계(20)로부터 사출된 복수의 부분 광속을 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 3색 색광으로 분리하는 기능을 구비한다.
다이크로익 미러(31, 32)는 기판상에 소정의 파장 영역의 광속을 반사하고, 다른 파장 영역의 광속을 투과하는 파장 선택막이 형성된 광학 소자이다. 그리고, 광로 전단에 배치되는 다이크로익 미러(31)는 적색광을 투과하고, 그 밖의 색광을 반사하는 미러이다. 또한, 광로 후단에 배치되는 다이크로익 미러(32)는 녹색광을 반사하고, 청색광을 투과하는 미러이다.
릴레이 광학계(35)는 입사측 렌즈(36)와 릴레이 렌즈(38)와 반사 미러(37, 39)를 구비하고, 색분리 광학계(30)를 구성하는 다이크로익 미러(32)를 투과한 청색광을 광학 장치(40)까지 유도하는 기능을 갖고 있다. 또한, 청색광의 광로에 이러한 릴레이 광학계(35)가 설치되어 있는 것은, 청색광의 광로의 길이가 다른 색광의 광로의 길이보다도 길기 때문에, 광의 발산 등에 의한 광의 이용 효율의 저하를 방지하기 위해서이다. 본 실시 형태에 있어서는 청색광의 광로의 길이가 길기 때문에 이러한 구성으로 되어 있지만, 적색광의 광로의 길이를 길게 하여 릴레이 광학계(35)를 적색광의 광로에 사용하는 구성도 고려된다.
상술한 다이크로익 미러(31)에 의해 분리된 적색광은 반사 미러(33)에 의해 곡절된 후, 필드 렌즈(41)를 거쳐서 광학 장치(40)에 공급된다. 또한, 다이크로익 미러(32)에 의해 분리된 녹색광은 그대로 필드 렌즈(41)를 거쳐서 광학 장치(40)에 공급된다. 또한, 청색광은 릴레이 광학계(35)를 구성하는 렌즈(36, 38) 및 반사 미러(37, 39)에 의해 집광, 곡절되어서 필드 렌즈(41)를 거쳐서 광학 장치(40)에 공급된다. 또한, 광학 장치(40)의 각 색광의 광로 전단에 설치되는 필드 렌즈(41)는 제 2 렌즈 어레이(22)로부터 사출된 각 부분 광속을 각 부분 광속의 메인 광선에 대하여 평행한 광속으로 변환하기 위해서 설치되어 있다.
광학 장치(40)는 입사된 광속을 화상 정보에 따라 변조하여 칼라 화상을 형성하는 것이다. 이 광학 장치(40)는 조명 대상이 되는 광변조 장치로서의 액정 패널(42R, 42G, 42B)[적색광측의 액정 패널을 42R, 녹색광측의 액정 패널을 42G, 청색광측의 액정 패널을 42B로 함]과, 크로스 다이크로익 프리즘(43)을 구비하여 구성된다. 또한, 필드 렌즈(41) 및 각 액정 패널(42R, 42G, 42B)의 사이에는, 입사측 편광판(44)이 개재 배치되고, 도시를 생략했지만, 각 액정 패널(42R, 42G, 42B) 및 크로스 다이크로익 프리즘(43)의 사이에는, 사출측 편광판이 개재 배치되어, 입사측 편광판(44), 액정 패널(42R, 42G, 42B) 및 상기 사출측 편광판에 의해 입사하는 각 색광의 광변조가 실행된다.
액정 패널(42R, 42G, 42B)은 한 쌍의 투명한 유리 기판에 전기 광학 물질인 액정을 밀폐 봉입한 것이고, 예컨대 폴리 실리콘 TFT를 스위칭 소자로 하여, 주어진 화상 신호에 따라서, 입사측 편광판(44)으로부터 사출된 편광 광속의 편광 방향을 변조한다.
크로스 다이크로익 프리즘(43)은 상기 사출측 편광판으로부터 사출된 색광마다 변조된 광학상을 합성하여 칼라 화상을 형성하는 광학 소자이다. 이 크로스 다이크로익 프리즘(43)은 4개의 직각 프리즘을 접합시킨 평면에서 보아 대략 정방 형상을 이루고, 직각 프리즘끼리를 접합시킨 계면에는, 유전체 다층막이 형성되어 있다. 대략 X자 형상의 한쪽 유전체 다층막은 적색광을 반사하는 것이고, 다른쪽 유전체 다층막은 청색광을 반사하는 것이며, 이러한 유전체 다층막에 의해 적색광 및 청색광은 곡절되어 녹색광의 진행 방향과 정렬됨으로써, 3개의 색광이 합성된다.
그리고, 크로스 다이크로익 프리즘(43)으로부터 사출된 칼라 화상은 투사 광학계(50)에 의해 확대 투사되어, 도시를 생략한 스크린상에 대화면 화상을 형성한다.
〔광원 장치의 구성〕
도 2 및 도 3은 광원 장치(10)의 개략 구성을 도시하는 단면도이다. 구체적으로, 도 2는 메인 반사 미러(12)가 파라볼라 리플렉터로서 구성되어 있는 경우를 도시하는 도면이다. 도 3은 메인 반사 미러(12)가 타원면 리플렉터로서 구성되어 있는 경우를 도시하는 도면이다.
광원 장치(10)는 도 2 또는 도 3에 도시하는 바와 같이 광원 램프(11)가 리 플렉터로서의 메인 반사 미러(12)의 내부에 배치되는 구성을 구비하고 있다.
〔광원 램프의 구성〕
광원 램프(11)는 도 2 또는 도 3에 도시하는 바와 같이, 석영 유리관으로 구성되는 발광관(111)과, 이 발광관(111) 내에 배치되는 한 쌍의 전극(112) 및 도시하지 않는 봉입물을 구비한다.
여기서, 광원 램프(11)로는 고휘도 발광하는 각종 광원 램프를 채용 가능하고, 예컨대 메탈 할라이드 램프, 고압 수은 램프, 초고압 수은 램프 등을 채용할 수 있다.
발광관(111)은 중앙 부분에 위치하여 대략 구형상으로 팽출하는 발광부(1111)와, 이 발광부(1111)의 양측으로 연장되는 한 쌍의 밀봉부(1112, 1113)로 구성된다.
발광부(1111)에는 대략 구형상의 방전 공간이 형성되고, 이 방전 공간 내에 한 쌍의 전극(112)과 수은, 희가스 및 소량의 할로겐이 봉입된다.
한 쌍의 밀봉부(1112, 1113)의 내부에는 한 쌍의 전극(112)과 전기적으로 접속되는 몰리브덴제의 금속박(112A)이 삽입되고, 유리 재료 등으로 밀봉되어 있다. 각 금속박(112A)에는 또한 전극 인출선으로서의 리드선(113)이 접속되고, 이 리드선(113)은 광원 램프(11)의 외부까지 연장되어 있다.
그리고, 리드선(113)에 전압을 인가하면, 도 2 또는 도 3에 도시하는 바와 같이, 금속박(112A)을 거쳐서 전극(112) 사이에 전위차가 생겨서 방전이 생기고, 아크상(D)이 생성되어 발광부(1111) 내부가 발광한다. 또한, 이하에서는, 발광 중 심을 전극(112) 사이에 생성되는 아크상(D)의 중심 위치(O)로서 설명한다. 또한, 아크상(D)의 중심 위치(O)는 한 쌍의 전극(112) 사이의 대략 중앙에 위치한다. 또한, 아크상(D)의 중심 위치(O)는 밀봉부(1112, 1113)의 연장 방향에 따른 발광관(111)의 중심축[도 2 및 도 3에서는 조명광축(A)과 일치]과, 발광부(1111)가 가장 팽출하고 있는 부위의 조명광축(A)에 직교하는 평면에 따른 단면의 교점[발광관(111)의 중심]에 대략 일치하는 것으로 한다.
도 4는 광원 램프(11)의 아크상(D)의 중심 위치(O)로부터 방사되는 광속의 궤적을 도시하는 도면이다. 또한, 도 4에서는, 설명의 편의상, 조명광축(A)을 X축으로 하고, 아크상(D)의 중심 위치(O)를 통과하여 상기 X축에 직교하는 축을 Y축으로 한다. 또한, X축에 있어서, 도 4 중 좌측 방향을 +X 방향으로 하고, 도 4 중 우측 방향을 -X 방향으로 한다. 또한, +X 방향의 X축으로부터의 각도를 θ로 한다. 또한, 도 4에서는, 각도 θ를 90°~ 180°인 범위만의 광선을 도시하고 있지만, 각도(θ)가 0°~ 90°인 범위, 180°~ 270°의 범위 및 270°~ 360°의 범위인 경우도 각도(θ)가 90°~ 180°인 범위의 경우와 대략 동일하다.
도 5는 도 4에 있어서의 각도(θ)를 변경하면서 각도(θ)로부터 발광부(1111)를 본 경우에, 발광관(111)의 굴절 작용에 의해 아크상(D)의 중심 위치(O)가 도 4의 X축 상에서 외관상 이동하는 모양의 일례를 도시하는 도면이다. 구체적으로, 도 5는 도 4에 도시하는 각도(θ)를 5°마다 변경하고, 각 각도(θ)에서의 아크상(D)의 중심 위치(O)의 외견상의 위치를 플롯한 도면이다. 또한, 도 5에 있어서, 횡축은 도 4에 있어서의 각도( θ)를 나타내고, 종축은 아크상(D)의 중심 위치 (O)의 도 4의 X축 상에서의 외관상의 위치를 나타내고 있다.
발광관(111)은, 상술한 바와 같이 팽출된 형상을 갖는 발광부(1111)를 갖고 있기 때문에, 밀봉부(1112, 1113)와 발광부(1111)의 경계 위치 근방에 있어서, 발광부(1111)의 외형 형상으로부터 밀봉부(1112, 1113)의 외형 형상에 접속하는 곡면이 존재한다. 이 발광부(1111)의 외형 형상으로부터 밀봉부(1112, 1113)의 외형 형상에 접속되는 곡면에 있어서, 아크상(D)의 중심 위치(O)로부터 사출되고, 발광관(111)을 통과하여 발광부(1111)의 외주면으로부터 사출될 때에 굴절되는 굴절 방향이 변화되는 위치가 존재한다. 또한, 이하에서는, 상기 위치를 변곡점이라 호칭한다.
구체적으로, 도 4 중, 각도(θ)가 90°인 경우에는, 발광관(111)으로 굴절 작용이 생기지 않기 때문에, 도 5에 도시하는 바와 같이, 외견상의 아크상(D)의 중심 위치(O)가 실제 아크상(D)의 중심 위치(O)로부터 이동하지 않는다.
그리고, 도 4 중, 각도(θ)를 90°보다도 크게 한 경우에는, 이하에 도시하는 바와 같이, 실제의 아크상(D)의 중심위치(O)에 대하여 외견상의 위치가 이동한다.
즉, 각도(θ)를 90°보다도 크게 한 경우에는, 발광관(111)으로 굴절 작용이 생기게 되고, 도 5에 도시하는 바와 같이, 아크상(D)의 중심 위치(O)가 외견상, 도 4 중의 -X 방향으로 대략 일정한 비율로 이동해간다.
여기서, 각도(θ)가 120°근방보다도 큰 경우에는, 도 5에 도시하는 바와 같이, 아크상(D)의 중심 위치(O)의 외견상의 위치가 상기와 역방향, 즉 도 4 중의 +X 방향을 향하도록 이동해간다.
또한, 도 4 중, 각도(θ)를 90°보다도 작게 한 경우에는, 상기 경우와 대략 동일하게, 이하에 도시하는 바와 같이, 아크상(D)의 중심 위치(O)의 외견상의 위치가 이동한다.
