KR20110110007A

KR20110110007A - 광원 유닛 및 프로젝터

Info

Publication number: KR20110110007A
Application number: KR1020110028719A
Authority: KR
Inventors: 마모루 시바사키
Original assignee: 가시오게산키 가부시키가이샤
Priority date: 2010-03-31
Filing date: 2011-03-30
Publication date: 2011-10-06
Also published as: US20110242502A1; JP4936091B2; JP2011215332A; TW201142472A; DE102011006536A1; US8500289B2; KR101227997B1; CN102207668A; CN102207668B; DE102011006536B4; TWI425297B

Abstract

본 발명은, 형광체층에 여기(勵起) 광원에 의한 여기광이 조사(照射)되고 있는 상태에서의 형광휠(luminescent wheel)의 회전, 정지를 제어함으로써, 형광체의 연소라는 열에 의한 열화를 방지하면서 전력 소비량을 삭감할 수 있는 프로젝터를 제공한다. 본 발명의 프로젝터는, 여기 광원, 여기 광원으로부터의 사출광을 여기광으로서 발광하는 형광체층이 주위 방향으로 부설(敷設)된 형광휠, 이 형광휠을 구동하는 휠 모터를 가진 광원 유닛과, 표시 소자와, 광원 유닛으로부터의 사출광을 표시 소자까지 도광(導光)하는 도광 광학계와, 표시 소자에 의해 생성된 투영광(投影光)을 투영하는 투영측 광학계와, 형광체층에 여기 광원에 의한 여기광이 조사되고 있는 상태에서, 휠 모터를 정지시킬 것인지 구동시킬 것인지를 결정하는 모터 제어부를 포함하고, 모터 제어부는, 투영 시의 투영 모드, 및 여기 광원에 흐르는 구동 전류를 확인하면서 휠 모터의 정지와 구동의 전환 제어를 행한다.

Description

광원 유닛 및 프로젝터{LIGHT SOURCE UNIT AND PROJECTOR}

본 발명은, 광원 유닛 및 이 광원 유닛을 구비한 프로젝터에 관한 것이다.

최근, 퍼스널 컴퓨터의 화면이나 비디오 화상, 또한 메모리 카드 등에 기억되어 있는 화상 데이터에 의한 화상 등을 스크린에 투영하는 화상 투영 장치로서의 데이터 프로젝터가 다용(多用)되고 있다.

이와 같은 프로젝터에 있어서, 종래에는 고휘도의 방전 램프를 광원으로 하는 것이 주류였지만, 최근, 광원 장치의 발광 소자로서 발광 다이오드(LED)나 레이저 발광기, 유기 EL, 또는 형광체 등을 사용하는 개발이나 제안이 많이 되어 있다.

예를 들면, 일본공개특허 제2004-41105호 공보에서는, 투광성(透光性)을 가진 원판으로 이루어지는 형광휠(luminescent wheel)의 표면에, 적색, 녹색, 청색 형광체층을 병설하고, 형광휠의 배면에 자외선 투과, 가시광 반사의 다이크로익 필터(dichroic filter)를 배치하고, 형광휠의 배면 측으로부터 형광체층에 자외광을 조사(照射)함으로써 적색, 녹색, 청색 파장 대역의 광원광(光源光)을 생성하는 광원 장치가 제안되어 있다.

또한, 본원 출원인은, 앞의 출원에 있어서, 여기(勵起) 광원으로서의 레이저 발광기와, 반사면 상에 형광체층이 형성된 형광휠을 구비한 광원 장치를 제안하고 있다.

이 제안에서는, 레이저 발광기로부터 레이저 광선을 형광체층에 조사하고, 형광체층의 형광체로부터 사출(射出)되는 형광광을, 레이저 광선을 조사한 면과 동일 측의 면으로부터 추출하여 광원광으로서 이용한다.

전술한 바와 같이, 여기 광원으로부터의 사출광을 형광체층에 조사하여, 형광체층의 형광체로부터 사출되는 형광광을 광원광으로서 이용하는 프로젝터가 있다.

이와 같은 프로젝터에서는, 여기 광원의 출력을 올림으로써 형광체의 발광량을 증가시키는 것이 가능하지만, 여기 광원의 출력을 올렸을 경우, 형광체가 발열되어 광량이 감소하거나, 또는 형광체에 연소에 의한 파손이 생기는 열에 의한 열화가 일어날 우려가 있었다.

그래서, 형광체층이 주위 방향으로 부설(敷設)된 형광휠을 회전시켜, 형광체층에서의 여기광이 조사되는 위치를 변화시킴으로써, 형광체의 발열, 연소라는 열에 의한 열화를 방지하는 방법이 있다.