즉, 각도(θ)를 90°보다도 작게 한 경우에는 발광관(111)으로 굴절 작용이 생기게 되고, 도 5에 도시하는 바와 같이, 아크상(D)의 중심 위치(O)가 외견상, 도 4 중의 +X 방향으로 대략 일정한 비율로 이동해간다.
여기서, 각도(θ)가 60°근방보다도 작아진 경우에는, 도 5에 도시하는 바와 같이, 아크상(D)의 중심 위치(O)의 외견상의 위치가 상기와 역방향, 즉 도 4 중의 -X 방향을 향하게 된다.
상기 2개의 경우에 있어서, 각도(θ)가 120°근방, 60°근방에서 아크상(D)의 중심 위치(O)의 외견상의 위치의 이동 방향이 변화되는 현상은 이하와 같이 해석할 수 있다.
각도(θ)가 90°~ 120°근방의 범위에서는, 아크상(D)의 중심 위치(O)의 외견상의 위치가 -X 방향으로 이동해 가기 때문에, 아크상(D)의 중심 위치(O)로부터 방사된 광속은, 발광관(111)을 통과하여 발광부(1111)의 외주면에서 X축과 직교하는 방향측으로 굴절하고 있다.
또한 동일하게 각도(θ)가 60°근방 ~ 90°의 범위에서도, 아크상(D)의 중심 위치(O)의 외견상의 위치가 +X 방향으로 이동해 가기 때문에, 아크상(D)의 중심 위치(O)로부터 방사된 광속은 발광관(111)을 통해 발광부(1111)의 외주면에서 X축과 직교하는 방향측으로 굴절하고 있다.
이하, 설명의 편의상, 아크상(D)의 중심 위치(O)로부터 방사되고 발광관(111)을 통해 발광부(1111)의 외주면에서 X축과 직교하는 방향측으로 굴절하는 광속을 제 1 광속이라 호칭한다.
즉, 도 5에 도시하는 예에서는, 각도(θ)가 60°근방～120°근방의 범위에 있어서, 아크상(D)의 중심 위치(O)로부터 방사된 광속은 발광부(1111)의 외주면에서 제 1 광속으로서 사출된다.
이에 대하여, 각도(θ)가 120°근방보다 큰 범위에서는, 아크상(D)의 중심 위치(O)의 외견상의 위치가 +X 방향으로 이동해 가기 때문에, 아크상(D)의 중심 위치(O)로부터 방사된 광속은 발광관(111)을 통해 발광부(1111)의 외주면에서 X축으로 근접하는 방향측으로 굴절하고 있다.
또한, 동일하게 각도(θ)가 60°근방보다 작은 범위에서도 아크상(D)의 중심 위치(O)의 외견상의 위치가 -X 방향으로 이동해 가기 때문에, 아크상(D)의 중심 위치(O)로부터 방사된 광속은 발광관(111)을 통해 발광부(1111)의 외주면에서 X축에 근접하는 방향측으로 굴절하고 있다.
이하, 설명의 편의상, 아크상(D)의 중심 위치(O)로부터 방사되어 발광관(111)을 통해 발광부(1111)의 외주면에서 X축에 근접하는 방향측으로 굴절하는 광속을 제 2 광속이라 호칭한다.
즉, 도 5에 도시하는 예에서는, 각도(θ)가 120°근방보다 큰 범위 및 60°근방보다 작은 범위에 있어서, 아크상(D)의 중심 위치(O)로부터 방사된 광속은, 발 광부(1111)의 외주면에서 제 2 광속으로서 사출된다.
이상의 것에 의해, 도 5에 도시하는 예에서는, 각도(θ)가 60°근방 및 120° 근방에 있어서, 발광부(1111)의 외주면에서 사출되는 광속(제 1 광속, 제 2 광속)의 굴절 방향이 다른 경계 위치로 되고, 이 위치가 상술한 변곡점에 상당한다. 즉, 발광부(1111)의 외주면에 있어서, 변곡점을 경계로 발광부(1111)측으로부터 사출되는 광속이 제 1 광속으로 되고, 밀봉부(1112, 1113)측으로부터 사출되는 광속이 제 2 광속으로 된다.
본 실시 형태에 있어서의 발광관(111)은 변곡점이 후술하는 관계를 만족시키도록, 이하에 도시하는 제조 방법에 의해 제조된다.
도 6a 및 도 6b는 발광관(111)의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
우선, 미가공의 석영 유리관의 발광부로 되는 소정 위치를 가열 연화한다. 다음에, 석영 유리관의 외주 부분으로부터 상기 소정 위치에 발광부의 외형 형상을 규정하는 도시하지 않는 금형을 접촉시키고, 석영 유리관 내에 에어를 흡입하면서 상기 소정 위치를 팽창시킨다. 그리고, 팽창된 석영 유리관의 외주가 상기 금형의 내주면에 접촉할 때까지 석영 유리관 내에 에어를 취입한다. 이 다음, 상기 소정 위치를 냉각시킴으로써 상기 소정 위치를 경화시킨다. 이상과 같은 공정, 소위 블로우 성형에 의해, 도 6a에 도시하는 바와 같이, 발광관(111)의 소관(111')을 형성한다.
그리고, 소관(111')의 발광부(1111) 및 밀봉부(1112, 1113)의 경계 위치 근방에 연마 가공, 혹은 연삭 가공을 실시함으로써, 소관(111')의 상태에서의 발광부 (1111)에 있어서의 변곡점(IP')(도 6a)의 위치를 밀봉부(1112, 1113)에 근접하는 방향으로 이동하고, 변곡점(IP)(도 6b)을 형성한다. 이상과 같은 기계 가공을 소관(111')에 대하여 실시함으로써, 발광관(111)이 제조된다.
또한, 발광관(111)을 제조할 때에, 발광부(1111)를 통과하는 광의 반사에 의한 광손실을 저감시키는 것을 목적으로 하여, 발광부(1111)의 외주면에 탄탈 산화막, 하프늄 산화막, 티탄 산화막 등을 포함하는 다층막의 반사 방지 코팅을 실시할 수도 있다.
또한, 상술한 도 5에서는, 변곡점(IP')을 갖는 소관(111')을 이용한 경우에서의 아크상(D)의 중심 위치(O)가 외관상 이동한 결과를 실선으로 나타내고, 소관(111')에 상기 기계 가공을 실시함으로써 변곡점(IP)이 형성된 발광관(111)을 이용한 경우에서의 아크상(D)의 중심 위치가 외관상 이동한 결과를 파선으로 나타내고 있다.
변곡점을 변곡점(IP')으로부터 변곡점(IP)으로 변경함으로써, 즉 변곡점의 위치를 밀봉부(1112, 1113)에 근접하는 방향으로 이동시킴으로써, 도 5에 도시하는 바와 같이, 각도(θ)에 따른 아크상(D)의 중심 위치(O)의 이동 방향의 변화 위치도 60°근방 및 120°근방이던 아크상(D)의 중심 위치(O)의 이동 방향의 변화 위치가 60°근방보다도 작은 각도인 45°근방 및 120°근방보다도 큰 각도인 135°근방으로 변경된다.
도 7은 변곡점의 위치를 변경함으로써, 광원 램프(11)로부터 사출되는 광속의 광량이 변화되는 모양의 일례를 도시한 도면이다. 구체적으로, 도 7은 광원 램 프(11)로부터 도 4에 도시하는 각도(θ) 방향으로 사출되는 광속의 조도를 조도계로 측정한 후, 측정한 조도를 광량으로 환산하고, 환산한 광량을 각도(θ)에 따라 플롯한 도면이다. 즉, 도 7에 있어서, 횡축은 도 4에 있어서의 각도(θ)를 나타내고, 종축은 환산한 광량을 나타내고 있다. 또한, 도 7에 있어서, 실선은 변곡점(IP')을 갖는 소관(111')을 이용한 광원 램프(11)로부터 사출된 광속의 광량을 각도(θ)에 따라 플롯한 결과이고, 파선은 소관(l11')에 상기 기계 가공을 실시함으로써 변곡점(IP)이 형성된 발광관(111)을 이용한 광원 램프(11)로부터 사출된 광속의 광량을 각도(θ)에 따라 플롯한 결과이다.
변곡점(IP')으로부터 변곡점(IP)으로 변경함으로써, 즉 변곡점의 위치를 밀봉부(1112, 1113)에 근접하는 방향으로 이동시킴으로써, 도 7의 예에서는, X축(도 4)에 근접하는 방향인, 각도(θ)가 20°~ 40° 정도, 140°~ 165° 정도의 낮은 각도로 사출되는 광속의 광량이 저감한다. 또한, 각도(θ)가 40°~ 60° 정도, 120°~ 140°정도의 상기 낮은 각도보다도 높은 각도로 사출되는 광속의 광량이 증가한다.
상술한 바와 같이, 변곡점의 위치를 밀봉부(1112, 1113)에 근접하는 방향으로 이동시킴으로써, 낮은 각도로 사출되는 광속의 광량이 저감하고, 역으로 상기 낮은 각도보다도 높은 각도로 사출되는 광속의 광량이 증가하는 현상은, 이하와 같이 해석할 수 있다.
변곡점의 위치를 밀봉부(1112, 1113)에 근접하는 방향으로 이동시킴으로써, 발광부(1111)의 외주면에서 굴절하는 굴절 방향이 변화되는 경계 위치를 밀봉부 (1112, 1113)측으로 이동시키고 있다. 즉, 발광부(1111)의 외주면에서 X축(도 4)에 직교하는 방향측으로 굴절하는 제 1 광속의 방사 범위를 확대하고, 발광부(1111)의 외주면에서 X축(도 4)에 근접하는 방향측으로 굴절하는 제 2 광속의 방사 범위를 축소하고 있다. 따라서, 제 2 광속의 방사 범위가 축소한 만큼, X축(도 4)에 근접하는 낮은 각도로 사출되는 광속의 광량이 저감하고, 역으로 제 1 광속의 방사 범위가 확대한 만큼, 상기 낮은 각도보다도 높은 각도로 사출되는 광속의 광량이 증가하고 있다.
〔메인 반사 미러의 구성〕
메인 반사 미러(12)는, 도 2 또는 도 3에 도시하는 바와 같이, 광원 램프(11)의 기단측의 한쪽 밀봉부(1112)가 삽입 통과되는 통형상의 넥 형상부(121), 및 이 넥 형상부(121)로부터 확장되는 요곡면 형상의 반사부(122)를 구비한 투광성을 갖는 유리제의 일체 성형품이다.
넥 형상부(121)에는 도 2 또는 도 3에 도시하는 바와 같이 대략 원통형으로 되도록 중앙에 삽입 구멍(123)이 성형 가공에 의해 형성되어 있고, 이 삽입 구멍(123)의 중심에 밀봉부(1112)가 배치된다.
반사부(122)는 회전 곡선 형상의 유리면에 금속 박막을 증착 형성하여 구성된 반사면(122A)을 구비한다. 그리고, 이 반사면(122A)은 가시광을 반사하여 적외선 및 자외선을 투과하는 콜드 미러로 되어 있다.
메인 반사 미러(12)가 파라볼라 리플렉터로서 구성되어 있는 경우, 도 2에 도시하는 F1이 메인 반사 미러(12)의 반사면(122A)의 회전 곡선의 초점 위치이다.
이러한 메인 반사 미러(12)의 반사부(122) 내부에 배치되는 광원 램프(11)는 아크상(D)의 중심 위치(O)가 반사부(122)의 반사면(122A)의 회전 곡선 형상의 초점 위치(F1)의 근방으로 되도록 배치된다.
그리고, 광원 램프(11)를 점등하면, 발광부(1111)로부터 방사된 광속 중 메인 반사 미러(12)를 향한 광속(R1)은, 도 2에 도시하는 바와 같이, 메인 반사 미러(12)의 반사부(122)의 반사면(122A)으로 반사되어, 조명광축(A)과 평행한 평행광으로 된다.
도 8은 메인 반사 미러(12)가 파라볼라 리플렉터로 구성되어 있는 경우에서의 이용광 반사 영역 및 비이용광 반사 영역을 설명하기 위한 도면이다.
상술한 바와 같은 메인 반사 미러(12)에는 발광부(1111)로부터 상기 메인 반사 미러(12)측으로 방사되는 광속 중, 조명광으로서 이용할 수 있는 이용광 반사 영역 및 조명광으로서 이용할 수 없는 비이용광 반사 영역이 존재한다.
이러한 반사 영역 중, 비이용광 반사 영역은 이하의 2개로 규정된다. 또한, 메인 반사 미러(12)에 있어서의 이용광 반사 영역은 반사부(122)에 있어서 이하의 2개로 규정되는 비이용광 반사 영역을 제외한 영역에 상당한다.
우선, 제 l 비이용광 반사 영역은, 도 8에 도시하는 바와 같이, 메인 반사 미러(12)에 있어서의 넥 형상부(121)의 삽입 구멍(123)이다. 즉, 발광부(1111)로부터 방사된 광속 중, 넥 형상부(121)의 삽입 구멍(123)을 향하는 광속은 메인 반사 미러(12)의 반사면(122A)으로 반사되지 않고 조명광으로서 이용되지 않는다.
또한, 제 2 비이용광 반사 영역은 메인 반사 미러(12)에 있어서의 반사면 (122A)으로 반사된 경우에도 발광관(111)에 의해 차광되는 영역이다.
도 8에 도시하는 바와 같이, 파라볼라 리플렉터로 구성되는 메인 반사 미러(12)에 있어서, 광원 램프(11)를 구성하는 발광관(111)의 발광부(1111)의 꼭대기부를 통해, 또한 조명광축(A)에 평행한 직선(LP1)으로 둘러싸이는 원주 형상의 내부에 위치하는 영역이 제 2 비이용광 반사 영역이다. 즉, 도 8에 도시하는 바와 같이, 파라볼라 리플렉터로 구성되는 메인 반사 미러(12)의 제 2 비이용광 반사 영역을 도시하는 원주와 반사면(122A)의 교차 위치가 메인 반사 미러(12)의 이용광 반사 영역의 넥 형상부(121)측단을 도시하는 직경(Hd)을 갖는 대략 원형으로 된다. 메인 반사 미러(12)가 파라볼라 리플렉터로 구성되는 경우, 도 8에 도시하는 바와 같이, 이 직경(Hd)은 발광부(1111)의 꼭대기부의 외직경(T2)과 동일하다. 아크상(D)의 중심 위치(O)와 메인 반사 미러(12)의 이용광 반사 영역의 넥 형상부(121)측단의 조명광축(A) 방향의 거리를 f1로 하면, 아크상(D)의 중심 위치(O)와 메인 반사 미러(12)의 이용광 반사 영역의 넥 형상부(121)측단을 연결하는 직선(LP2)과, 조명광축(A)이 이루는 각도(θ)는 이하의 식 20으로 규정된다.
〔식 20〕
θ=Tan-1(Hd/(2fl))
또한, 도 3에 도시하는 바와 같이, 메인 반사 미러(12)가 타원면 리플렉터로서 구성되어 있는 경우, Fl, F2는 메인 반사 미러(12)의 반사면(122A)의 회전 곡선의 제 1 초점 위치와 제 2 초점 위치를 도시한다.
이러한 메인 반사 미러(12)의 반사부(122) 내부에 배치되는 광원 램프(11)는 아크상(D)의 중심 위치(O)가 반사부(122)의 반사면(122A)의 회전 곡선 형상의 제 1 초점 위치(F1)의 근방으로 되도록 배치된다.
그리고, 광원 램프(11)를 점등하면, 도 9에 도시하는 바와 같이, 발광부(1111)로부터 방사된 광속 중 메인 반사 미러(12)를 향한 광속(R1)은 메인 반사 미러(12)의 반사부(122)의 반사면(122A)로 반사되어, 회전 곡선 형상의 제 2 초점 위치(F2)에 집속되는 집속광으로 된다.
도 9는 메인 반사 미러(12)가 타원면 리플렉터로서 구성되어 있는 경우에서의 이용광 반사 영역 및 비이용광 반사 영역을 설명하기 위한 도면이다.
메인 반사 미러(12)가 타원면 리플렉터의 경우도, 메인 반사 미러(12)에는 발광부(1111)로부터 상기 메인 반사 미러(12)측에 방사되는 광속 중, 조명광으로서 이용할 수 있는 이용광 반사 영역 및 조명광으로서 이용할 수 없는 비이용광 반사 영역이 존재한다.
이러한 반사 영역 중, 비이용광 반사 영역은 이하의 2개로 규정된다.
우선, 제 1 비이용광 반사 영역은, 도 9에 도시하는 바와 같이, 메인 반사 미러(12)에 있어서의 넥 형상부(121)의 삽입 구멍(123)이다. 즉, 발광부(1111)로부터 방사된 광속 중, 넥 형상부(121)의 삽입 구멍(123)을 향하는 광속은 메인 반사 미러(12)의 반사면(122A)으로 반사되지 않고 조명광으로서 이용되지 않는다.
여기서, 타원면 리플렉터인 메인 반사 미러(12)는 반사면(122A)으로 반사된 광속을 제 2 초점 위치(F2)로 수속하기 때문에, 메인 반사 미러(12)에 있어서의 제 2 비이용광 반사 영역은, 도 9에 도시하는 바와 같이, 발광관(111)의 발광부(1111)의 꼭대기부 또는 밀봉부(1113)의 단부와, 제 2 초점 위치(F2)를 연결하는 직선(L1)으로 둘러싸이는 원추 형상의 내부에 위치하는 영역으로 된다. 즉, 도 9에 도시하는 바와 같이, 직선(L1)은 조명광축(A)에 대하여 경사지게 된다.
이 때문에, 도 9에 도시하는 바와 같이, 타원면 리플렉터로 구성되는 메인 반사 미러(12)에 있어서 반사한 경우에도 발광관(111)에 의해 차광되는 제 2 비이용광 반사 영역은 발광관(111)의 발광부(1111)의 꼭대기부 또는 메인 반사 미러(12)로부터 이간하는 쪽의 다른쪽 밀봉부(1113)의 단부와, 제 2 초점(F2)을 연결하는 직선으로 둘러싸이는 원추 형상의 내부에 위치하는 영역으로 된다.
도 9에 도시하는 바와 같이, 발광관(111)의 발광부(1111)의 꼭대기부와, 제 2 초점(F2)을 연결하는 직선(L1)으로 둘러싸이는 원추 형상이란, 발광부(1111)의 꼭대기부에서의 외직경을 T2, 광원 장치(10)로부터 사출되는 광속의 중심축 즉 조명광축(A) 방향에서의 메인 반사 미러(12)의 제 2 초점(F2)으로부터 발광부(1111)의 꼭대기부까지의 거리를 Fa로 한 경우에, 발광관(111)의 발광부(1111)의 꼭대기부와 제 2 초점(F2)을 연결하는 직선(L1)이 조명광축(A)에 대하여 이하의 식 21로 규정되는 각도(θa)를 갖는 원추 형상이다.
〔식 21〕
θa=Tan-1(T2/(2Fa))
한편, 도 9에 도시하는 바와 같이, 메인 반사 미러(12)로부터 이간하는 쪽의 밀봉부(1113)의 단부와, 제 2 초점(F2)을 연결하는 직선으로 둘러싸이는 원추 형상이란, 메인 반사 미러(12)로부터 이간하는 쪽의 밀봉부(1113)의 외직경을 T1, 조명광축(A) 방향에서의 메인 반사 미러(12)의 제 2 초점(F2)으로부터 밀봉부(1113)의 단부까지의 거리를 Fb로 한 경우에, 밀봉부(1113)의 단부와, 제 2 초점(F2)을 연결하는 직선이 조명광축(A)에 대하여 이하의 식 22로 규정되는 각도(θb)를 갖는 원추 형상이다.
〔식 22〕
θb=Tan-1(T1/(2Fb))
따라서, 도 9에 도시하는 바와 같이, 타원면 리플렉터로 구성되는 메인 반사 미러(12)의 제 2 비이용광 반사 영역은 상기 식 21로 규정되는 각도(θa)와 식 22로 표시되는 각도(θb) 중 큰 쪽의 각도를 갖는 직선으로 둘러싸이는 원추 형상의 내부에 위치하는 영역으로 되고, 메인 반사 미러(12)의 반사면(122A)의 이용광 반사 영역의 넥 형상부(121)측단을 도시하는 대략 원형의 직경(Hd)은 상기 식 21로 규정되는 각도(θa)와 식 22로 규정되는 각도(θb) 중 큰 쪽의 각도를 갖는 직선으로 둘러싸이는 원추와 반사부의 교차 위치를 도시하는 대략 원형의 직경이다.
즉, 메인 반사 미러(12)의 반사면(122A)의 이용광 반사 영역의 넥 형상부(121)측단과 제 2 초점(F2)의 조명광축(A) 방향의 거리를 Fc로 하여, 각도(θa)>각도(θb)인 경우의 메인 반사 미러(12)의 반사면(122A)의 이용광 반사 영역의 넥 형상부(121)측단을 도시하는 대략 원형의 직경(Hd)은 이하의 식 23으로 규정되는 길 이로 된다.
〔식 23〕
Hd=(Fc·Tanθa)·2
한편, 메인 반사 미러(12)의 반사면(122A)의 이용광 반사 영역의 넥 형상부(121)측단과 제 2 초점(F2)의 조명광축(A) 방향의 거리를 Fc로 하고, 각도(θa)<각도(θb)인 경우의 메인 반사 미러(12)의 반사면(122A)의 이용광 반사 영역의 넥 형상부(121)측단을 도시하는 대략 원형의 직경(Hd)은 이하의 식 24로 규정되는 길이로 된다.
〔식 24〕
Hd=(Fc·Tanθb)·2
도 9에 도시하는 광원 장치(10)의 경우, 조명광축(A)에 대하여, 발광관(111)의 발광부(1111)의 꼭대기부와 제 2 초점(F2)을 연결하는 직선이 이루는 각도(θa)쪽이 밀봉부(1113)의 단부와 제 2 초점(F2)을 연결하는 직선이 이루는 각도(θb)보다도 크기 때문에, 메인 반사 미러(12)의 제 2 비이용광 반사 영역을 도시하는 원추는 발광관(111)의 발광부(1111)의 꼭대기부와 제 2 초점(F2)을 연결하는 직선에 의해 규정된다. 메인 반사 미러(12)의 제 2 비이용광 반사 영역을 도시하는 원추와 반사면(122A)의 교차 위치가 메인 반사 미러(12)의 이용광 반사 영역의 넥 형상부(121)측단을 도시하는 직경(Hd)을 갖는 대략 원형으로 된다. 아크상(D)의 중심 위치(O)와 메인 반사 미러(12)의 이용광 반사 영역의 넥 형상부(121)측단의 조명광축(A) 방향의 거리를 f1로 하면, 아크상(D)의 중심 위치(O)와 메인 반사 미러(12) 의 이용광 반사 영역의 넥 형상부(121)측단을 연결하는 직선(L2)과 조명광축(A)이 이루는 각(θ)은 이하의 식 25로 규정된다.
〔식 25〕
θ=Tan-1(Hd/(2f1))
본 실시 형태에서는, 도 8 또는 도 9에 도시하는 바와 같이, 발광관(111)에 있어서의 메인 반사 미러(12)측의 변곡점(IP1) 및 아크상(D)의 중심 위치(O)를 연결하는 직선(L3)과, 조명광축(A)이 이루는 각도를 θ1로 한 경우에, 이하의 식 26의 관계를 만족시키도록, 상술한 발광관(111)의 제조 방법에 의해, 발광관(111)이 제조된다.
〔식 26〕
θ1≤Tan-1(Hd/(2fl))
또한, 본 실시 형태에서는, 도 8 또는 도 9에 도시하는 바와 같이, 발광관(111)에 있어서의 다른쪽 밀봉부(1113)측의 변곡점(IP2) 및 아크상(D)의 중심 위치(O)를 연결하는 직선(L4)과, 조명광축(A)이 이루는 최소 각도를 θ2로 한 경우에, θ1과 θ2가 동일 각도로 되도록 상술한 발광관(111)의 제조 방법에 의해, 발광관(111)이 제조된다.
또한, 본 실시 형태에서는, 도 8 또는 도 9에 도시하는 바와 같이, 밀봉부(1112, 1113)의 직경을 T1, 메인 반사 미러(12)에 있어서의 삽입 구멍(123)의 직경을 H로 한 경우에, 이하의 식(27)의 관계를 만족시키도록 상술한 메인 반사 미러 (12)가 제조된다.
〔식 27〕
T1<H≤Hd
또한, 본 실시 형태에서는, 메인 반사 미러(12)에 있어서의 반사부(122)의 조명 광속 사출측의 개구 단부는, 도 8 또는 도 9에 도시하는 바와 같이, 발광관(111)에 있어서의 밀봉부(1113)측의 변곡점(IP2) 및 아크상(D)의 중심 위치(O)를 연결하는 직선(L4)과 교차하는 위치(P1)보다도 광로 전단측(전방측)으로 연장되도록 상술한 메인 반사 미러(12)가 제조된다.
상술한 제 1 실시 형태에 있어서는, 메인 반사 미러(12)의 삽입 구멍(123)의 직경(H)을 상기 식 27과 같이 메인 반사 미러(12)의 이용광 반사 영역의 넥 형상부(121)측단을 도시하는 대략 원형의 직경(Hd) 이하로 되도록 설정하고 있기 때문에, 삽입 구멍(123), 즉 제 1 비이용광 반사 영역을, 상기 제 2 비이용광 반사 영역 내부에 확실하게 배치할 수 있고, 메인 반사 미러(12)의 비이용광 반사 영역을 제 2 비이용광 반사 영역에만 규정 가능해진다. 따라서, 삽입 구멍(123)을 상기 식 27과 같이 설정함으로써, 비이용광 반사 영역을 불필요하게 확대하지 않고, 아크상(D)의 중심 위치(O)로부터 방사된 광속을 효과적으로 이용할 수 있다.
또한, 삽입 구멍(123)의 직경(H)을 상기 식 27과 같이, 밀봉부(1112, 1113)의 직경(T1)보다 크게 설정함으로써, 삽입 구멍(123)에 밀봉부(1112)를 삽입 통과하여 넥 형상부(121)에 양호하게 광원 램프(11)를 지지시킬 수 있다.
또한, 광원 램프(11)는 아크상(D)의 중심 위치(O)가 메인 반사 미러(12)의 제 1 초점 위치(F1)에 위치하도록 배치되고, 직선(L3)과 조명광축(A)이 이루는 각도(θ1)를 상기 식 26과 같이 설정함으로써, 발광부(1111)의 외주면에서의 굴절을 고려하지 않을 경우에 아크상(D)의 중심 위치(O)로부터 방사되어 메인 반사 미러(12)의 이용광 반사 영역을 향하는 광속 중 조명광축(A)과 이루는 각도가 최소 각도인 광속을 제 1 광속으로서 발광부로부터 사출할 수 있도록 발광부(1111)와 메인 반사 미러(12)측의 한쪽 밀봉부(1112) 사이의 변곡점(IP1)의 위치를 설정할 수 있다.
그런데, θ1을 상기 식 26의 범위 외로 설정한 경우, 예컨대 θ1이 Tan-1(Hd/(2fl))보다도 큰 경우에는, 발광부(1111)와 메인 반사 미러(12)측의 한쪽 밀봉부(1112) 사이의 변곡점(IP1)과 아크상(D)의 중심 위치(O)를 연결하는 직선(L3)이 상기 메인 반사 미러(12)에 있어서의 제 2 비이용광 반사 영역외, 즉 이용광 반사 영역 내에 위치하도록 변곡점(IP1)의 위치가 설정된다. 이러한 위치에 변곡점(IP1)의 위치를 부여하면, 발광부(1111)의 외주면에서의 굴절을 고려하지 않을 경우에 아크상(D)의 중심 위치(O)로부터 방사되어 메인 반사 미러(12)에 있어서의 이용광 반사 영역을 향하는 광속의 일부는, 발광관(111)을 거쳐 발광부(1111)의 외주면에서 굴절하여 제 2 광속으로 되고, 메인 반사 미러(12)에 있어서의 제 2 비이용광 반사 영역을 향하게 된다. 따라서, 발광관(111)을 거쳐 발광부(1111)의 외주면에서 굴절하여 발광부(1111)로부터 방사되고, 메인 반사 미러(12)의 이용광 반사 영역을 향하는 광속의 양이 적어지며, 즉 발광부(1111)로부터 방사된 광속의 광 이 용 효율이 저감한다.
여기서, 본 실시 형태에서는, 상기 식 26과 같이 θ1을 Tan-1(Hd/(2fl)) 이하로 설정함으로써, 발광부(1111)와 메인 반사 미러(12)측의 한쪽 밀봉부(1112) 사이의 변곡점(IP1)과 아크상(D)의 중심 위치(O)를 연결하는 직선(L3)이 메인 반사 미러(12)의 이용광 반사 영역의 넥 형상부(121)측단 또는 비이용광 반사 영역 내에 위치하도록 설정할 수 있다. 즉, 발광부(1111)의 외주면에서의 굴절을 고려하지 않을 경우에 아크상(D)의 중심 위치(O)로부터 방사되고 메인 반사 미러(12)에 있어서의 이용광 반사 영역에 입사하는 광속 중 조명광축(A)에 대하여 최소 각도로 입사하는 광속을 확실하게 이용광 반사 영역에 입사시키도록 변곡점(IP1)의 위치를 설정할 수 있다. 이 때문에, 발광부(1111)의 외주면에서의 굴절을 고려하지 않을 경우에 아크상(D)의 중심 위치(O)로부터 방사되고 메인 반사 미러(12)에 있어서의 이용광 반사 영역을 향하는 광속 모두가 발광관(111)을 거쳐 발광부(1111)의 외주면에서 굴절하여 제 1 광속으로 되고, 메인 반사 미러(12)에 있어서의 제 2 비이용광 반사 영역을 향하지 않고, 메인 반사 미러(12)에 있어서의 이용광 반사 영역을 확실하게 향한다. 또한, 발광부의 외주면에서의 굴절을 고려하지 않을 경우에 아크상(D)의 중심 위치(O)로부터 방사되어 메인 반사 미러(12)에 있어서의 비이용광 반사 영역을 향하는 광속도 발광관(111)을 거쳐 발광부(1111)의 외주면으로 굴절하여 제 1 광속으로 되는 일부가 메인 반사 미러(12)에 있어서의 이용광 반사 영역을 향하도록 설정할 수 있다. 따라서, 발광관(111)을 거쳐 발광부(1111)의 외주면에 서 굴절하여 발광부(1111)로부터 방사되는 광속 중 메인 반사 미러(12)의 이용광 반사 영역을 향하는 광속의 양이 많아지도록 설정할 수 있고, 즉 발광부(1111)로부터 방사된 광속의 광 이용 효율의 향상을 도모할 수 있다.
그리고, 발광관(111)은 블로우 성형에 의해 소관(111')을 형성한 후, 발광부(1111)의 외형에 연삭 가공 혹은 연마 가공 등의 기계 가공을 실시함으로써 제조되어 있기 때문에, 발광부(1111)에 있어서의 변곡점의 위치를 용이하게 변경할 수 있고, 발광부(1111)로부터 방사된 광속의 광 이용 효율의 향상을 용이하게 실현할 수 있다.
또한, 발광관(111)을 제조할 때에, 소관(111')에 대하여 기계 가공을 실시함으로써, 완성품인 광원 램프(11)에 대하여 기계 가공을 실시하는 경우에 비해 가공 불량시 등의 손실을 억제할 수 있다. 또한, 소관(111')을 기계 가공함으로써 생긴 잔류 응력이나 가공 변질층은 한 쌍의 전극(112), 금속박(112A) 및 리드선(113)을 밀봉부(1112, 1113)에 실드(shield)할 때의 가열에 의해 제거된다.
그리고 또한, 프로젝터(1)는 광 이용 효율의 향상을 도모할 수 있는 광원 장치(10)를 구비하고 있기 때문에, 명도가 양호한 투영 화상을 형성할 수 있다. 또한, 명도를 변경하지 않는 구성으로 하는 경우에는, 광원 장치(10)의 휘도를 내리는 것이 가능해지고, 저소비 전력화를 도모할 수 있다.
[제 2 실시 형태]
다음에, 본 발명의 제 2 실시 형태를 도면에 기초하여 설명한다.
이하의 설명에서는, 상기 제 1 실시 형태와 동일한 구조 및 동일 부재에는 동일 부호를 붙여서, 그 상세한 설명은 생략 또는 간략화한다.
상기 제 1 실시 형태에서는, 광원 장치(10)는 광원 램프(11)와 메인 반사 미러(12)로 구성되어 있다.
이것에 대하여 제 2 실시 형태에서는, 광원 장치(10A)는 상기 제 1 실시 형태에서 설명한 광원 램프(11) 외에, 상기 제 1 실시 형태에서 설명한 메인 반사 미러(12)와 반사부 형상의 다른 메인 반사 미러(12A)와, 서브 반사 미러(13)를 구비한다. 그 밖의 구성은 상기 제 1 실시 형태와 동일하다.
도 10 및 도 11은 제 2 실시 형태에 있어서의 광원 장치(10A)의 개략 구성을 도시하는 단면도이다. 구체적으로, 도 10은 메인 반사 미러(12A)가 파라볼라 리플렉터인 경우를 도시하는 도면이다. 도 11은 메인 반사 미러(12A)가 타원면 리플렉터인 경우를 도시하는 도면이다.
또한, 메인 반사 미러(12A)는 상기 제 1 실시 형태에서 설명한 메인 반사 미러(12)와 형상이 다를 뿐이고, 메인 반사 미러(12)와 같이, 도 10 또는 도 11에 도시하는 바와 같이, 넥 형상부(121)[삽입 구멍(123)을 포함함], 반사부(122)[반사면(122A)을 포함함]를 구비하고 있다.
서브 반사 미러(13)는 도 10 또는 도 11에 도시하는 바와 같이, 광원 램프(11)의 발광관(111)을 구성하는 다른쪽의 밀봉부(1113)가 삽입 통과되는 대략 통형상의 넥 형상부(131) 및 넥 형상부(131)로부터 확장되는 대략 구면 형상의 반사부(132)를 구비하고, 이러한 넥 형상부(131) 및 반사부(132)가 일체적으로 형성된 것이다.
넥 형상부(131)는 광원 램프(11)에 대하여 서브 반사 미러(13)를 고착하는 부분이고, 통형상의 개구부로서의 삽입 통과 구멍(131A)에 광원 램프(11)의 밀봉부(1113)를 삽입 통과시킴으로써, 도 10 또는 도 1l에 도시하는 바와 같이, 광원 램프(11)에 대하여 서브 반사 미러(13)가 설치된다. 그리고, 이 삽입 통과 구멍(131A)의 내주면은 밀봉부(1113)와의 고정용 접착제가 충전되는 접착면으로 된다. 이와 같이, 서브 반사 미러(13)에 넥 형상부(131)를 설치함으로써, 넥 형상부(l31)를 설치하지 않는 구성과 비교하여, 광원 램프(11)에 대한 서브 반사 미러(13)의 고착 영역을 크게 잡을 수 있고, 광원 램프(11)에 대한 서브 반사 미러(13)의 고착 상태를 양호하게 유지할 수 있다.
반사부(132)는, 도 10 또는 도 11에 도시하는 바와 같이, 광원 램프(11)에 대하여 서브 반사 미러(13)를 설치한 상태에서, 광원 램프(11)의 발광부(1111) 전방측 대략 절반부를 덮는 반사 부재이며, 공기 형상으로 구성되어 있다.
이 반사부(132)는 그 내면이 광원 램프(11)의 발광부(1111)의 구면에 따른 구면 형상으로 형성된 반사면(132A)으로 된다. 또한, 이 반사면(132A)은 메인 반사 미러(12A)의 반사면(122A)과 같이 가시광을 반사하여 적외선 및 자외선을 투과하는 콜드 미러로 되어 있다.
상술한 서브 반사 미러(13)는 저열 팽창재 및/또는 고열 전도재인, 예컨대 석영, 알루미나 세라믹스 등의 무기계 재료로 구성된다.
그리고, 상술한 서브 반사 미러(13)를 발광관(111)에 장착함으로써, 메인 반사 미러(12A)가 파라볼라 리플렉터로 구성되는 경우는, 도 10에 도시하는 바와 같 이, 발광부(1111)로부터 방사된 광속 중 메인 반사 미러(12A)와는 반대측(전방측)으로 방사되는 광속(R2)은 조명광축(A)과 평행하게 사출된다. 또한, 메인 반사 미러(12A)가 파라볼라 리플렉터로 구성되는 경우는, 도 11에 도시하는 바와 같이, 발광부(1111)로부터 방사된 광속 중 메인 반사 미러(12A)와는 반대측(전방측)으로 방사되는 광속(R2)은 광원 램프(11)로부터 메인 반사 미러(12A)의 반사면(122A)에 직접 입사된 광속(R1)과 같이 제 2초점 위치(F2)에 수속한다.
상기 제 1 실시 형태에서 설명한 광원 장치(10)는 서브 반사 미러(13)를 설치하지 않는 구성이기 때문에, 광원 램프(11)로부터 사출된 광속을 메인 반사 미러(12)로만 조명광축(A)과 평행하게 또는 제 2 초점 위치(F2)에 수속하지 않으면 안된다.
이에 대하여, 본 실시 형태에서는, 서브 반사 미러(13)를 설치함으로써, 광원 램프(11)로부터 메인 반사 미러(12A)와는 반대측(전방측)으로 방사되는 광속을 서브 반사 미러(13)로 메인 반사 미러(12A)의 반사면(122A)에 입사하도록 후방측으로 반사시킬 수 있기 때문에, 메인 반사 미러(12A)의 광축 방향 치수 및 개구 직경을 상기 제 1 실시 형태에서 설명한 메인 반사 미러(12)에 대하여 작게 할 수 있다. 즉, 광원 장치(10A)나 프로젝터(1)를 소형화할 수 있고, 광원 장치(10A)를 프로젝터(1) 내에 내장하는 규격도 용이해진다.
또한, 메인 반사 미러(12A)가 타원면 리플렉터로 구성되는 경우, 서브 반사 미러(13)를 설치함으로써, 제 2 초점 위치(F2)에서의 집광 스폿 직경을 작게 하기 위해서 메인 반사 미러(12A)의 제 1 초점 위치(F1)와 제 2 초점 위치(F2)를 근접시 켰다고 해도 발광부(1111)로부터 방사된 광의 대부분 모두가 메인 반사 미러(12A) 및 서브 반사 미러(13)에 의해 제 2 초점 위치(F2)에 집광되어서 이용 가능해지고, 광의 이용 효율을 대폭 향상시킬 수 있다. 이로써, 비교적 저출력의 광원 램프(11)를 채용 가능해지고, 광원 램프(11) 및 광원 장치(10A)의 저온화를 도모하는 것도 가능하다.
도 12 내지 도 14는 이용광 반사 영역 및 비이용광 반사 영역을 설명하기 위한 도면이다. 구체적으로, 도 12는 메인 반사 미러(12A)가 파라볼라 리플렉터로서 구성되어 있는 경우에서의 메인 반사 미러(12A)의 이용광 반사 영역 및 비이용광 반사 영역을 도시하는 도면이다. 도 13은 메인 반사 미러(12A)가 타원면 리플렉터로 구성되어 있는 경우에서의 메인 반사 미러(12A)의 이용광 반사 영역 및 비이용광 반사 영역을 도시하는 도면이다. 도 14는 서브 반사 미러(13)의 이용광 반사 영역 및 비이용광 반사 영역을 도시하는 도면이다.
본 실시 형태의 광원 장치(10A)에서는, 서브 반사 미러(13)를 구비하고 있기 때문에, 메인 반사 미러(12A)의 제 2 비이용광 반사 영역으로는, 상기 제 1 실시 형태에서 설명한 광원 장치(10)와 다르고, 반사면(122A)으로 반사한 경우에도 발광관(111) 및 서브 반사 미러(13)에 의해 차광되는 영역으로 된다.
그런데, 도 12에 도시하는 바와 같이, 메인 반사 미러(12A)가 파라볼라 리플렉터로 구성되는 경우에 있어서, 서브 반사 미러(13)의 꼭대기부를 통해 또한 조명광축(A)에 평행한 직선(LP1')으로 둘러싸이는 원주 형상의 내부에 위치하는 영역이 제 2 비이용광 반사 영역이다. 즉, 파라볼라 리플렉터로 구성되는 메인 반사 미러 (12A)의 제 2 비이용광 반사 영역을 도시하는 원주와 반사면(122A)의 교차 위치가 메인 반사 미러(12A)의 이용광 반사 영역의 넥 형상부(121)측단을 도시하는 직경(Hd)을 갖는 대략 원형으로 된다. 메인 반사 미러(12A)가 파라볼라 리플렉터로 구성되는 경우, 이 직경(Hd)은 서브 반사 미러(13)의 꼭대기부의 외직경인 서브 반사 미러(13)의 최대 직경(S1)과 동일하다. 아크상(D)의 중심 위치(O)와 메인 반사 미러(12A)의 이용광 반사 영역의 넥 형상부(121)측단의 조명광축(A) 방향의 거리를 f1로 하면, 아크상(D)의 중심 위치(O)와 메인 반사 미러(12A)의 이용광 반사경 영역의 넥 형상부(121)측단을 연결하는 직선(LP2')과, 조명광축(A)이 이루는 각도(θ)는 이하의 식 28로 규정된다.
〔식 28〕
θ=Tan-1(Hd/(2fl))
한편, 메인 반사 미러(12A)가 타원면 리플렉터로 구성되는 경우는, 반사면(122A)으로 반사된 광속을 제 2 초점 위치(F2)에 수속하기 때문에, 메인 반사 미러(12A)에 있어서의 제 2 비이용광 반사 영역은, 도 13에 도시하는 바와 같이, 서브 반사 미러(13)의 꼭대기부 또는 밀봉부(1113)의 단부와, 제 2 초점 위치(F2)를 연결하는 직선(L1')으로 둘러싸이는 원추 형상의 내부에 위치하는 영역으로 된다. 즉, 도 13에 도시하는 바와 같이, 직선(Ll')은 조명광축(A)에 대하여 경사지게 된다.
서브 반사 미러(13)의 꼭대기부와, 제 2 초점 위치(F2)를 연결하는 직선으로 둘러싸이는 원추 형상이란, 서브 반사 미러(13)의 꼭대기부의 외직경 즉 서브 반사 미러의 최대 외직경을 S1, 조명광축(A) 방향에서의 메인 반사 미러(12A)의 제 2 초점(F2)으로부터 서브 반사 미러(13)의 꼭대기부까지의 거리를 Fd로 한 경우에, 서브 반사 미러(13)의 꼭대기부와 제 2 초점 위치(F2)를 연결하는 직선(L1')이 조명광축(A)에 대하여 이하의 식 29로 규정되는 각도(θd)를 갖는 원추 형상이다.
〔식 29〕
θd=Tan-1(S1/(2Fd))
한편, 메인 반사 미러(12A)로부터 이간하는 쪽의 다른쪽 밀봉부(1113)의 단부와, 제 2 초점 위치(F2)를 연결하는 직선으로 둘러싸이는 원추 형상이란, 다른쪽의 밀봉부(1113)의 외직경을 T1, 조명광축(A) 방향에서의 메인 반사 미러(12A)의 제 2 초점(F2)으로부터 다른쪽 밀봉부(1113)의 단부까지의 거리를 Fe로 한 경우에, 밀봉부(1113)의 단부와 제 2 초점 위치(F2)를 연결하는 직선이 조명광축(A)에 대하여 이하의 식 30으로 규정되는 각도(θe)를 갖는 원추 형상이다.
〔식 30〕
θe=Tan-1(T1/(2Fe))
따라서, 도 13에 도시하는 바와 같이, 타원면 리플렉터로 구성되는 메인 반사 미러(12A)의 제 2 비이용광 반사 영역은, 상기 식 29로 규정되는 각도(θd)와 식 30으로 규정되는 각도(θe) 중 큰 쪽의 각도를 갖는 직선으로 둘러싸이는 원추 형상의 내부에 위치하는 영역으로 된다. 따라서, 메인 반사 미러(12A)의 반사면 (122A)의 이용광 반사 영역의 넥 형상부(121)측단을 도시하는 대략 원형의 직경(Hd)은 상기 식 29로 규정되는 각도(θd)와 식 30으로 표시되는 각도(θe) 중 큰쪽의 각도를 갖는 직선으로 둘러싸이는 원추와 반사면(122A)의 교차 위치를 도시하는 대략 원형의 직경이다.
즉, 타원면 리플렉터로 구성되는 메인 반사 미러(12A)의 반사면(122A)의 이용광 반사 영역의 넥 형상부(121)측단과 제2 초점(F2)의 조명광축(A) 방향의 거리를 Ff로 하고, 각도(θd)>각도(θe)인 경우의 메인 반사 미러(12A)의 반사면(122A)의 이용광 반사 영역의 넥 형상부(121)측단을 도시하는 대략 원형의 직경(Hd)은 이하의 식 31로 규정되는 길이로 된다.
〔식 31〕
Hd=(Ff·Tanθd)·2
한편, 타원면 리플렉터로 구성되는 메인 반사 미러(12A)의 반사면(122A)의 이용광 반사 영역의 넥 형상부(121)측단과 제 2 초점(F2)의 조명광축(A) 방향의 거리를 Ff로 하고, 각도(θd)<각도(θe)인 경우의 메인 반사 미러(12A)의 반사면(122A)의 이용광 반사 영역의 넥 형상부(121)단측을 도시하는 대략 원형의 직경(Hd)은 이하의 식 32로 규정되는 길이로 된다.
〔식 32〕
Hd=(Ff·Tanθe)·2
도 13에 도시하는 광원 장치(10A)의 경우, 조명광축(A)에 대하여 서브 반사 미러(13)의 꼭대기부와 제 2 초점(F2)을 연결하는 직선이 이루는 각도(θd)쪽이 밀 봉부(1113)의 단부와 제 2 초점(F2)을 연결하는 직선이 이루는 각도(θe)보다도 크다. 따라서, 서브 반사 미러(13)의 꼭대기부와 제 2 초점(F2)을 연결하는 직선에 의해 규정되는 메인 반사 미러(12)의 제 2 비이용광 반사 영역을 도시하는 원추와 반사면(122A)의 교차 위치가 메인 반사 미러(12A)의 이용광 반사 영역의 넥 형상부(121)측단을 도시하는 직경(Hd)을 갖는 대략 원형으로 된다. 아크상(D)의 중심 위치(O)와 메인 반사 미러(12A)의 이용광 반사 영역의 넥 형상부(121)측단의 조명광축(A) 방향의 거리를 f1로 하면, 아크상(D)의 중심 위치(O)와 메인 반사 미러(12A)의 이용광 반사 영역의 넥 형상부(121)측단을 연결하는 직선(L2')과, 조명광축(A)이 이루는 각도(θ)는 이하의 식 33으로 규정된다.
〔식 33〕
θ=Tan-1(Hd/(2fl))
본 실시 형태에서는, 도 12 및 도 13에 도시하는 바와 같이, 발광관(111)에 있어서의 메인 반사 미러(12A)측의 변곡점(IP1) 및 아크상(D)의 중심 위치(O)를 연결하는 직선(L3')과, 조명광축(A)이 이루는 각도를 θ1로 한 경우에, 이하의 식 34의 관계를 만족시키도록, 상기 제 1 실시 형태에서 설명한 발광관(111)의 제조 방법에 의해, 발광관(111)이 제조된다.
〔식 34〕
θ1≤Tan-1(Hd/(2fl))
또한, 본 실시 형태에서는, 도 12 및 도 13에 도시하는 바와 같이, 메인 반 사 미러(12A)에 있어서의 삽입 구멍(123)의 직경을 H로 한 경우에, 이하의 식 35의 관계를 만족시키도록 상술한 메인 반사 미러(12A)가 제조된다.
〔식 35〕
T1<H≤Hd
여기서, 서브 반사 미러(13)의 비이용광 반사 영역은, 도 14에 도시하는 바와 같이, 다른쪽 밀봉부(1113)가 삽입 통과되는 삽입 통과 구멍(131A)의 개구부이다. 즉, 발광부(1111)로부터 방사된 광속 중, 서브 반사 미러(13)의 개구부를 향하는 광속은 서브 반사 미러(13)의 반사면(132A)으로 반사되지 않고 조명광으로서 이용되지 않는다.
따라서, 도 14에 도시하는 바와 같이, 서브 반사 미러(13)의 개구부의 직경을 S2, 서브 반사 미러(13)의 개구부와 발광부(1111)의 아크상(D)의 중심 위치(O)의 조명 광축(A) 방향의 거리를 C로 한 경우에는, 아크상(D)의 중심 위치(O)를 통해, 조명 광축(A)에 대하여 이하의 식 36으로 규정되는 각도(θ)를 갖는 광속[도 14에 도시하는 직선(L5)]은 서브 반사 미러(13)의 반사면(132A)(이용광 반사 영역)에 입사하는 광속 중 최소 각도로 입사하는 광속으로 된다[발광부(1111)의 외주면에서의 굴절을 고려하지 않을 경우].
〔식 36〕
θ=Tan-1(S2/(2C))
또한, 본 실시 형태에서는, 도 14에 도시하는 바와 같이, 서브 반사 미러 (13)의 삽입 통과 구멍(131A)의 개구부의 직경을 S2, 서브 반사 미러(13)의 개구부와 아크상(D)의 중심위치(O)의 조명광축(A) 방향의 거리를 C, 발광관(111)과 서브 반사 미러(13)측의 다른쪽 밀봉부(1113) 사이의 변곡점(IP2)과 아크상(D)의 중심 위치(O)를 연결하는 직선(L4')과, 조명광축(A)이 이루는 각도를 θ2로 한 경우에, 이하의 식 37의 관계를 만족시키도록 상기 제 1 실시 형태에서 설명한 발광관(111)의 제조 방법에 의해, 발광관(111)이 제조된다.
〔식 37〕
θ2≤Tan-1(S2/(2C))
또한, 본 실시 형태에서는, 이하의 식 38의 관계를 만족시키도록 상술한 서브 반사 미러(13)가 제조된다.
〔식 38〕
T1<S2≤T2
상술한 제 2 실시 형태에 있어서는, 메인 반사 미러(12A)의 삽입 구멍(123)의 직경(H)을 상기 식 35와 같이 메인 반사 미러(12A)의 이용광 반사 영역의 넥 형상부(121)측단을 도시하는 대략 원형의 직경(Hd) 이하로 되도록 설정하고 있기 때문에, 삽입 구멍(123), 즉 메인 반사 미러(12A)에 있어서의 제 1 비이용광 반사 영역을, 상기 제 2 비이용광 반사 영역 내부에 확실하게 배치할 수 있고, 메인 반사 미러(12A)의 비이용광 반사 영역을 제 2 비이용광 반사 영역에만 규정 가능해진다. 따라서, 삽입 구멍(123)의 직경(H)을 상기 식 35와 같이 설정함으로써, 메인 반사 미러(12A)의 비이용광 반사 영역을 불필요하게 확대하지 않고, 아크상(D)의 중심 위치(O)로부터 방사된 광속을 효과적으로 이용할 수 있다.
또한, 삽입 구멍(123)의 직경(H)을 상기 식 35와 같이 밀봉부(1112, 1113)의 직경(T1)보다 크게 설정함으로써, 삽입 구멍(123)에 밀봉부(1112)를 삽입 통과하여, 넥 형상부(121)로 양호하게 광원 램프(11)를 지지시킬 수 있다.
또한, 서브 반사 미러(13)의 삽입 통과 구멍(131A)의 개구부의 직경(S2)을 상기 식 38과 같이 밀봉부(1113)의 직경(T1)보다 크게 설정함으로써, 밀봉부(1113)를 서브 반사 미러(13)의 삽입 통과 구멍(131A)에 삽입 통과하여 밀봉부(1113)에 대하여 서브 반사 미러(13)를 양호하게 장착하여 가능해진다. 또한, 서브 반사 미러(13)의 삽입 통과 구멍(131A)의 개구부의 직경(S2)을 상기 식 38과 같이 발광부(1111)의 외직경(T2) 이하로 되도록 설정하고 있다.
또한, 광원 램프(11)는 아크상(D)의 중심 위치(O)가 메인 반사 미러(12A)의 제 1 초점 위치(F1)에 위치하도록 배치되고, 직선(L3')과 조명광축(A)이 이루는 각도(θ1)를 상기 식34와 같이 설정함으로써, 발광부(1111)의 외주면에서의 굴절을 고려하지 않을 경우에 아크상(D)의 중심 위치(O)로부터 방사되어 메인 반사 미러(12A)의 이용광 반사 영역을 향하는 광속 중 조명광축(A)과 이루는 각도가 최소 각도인 광속을 제 1 광속으로 하여 발광부로부터 사출할 수 있도록, 발광부(1111)와 메인 반사 미러(12A)측의 밀봉부(1112) 사이의 변곡점(IP1)의 위치를 설정할 수 있다.
그런데, θ1을 상기 식 34의 범위 외로 설정한 경우, 예컨대 θ1이 Tan-1(Hd/(2fl))보다도 큰 경우에는, 발광부(1111)와 메인 반사 미러(12A)측의 밀봉부(1112) 사이의 변곡점(IP1)과 아크상(D)의 중심 위치(O)를 연결하는 직선(L3')이 상기 메인 반사 미러(12A)에 있어서의 제 2 비이용광 반사 영역 외, 즉 이용광 반사 영역 내에 위치하도록 변곡점(IP1)의 위치가 설정된다. 이러한 위치에 변곡점(IP1)의 위치를 부여하면, 발광부(1111)의 외주면에서의 굴절을 고려하지 않을 경우에 아크상(D)의 중심 위치(O)로부터 방사되어 메인 반사 미러(12A)에 있어서의 이용광 반사 영역을 향하는 광속의 일부는, 발광관(111)을 거쳐 발광부(1111)의 외주면에서 굴절하여 제 2 광속으로 되고, 메인 반사 미러(12)에 있어서의 제 2 비이용광 반사 영역을 향하게 된다. 따라서, 발광관(111)을 거쳐 발광부(1111)의 외주면에서 굴절하여 발광부(1111)로부터 방사되고, 메인 반사 미러(12A)의 이용광 반사 영역을 향하는 광속의 양이 적어지며, 즉 발광부(1111)로부터 방사된 광속의 광 이용 효율이 저감한다.
여기서, 본 실시 형태에서는, 상기 식 34와 같이 θ1을 Tan-1(Hd/(2f1)) 이하로 설정함으로써, 발광부(1111)와 메인 반사 미러(12A)측의 밀봉부(1112) 사이의 변곡점(IP1)과 아크상(D)의 중심 위치(O)를 연결하는 직선(L3')이 메인 반사 미러(12A)의 이용광 반사 영역의 넥 형상부측 단 또는 비이용광 반사 영역 내에 위치하도록 설정할 수 있다. 즉, 발광부(1111)의 외주면에서의 굴절을 고려하지 않을 경우에 아크상(D)의 중심 위치(O)로부터 방사되고 메인 반사 미러(12A)에 있어서의 이용광 반사 영역에 입사하는 광속 중 조명광축(A)에 대하여 최소 각도로 입사하는 광속을 확실하게 이용광 반사 영역에 입사시키도록 변곡점(IP1)의 위치를 설정할 수 있다. 이 때문에, 발광부(1111)의 외주면에서의 굴절을 고려하지 않을 경우에 아크상(D)의 중심 위치(O)로부터 방사되어 메인 반사 미러(12A)에 있어서의 이용광 반사 영역을 향하는 광속 모두가, 발광관(111)을 거쳐 발광부(1111)의 외주면에서 굴절하여 제 1 광속으로 되고, 메인 반사 미러(12A)에 있어서의 제 2 비이용광 반사 영역을 향하지 않고, 메인 반사 미러(12A)에 있어서의 이용광 반사 영역을 확실하게 향한다. 또한, 발광부의 외주면에서의 굴절을 고려하지 않을 경우에 아크상(D)의 중심 위치(O)로부터 방사되어 메인 반사 미러(12A)에 있어서의 비이용광 반사 영역을 향하는 광속도, 발광관(111)을 거쳐 발광부(1111)의 외주면에서 굴절하여 제 1 광속이 되는 일부가, 메인 반사 미러(12)에 있어서의 이용광 반사 영역을 향하도록 설정할 수 있다. 따라서, 발광관(111)을 거쳐 발광부(1111)의 외주면에서 굴절하여 발광부(1111)로부터 방사되는 광속 중 메인 반사 미러(12A)의 이용광 반사 영역을 향하는 광속의 양이 많아지도록 설정할 수 있고, 즉 발광부(1111)로부터 방사된 광속의 광 이용 효율의 향상을 도모할 수 있다.
또한, 광원 램프(11)는 아크상(D)의 중심 위치(O)가 서브 반사 미러(13)의 초점 위치에 위치하도록 배치되고, 직선(L4')과 조명광축(A)이 이루는 각도(θ2)를 상기 식 37과 같이 설정함으로써, 발광부(1111)의 외주면에서의 굴절을 고려하지 않을 경우에 아크상(D)의 중심 위치(O)로부터 방사되어 서브 반사 미러(13)의 이용광 반사 영역을 향하는 광속 중 조명광축(A)과 이루는 각도가 최소 각도의 광속을 제 1 광속으로 하여 발광부(1111)로부터 사출할 수 있도록 발광부(1111)에 있어서의 서브 반사 미러(13)측의 변곡점(IP2)의 위치를 설정할 수 있다.
그런데, θ2를 상기 식 37의 범위 외로 설정한 경우, 예컨대 θ2가 Tan-1(S2/(2C))보다도 큰 경우에는, 발광부(11l1)와 서브 반사 미러(13)측의 밀봉부(1113) 사이의 변곡점(IP2)과 아크상(D)의 중심 위치(O)를 연결하는 직선(L4')이 상기 서브 반사 미러(13)에 있어서의 삽입 통과 구멍(131A)의 개구부(비이용광 반사 영역) 외, 즉 반사면(132A)(이용광 반사 영역) 내에 위치하도록 변곡점(IP2)의 위치가 설정된다. 이러한 위치에 변곡점(IP2)의 위치를 부여하면, 발광부(1111)의 외주면에서의 굴절을 고려하지 않을 경우에 아크상(D)의 중심 위치(O)로부터 방사되어 서브 반사 미러(13)에 있어서의 반사면(132A)(이용광 반사 영역)을 향하는 광속의 일부는, 발광관(111)을 거쳐 발광부(1111)의 외주면에서 굴절하여 제 2 광속으로 되고, 서브 반사 미러(13)에 있어서의 삽입 통과 구멍(131A)(비이용광 반사 영역)을 향하게 된다. 따라서, 발광관(111)을 거쳐 발광부(1111)의 외주면에서 굴절하여 발광부(1111)로부터 방사되고, 서브 반사 미러(13)의 반사면(132A)(이용광 반사 영역)을 향하는 광속의 양이 적어지며, 즉 발광부(1111)로부터 방사된 광속의 광 이용 효율이 저감한다.
여기서, 본 실시 형태에서는, 상기 식(37)과 같이, θ2를 Tan-1(S2/(2C)) 이하로 설정함으로써, 발광부(1111)와 서브 반사 미러(13)측의 밀봉부(1113) 사이의 변곡점(IP2)과 아크상(D)의 중심 위치(O)를 연결하는 직선(L4')이 서브 반사 미러 (13)의 이용광 반사 영역의 넥 형상부측 단 또는 삽입 통과 구멍(131A) 내에 위치하도록 변곡점(IP2)의 위치를 설정할 수 있다. 즉, 발광부(1111)의 외주면에서의 굴절을 고려하지 않을 경우에 아크상(D)의 중심 위치(O)로부터 방사되어 서브 반사 미러(13)에 있어서의 반사면(132A)(이용광 반사 영역)에 입사하는 광속 중 최소 각도로 입사하는 광속을, 확실하게 이용광 반사 영역에 입사되도록, 변곡점(IP2)의 위치를 설정하는 것이 가능해진다. 이 때문에, 발광부(1111)의 외주면에서의 굴절을 고려하지 않을 경우에 아크상(D)의 중심 위치(O)로부터 방사되어 서브 반사 미러(13)에 있어서의 반사면(132A)(이용광 반사 영역)을 향하는 광속 모두가, 발광관(111)을 거쳐 발광부(1111)의 외주면에서 굴절하여 제 1 광속으로 되고, 서브 반사 미러(13)에 있어서의 삽입 통과 구멍(131A)(비이용광 반사 영역)을 향하지 않고, 서브 반사 미러(13)에 있어서의 반사면(132A)(이용광 반사 영역)을 확실하게 향한다. 또한, 발광부의 외주면에서의 굴절을 고려하지 않을 경우에 아크상(D)의 중심 위치(O)로부터 방사되어 서브 반사 미러(13)에 있어서의 삽입 통과 구멍(131A)(비이용광 반사 영역)을 향하는 광속도, 발광관(111)을 거쳐 발광부(1111)의 외주면에서 굴절하여 제 1 광속으로 되는 일부가, 서브 반사 미러(13)에 있어서의 반사면(132A)(이용광 반사 영역)을 향하도록 설정할 수 있다. 따라서, 발광관(111)을 거쳐 발광부(1111)의 외주면으로 굴절하여 발광부(1111)로부터 방사되는 광속 중 서브 반사 미러(13)의 반사면(132A)(이용광 반사 영역)을 향하는 광속의 양이 많아지도록 설정할 수 있고, 즉 발광부(1111)로부터 방사된 광속의 광 이용 효율의 향상을 더욱 도모할 수 있다.
[제 3 실시 형태]
다음에, 본 발명의 제 3 실시 형태를 도면에 기초하여 설명한다.
이하의 설명에서는, 상기 제 1 실시 형태 및 상기 제 2실시 형태와 동일한 구조 및 동일 부재에는 동일 부호를 붙이고, 그 상세한 설명은 생략 또는 간략화한다.
상기 제 1 실시 형태 및 상기 제 2 실시 형태에서는, 블로우 성형으로 소관(111')을 형성한 후, 소관(111')에 있어서의 발광부(1111) 및 밀봉부(1112, 1113)의 경계 위치 근방에 기계 가공을 함으로써, 발광관(111)을 제조하고 있다.
이에 대하여 제 3 실시 형태에서는, 블로우 성형에 의해, 상기 제 1 실시 형태에서 설명한 식 26, 또는 상기 제 2 실시 형태에서 설명한 식 34, 식 37의 관계를 만족시키도록 발광관(11lA)을 제조한다. 즉, 본 실시 형태는, 상기 제 1 실시 형태 및 상기 제 2 실시 형태와 발광관의 제조 방법이 상이할 뿐이고, 그 밖의 구성에 대해서는, 상기 제 1 실시 형태 또는 상기 제 2 실시 형태와 동일하다.
구체적으로, 도 15는 제 3 실시 형태의 제조 방법에 의해 제조된 발광관(111A)의 일례를 도시하는 단면도이다.
발광관(11lA)은 상기 제 1 실시 형태 및 상기 제 2 실시 형태에서 설명한 발광관(111)와 동일한 구성이고, 발광관(111)과 같이, 도 15에 도시하는 바와 같이, 발광부(1111) 및 밀봉부(1112, 1113)를 구비한다.
이 발광관(111A)은 이하에 도시하는 제조 방법에 의해 제조된다.
우선, 미가공의 석영 유리관의 발광부로 되는 소정 위치를 가열 연화한다. 다음에, 석영 유리관의 외주 부분으로부터, 상기 소정 위치에 발광부의 외형 형상을 규정하는 도시하지 않는 금형을 접촉시키고, 석영 유리관 내에 에어를 흡입하면서 상기 소정 위치를 팽창시킨다.
여기에서, 상기 금형은, 그 내주면에 상기 제 1 실시 형태 또는 상기 제 2 실시 형태에서 설명한 식 26, 식 34, 식 37의 관계를 만족시키는 변곡점(IP1, IP2)의 위치가 설정된 것이다.
그리고, 팽창된 석영 유리관의 외주가 상기 금형의 내주면에 접촉할때까지 석영 유리관 내에 에어를 흡입한다. 이 다음, 상기 소정 위치를 냉각시킴으로써 상기 소정 위치를 경화시킨다. 이상과 같은 블로우 성형에 의해, 발광관(111A)이 제조된다.
상술한 제조 방법에 의해 제조된 발광관(11lA)으로는, 예컨대 도 15에 도시하는 바와 같이, 발광부(1111) 및 밀봉부(1112, 1113)의 경계 위치 근방이 잘록한 형상을 갖는 것으로 된다.
상술한 제 3 실시 형태에 있어서는, 미리 변곡점의 위치가 설정된 금형을 이용하여 블로우 성형함으로써 발광부(1111)에 소망하는 변곡점(IP1, IP2)을 형성할 수 있고, 발광부(1111)로부터 방사된 광속의 광 이용 효율의 향상을 용이하게 실현할 수 있다. 또한, 기계 가공 등의 후처리 가공을 실시할 필요가 없기 때문에, 광 이용 효율의 향상을 도모할 수 있는 광원 장치(10A)의 제조를 용이하게 실시할 수 있다.
이상, 본 발명에 대하여 적절한 실시 형태를 들어서 설명했지만, 본 발명은, 이러한 실시 형태에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에 있어서 각종 개량 및 설계의 변경이 가능하다.
상기 각 실시 형태에서는, 광원 램프(11)는 아크상(D)의 중심 위치(O)가 메인 반사 미러(12) 또는 (12A)의 제 1 초점위치(F1)(파라볼라 리플렉터로 구성된 경우는 초점 위치)에 위치하도록 배치하고 있었지만, 광원 램프(11)는 아크상(D) 내에 메인 반사 미러(12) 또는 (12A)의 제 1 초점 위치(Fl)(초점 위치)가 위치하도록 배치할 수도 있다.
상기 제 2 실시 형태에서는, 광원 램프(11)는 아크상(D)의 중심 위치(O)가 서브 반사 미러(13)의 초점 위치에 위치하도록 배치하고 있었지만, 광원 램프(11)는 아크상(D) 내에 서브 반사 미러(13)의 초점 위치가 위치하도록 배치되어 있어도 무방하다.
상기 각 실시 형태에서는, 메인 반사 미러(12, 12A)의 넥 형상부(121)의 삽입 구멍(123)은 대략 원통 형상을 갖고 있었지만, 이에 한정되지 않는다.
예컨대, 삽입 구멍(123)의 형상으로서, 반사부(122)와 접속하는 기단 부분으로부터 선단을 향함에 따라, 점차 직경이 커지는 형상을 채용할 수도 있다.
또한, 예컨대, 삽입 구멍(123)의 형상으로서, 상기와 역으로 반사부(122)와 접속하는 기단 부분부터 선단을 향함에 따라서, 점차 직경이 작아지는 형상을 채용할 수도 있다.
또한, 예컨대 삽입 구멍(123)의 형상으로서, 삽입 구멍(123)과 반사면(122A)의 접속 부분에 반사면(122A)보다도 후방측으로 우묵하게 들어가고, 삽입 구멍 (123)의 원주축을 중심으로 하여 둘레 방향으로 연속되는 단차부를 갖는 형상으로 할 수도 있다.
또한, 예컨대 삽입 구멍(123)의 형상으로서 삽입 구멍(123)의 내주면에 가장 직경 치수가 작은 최협부를 형성할 수도 있다.
삽입 구멍(123)으로서 상기 어느 형상을 채용한 경우에도, 상기 각 실시 형태에서 설명한 식 15, 식 20으로 규정된 삽입 구멍(123)의 직경(H)은 반사부(122)와 접속하는 기단측의 개구 직경에 상당한다.
상기 제 2 실시 형태에서는, 서브 반사 미러(13)는 넥 형상부(131)를 갖고 있었지만, 넥 형상부(131)를 생략한 구성이어도 무방하다. 또한, 넥 형상부(131)의 삽입 통과 구멍(131A)의 형상도 상술한 넥 형상부(121)의 삽입 구멍(123)의 형상과 같이, 대략 원통 형상에 한정하지 않고, 그 밖의 형상을 채용할 수도 있다.
상기 각 실시 형태에서는, 3개의 액정 패널(42R, 42G, 42B)을 이용한 프로젝터(1)의 예만을 들었지만, 본 발명 1개의 액정 패널만을 이용한 프로젝터, 2개의 액정 패널을 이용한 프로젝터 혹은 4개 이상의 액정 패널을 이용한 프로젝터에도 적용 가능하다.
상기 실시 형태에서는, 광입사면과 광사출면이 다른 투과형의 액정 패널을 이용하고 있었지만, 광입사면과 광사출면이 동일해지는 반사형의 액정 패널을 이용할 수도 있다.
상기 실시 형태에서는, 광변조 장치로서 액정 패널을 이용하고 있었지만, 마이크로 미러를 이용한 디바이스 등, 액정 이외에 광변조 장치를 이용할 수도 있다. 이 경우는, 광속 입사측 및 광속 사출측의 편광판은 생략할 수 있다.
상기 실시 형태에서는, 스크린을 관찰하는 방향으로부터 투사를 실행하는 프론트 타입의 프로젝터의 예만을 들었지만, 본 발명은 스크린을 관찰하는 방향과는 반대측으로부터 투사를 실행하는 리어 타입의 프로젝터에도 적용 가능하다.
상기 실시 형태에서는, 프로젝터에 본 발명의 광원 장치를 채용하고 있었지만, 본 발명은 이것에 한정하지 않고, 다른 광학 기기에 본 발명의 광원 장치를 적용할 수도 있다.
본 발명을 실시하기 위한 최선의 구성 등은, 이상의 기재로 개시되어 있지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니다. 즉, 본 발명은, 주로 특정한 실시 형태에 관하여 특별히 도시되고, 또한 설명되어 있지만, 본 발명의 기술적 사상 및 소망하는 범위로부터 일탈하지 않고, 이상 설명한 실시 형태에 대하여 형상, 재질, 수량, 그 밖의 상세한 구성에 있어서, 당업자가 각종 변형을 부가할 수 있는 것이다.
따라서, 상기 개시한 형상, 재질 등을 한정한 기재는, 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위해서 예시적으로 기재한 것이고 본 발명을 한정하는 것은 아니기 때문에, 그들의 형상, 재질 등의 한정의 일부 혹은 전부의 한정을 제거한 부재의 명칭에서의 기재는, 본 발명에 포함되는 것이다.
본 발명에서는 상기 식 1과 같이, θ1을 Tan-1(Hd/(2F)) 이하로 설정함으로써, 상기 식 3 및 상기 식 8로 규정되는 이용광 반사 영역에 입사하는 광속 중 최소 각도로 입사하는 광속을, 이용광 반사 영역의 넥 형상부측 단부에 입사시키도록 발광부와 리플렉터측의 한쪽 밀봉부의 접속부의 변곡점의 위치를 설정하고 있다. 이 때문에, 발광부의 외주면에서의 굴절을 고려하지 않을 경우에 발광 중심으로부터 방사되고 리플렉터에 있어서의 이용광 반사 영역을 향하는 광속 모두가, 발광관을 거쳐 발광부의 외주면으로 굴절하여 제 1 광속으로 되고, 리플렉터에 있어서의 제 2 비이용광 반사 영역을 향하지 않고, 리플렉터에 있어서의 이용광 반사 영역을 확실하게 향한다. 또한, 발광부의 외주면에서의 굴절을 고려하지 않을 경우에 발광 중심으로부터 방사되고 리플렉터에 있어서의 비이용광 반사 영역을 향하는 광속도, 발광관을 거쳐 발광부의 외주면으로 굴절하여 제 1 광속으로 되는 일부가 리플렉터에 있어서의 이용광 반사 영역을 향하도록 설정할 수 있다. 따라서, 발광관을 거쳐 발광부의 외주면으로 굴절하여 발광부로부터 방사되는 광속 중 리플렉터의 이용광 반사 영역을 향하는 광속의 양이 많아지도록 설정할 수 있고, 즉 발광부로부터 방사된 광속의 광 이용 효율의 향상을 도모할 수 있다.

Claims (16)

  1. 방전 공간을 갖는 발광관 및 상기 발광관의 방전 공간에 배치되는 한 쌍의 전극을 갖는 광원 램프와, 상기 광원 램프로부터 방사된 광속을 반사하는 리플렉터를 구비한 광원 장치에 있어서,
    상기 발광관은 내부에 상기 방전 공간을 갖는 발광부와, 상기 발광부의 양측에 설치되는 밀봉부를 갖고,
    상기 리플렉터는 상기 발광관의 상기 밀봉부 중 한쪽 밀봉부를 따라 연장되는 통형상체로 구성되는 넥 형상부와, 상기 넥 형상부의 연장 방향 기단측으로부터 대략 오목 형상으로 확장되어 상기 광원 램프로부터 방사된 광속을 일정 방향으로 정렬하여 반사하는 반사부로 구성되고,
    상기 광원 램프는 상기 발광부의 발광 중심이 상기 리플렉터의 반사부의 초점 위치에 위치하도록 배치되고,
    상기 발광부의 외형 형상과 상기 밀봉부의 외형 형상은 변곡점을 갖는 접속부로 접속되고,
    상기 리플렉터의 반사부의 이용광 반사 영역의 상기 넥 형상부측 단을 도시하는 대략 원형의 직경을 Hd, 상기 리플렉터의 반사부의 이용광 반사 영역의 상기 넥 형상부측 단과 상기 발광부의 발광 중심의 상기 광원 장치로부터 사출되는 광속의 중심축 방향의 거리를 F, 상기 넥 형상부의 연장 방향 기단측의 개구 직경을 H, 상기 밀봉부의 직경을 T1, 상기 발광부와 상기 한쪽 밀봉부 사이의 변곡점과 상기 발광부의 발광 중심을 연결하는 직선과, 상기 광원 장치로부터 사출되는 광속의 중심축이 이루는 각도를 θ1로 한 경우에,
    θ1≤Tan-1(Hd/(2F))
    이며 또한,
    T1<H≤Hd의 관계로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는
    광원 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 발광부와 상기 한쪽 밀봉부 사이의 변곡점과 상기 발광부의 발광 중심을 연결하는 직선과, 상기 리플렉터의 반사부의 이용광 반사 영역의 상기 넥 형상부측 단이 교차하도록 상기 변곡점의 위치가 설정되어 있는 것을 특징으로 하는
    광원 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 리플렉터의 반사부의 이용광 반사 영역의 넥 형상부측 단은 상기 리플렉터의 반사부 중 상기 광원 장치의 조명광으로서 사출되는 광을 반사하는 영역과 상기 발광관에 의해 차광되는 광을 반사하는 영역과의 경계단인 것을 특징으로 하 는
    광원 장치.
  4. 방전 공간을 갖는 발광관 및 상기 발광관의 방전 공간에 배치되는 한 쌍의 전극을 갖는 광원 램프와, 상기 광원 램프로부터 방사된 광속을 반사하는 리플렉터와, 반사면이 상기 리플렉터의 반사면과 대향 배치되어 상기 광원 램프로부터 방사된 광속의 일부를 상기 방전 공간을 향해 반사하는 서브 반사 미러를 구비한 광원 장치에 있어서,
    상기 발광관은 내부에 상기 방전 공간을 갖는 발광부와, 상기 발광부의 양측에 설치되는 밀봉부를 갖고,
    상기 리플렉터는 상기 발광관의 상기 밀봉부 중 한쪽 밀봉부를 따라 연장되는 통형상체로 구성되는 넥 형상부와, 상기 넥 형상부의 연장 방향 기단측으로부터 단면 대략 오목 형상으로 확장되어 상기 광원 램프로부터 방사된 광속을 일정 방향으로 정렬하여 반사하는 반사부로 구성되며,
    상기 광원 램프는 상기 발광부의 발광 중심이 상기 리플렉터의 반사부의 초점 위치에 위치하도록 배치되고,
    상기 서브 반사 미러는 상기 발광관의 발광부를 덮는 공기 형상으로 형성되고, 상기 발광관의 다른쪽 밀봉부를 삽입 통과 가능하게 하며 상기 서브 반사 미러를 상기 발광관에 장착하기 위한 개구부를 갖으며,
    상기 발광부의 외형 형상과 상기 밀봉부의 외형 형상은 변곡점을 갖는 접속부로 접속되고,
    상기 리플렉터의 반사부의 이용광 반사 영역의 상기 넥 형상부측 단을 도시하는 대략 원형의 직경을 Hd, 상기 리플렉터의 반사부의 이용광 반사 영역의 상기 넥 형상부측 단과 상기 발광부의 발광 중심의 상기 광원 장치로부터 사출되는 광속의 중심축 방향의 거리를 F, 상기 넥 형상부의 연장 방향 기단측의 개구 직경을 H, 상기 밀봉부의 직경을 T1, 상기 발광부와 상기 한쪽 밀봉부 사이의 변곡점과 상기 발광부의 발광 중심을 연결하는 직선과, 상기 광원 장치로부터 사출되는 광속의 중심축이 이루는 각도를 θ1로 한 경우에,
    θ1≤Tan-1(Hd/(2F))이며 또한,
    T1<H≤Hd의 관계로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는
    광원 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 발광부와 상기 한쪽 밀봉부 사이의 변곡점과 상기 발광부의 발광 중심을 연결하는 직선과, 상기 리플렉터의 반사부의 이용광 반사 영역의 상기 넥 형상부측 단이 교차하도록 상기 변곡점의 위치가 설정되어 있는 것을 특징으로 하는
    광원 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 리플렉터의 반사부의 이용광 반사 영역의 넥 형상부측 단은, 상기 리플렉터의 반사부 중 상기 광원 장치의 조명광으로서 사출되는 광을 반사하는 영역과 상기 발광관에 의해 차광되는 광을 반사하는 영역의 경계단인 것을 특징으로 하는
    광원 장치.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 리플렉터의 반사부의 이용광 반사 영역의 넥 형상부측 단은, 상기 리플렉터의 반사부 중 상기 광원 장치의 조명광으로서 사출되는 광을 반사하는 영역과 상기 서브 반사 미러에 의해 차광되는 광을 반사하는 영역의 경계단인 것을 특징으로 하는
    광원 장치.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 발광부의 직경을 T2, 상기 서브 반사 미러의 상기 개구부의 직경을 S2, 상기 서브 반사 미러의 개구부와 상기 발광부의 발광 중심의 상기 광원 장치로부터 사출되는 광속의 중심축 방향의 거리를 C, 상기 발광부와 상기 다른쪽 밀봉부 사이의 변곡점과 상기 발광부의 발광 중심을 연결하는 직선과, 상기 광원 장치로부터 사출되는 광속의 중심축이 이루는 각도를 θ2로 한 경우에,
    θ2≤Tan-1(S2/(2C))
    이며 또한,
    T1<S2≤T2의 관계로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는
    광원 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 발광부와 상기 다른쪽 밀봉부 사이의 변곡점과 상기 발광부의 발광 중심을 연결하는 직선과, 상기 서브 반사 미러의 상기 개구부가 교차하도록 상기 변곡점의 위치가 설정되어 있는 것을 특징으로 하는
    광원 장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 θ1과 상기 θ2는 동일한 각도인 것을 특징으로 하는
    광원 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 발광관은 상기 발광부의 외형에 연삭 가공 및/또는 연마 가공을 실시함으로써 상기 관계를 만족시키는 위치로 상기 변곡점의 위치를 변경한 것을 특징으로 하는
    광원 장치.
  12. 제 4 항에 있어서,
    상기 발광관은 상기 발광부의 외형에 연삭 가공 및/또는 연마 가공을 실시함으로써 상기 관계를 만족시키는 위치로 상기 변곡점의 위치를 변경한 것을 특징으로 하는
    광원 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 발광관은, 상기 관계를 만족시키는 위치에 상기 변곡점을 형성 가능하게 하는 성형 금형을 이용하여 블로우 성형된 성형품인 것을 특징으로 하는
    광원 장치.
  14. 제 4 항에 있어서,
    상기 발광관은, 상기 관계를 만족시키는 위치에 상기 변곡점을 형성 가능하게 하는 성형 금형을 이용하여 블로우 성형된 성형품인 것을 특징으로 하는
    광원 장치.
  15. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발광 중심은, 상기 밀봉부의 연장 방향에 따른 상기 발광관 중심축과 상기 중심축에 직교하는 평면에 따른 상기 발광부의 최대 직경부의 단면과의 교점인 것을 특징으로 하는
    광원 장치.
  16. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 따른 광원장치와, 상기 광원 장치로부터 사출된 광속을 화상 정보에 따라 변조하는 광변조 장치와, 상기 광변조 장치로 변조된 광속을 확대 투사하는 투사 광학 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는
    프로젝터.
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