그러나, 형광휠을 항상 회전시킨 경우, 휠 모터를 항상 구동시키게 되므로, 전력 소비량이 증가한다는 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것이며, 여기 광원과 형광체층이 부설된 형광휠을 구비하여 이루어지는 광원 유닛으로서, 형광휠의 회전, 정지를 형광체에 가열 열화나 연소 등이 생기지 않도록 제어함으로써, 형광체를 손상시키지 않게 하면서 전력 소비량을 삭감할 수 있는 광원 유닛을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

또한, 이 광원 유닛을 구비함으로써 투영 시의 전력 소비량을 삭감할 수 있는 프로젝터를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

본 발명의 제1 관점에 관한 광원 유닛은, 여기 광원과, 상기 여기 광원으로부터의 사출광을 여기광으로서 발광하는 형광체층이 주위 방향으로 부설된 형광휠과, 상기 형광휠을 구동하는 휠 모터와, 상기 형광체층에 여기 광원에 의한 여기광이 조사되고 있는 상태에서, 상기 휠 모터를 정지시킬 것인지 구동시킬 것인지를 결정하는 모터 제어부를 포함한다.

본 발명의 제2 관점에 관한 프로젝터는, 여기 광원, 상기 여기 광원으로부터의 사출광을 여기광으로서 발광하는 형광체층이 주위 방향으로 부설된 형광휠, 상기 형광휠을 구동하는 휠 모터를 가진 광원 유닛과, 표시 소자와, 상기 광원 유닛으로부터의 사출광을 상기 표시 소자까지 도광(導光)하는 도광 광학계와, 상기 표시 소자에 의해 생성된 투영광(投影光)을 투영하는 투영측 광학계와, 상기 형광체층에 여기 광원에 의한 여기광이 조사되고 있는 상태에서, 상기 휠 모터를 정지시킬 것인지 구동시킬 것인지를 결정하는 모터 제어부를 포함한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 관한 프로젝터를 나타낸 외관 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 관한 프로젝터의 상부 커버를 제거한 내부 구조를 나타낸 평면 모식도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 관한 프로젝터의 기능 블록을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 관한 프로젝터의 휠 모터 제어에 관한 제어 플로을 나타낸 플로우차트이다.

이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은, 프로젝터(1)의 외관 사시도이다.

그리고, 본 실시예에 있어서, 프로젝터(1)에서의 좌우란 투영 방향에 대한 좌우 방향을 나타내고, 전후란 프로젝터(1)의 투영 방향 및 광선속(光線束)의 진행 방향에 대한 전후 방향을 나타낸다.

프로젝터(1)는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 대략 직육면체 형상을 한 손바닥에 올려놓을 정도의 사이즈의 소형 프로젝터(1)로서, 상부 케이스(5)와 하부 케이스(6)에 의해 내부를 덮도록 하여 구성되어 있다.

그리고, 프로젝터 하우징의 전방에 위치하는 상부 케이스(5)와 하부 케이스(6)가 끼워맞추어져 이루어지는 정면판(12)에는, 대략 중앙에 렌즈 경통(鏡筒)(225)이 배치되고, 우측판(15) 근방에 흡기공(18)이 형성되어 있다.

또한, 프로젝터 하우징의 상부 케이스(5)에 의해 형성되는 상면판(11)에는 키/인디케이터부(37)가 설치된다.

이 키/인디케이터부(37)에는, 전원 스위치 키나 전원의 온 또는 오프를 통지하는 파워 인디케이터, 투영의 온, 오프를 전환하는 투영 스위치 키, 광원 유닛이나 표시 소자 또는 제어 회로 등이 과열되었을 때 통지하는 열 인디케이터 등의 키나 인디케이터가 배치되어 있다.

또한, 프로젝터 하우징의 후방이나 측방에 위치하는 상부 케이스(5)와 하부 케이스(6)가 끼워맞추어져 이루어지는 배면판(13)이나 우측판(15)에는, USB 단자나 전원 어댑터 플러그, 메모리 카드의 삽입구 등의 각종 단자가 설치되어 있다.

다음에, 이 프로젝터(1)의 내부 구조에 대하여 설명한다.

도 2는 프로젝터(1)의 내부 구조를 나타낸 평면 모식도이다.

프로젝터(1)는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 중앙 부분에 광원 유닛(60)을 구비하고, 광원 유닛(60)의 좌측편에 투영측 광학계가 내장된 렌즈 경통(225)을 구비하고, 렌즈 경통(225)과 좌측판(14)과의 사이에 배터리(55)를 구비하고 있다.

또한, 프로젝터(1)는, 렌즈 경통(225)과 배면판(13)과의 사이에 있는 배터리(55)의 근방에, 좌측판(14)과 평행하게 배치된 DMD 등의 표시 소자(51)를 구비하고 있다.

또한, 프로젝터(1)는, 광원 유닛(60)의 아래쪽에 주제어 회로 기판(241)을 구비하고, 렌즈 경통(225)과 배터리(55)와의 사이에 전원 제어 회로 기판(242)을 구비하고 있다.

또한, 프로젝터(1)는, 광원 유닛(60) 및 렌즈 경통(225)과 배면판(13)과의 사이에, 광원 유닛(60)으로부터의 사출광을 표시 소자(51)에 조사하고, 또한 표시 소자(51)에서 반사된 온 광(on light)의 광축을 투영측 광학계의 광축과 일치시켜 투영측 광학계를 향해 사출하는 도광 광학계(170)를 구비하고 있다.

또한, 광원 유닛(60)과 우측판(15)과의 사이에는, 배면판(13) 측으로부터 순차적으로, 전원 커넥터(80), 후술하는 적색 광원(121)용의 히트 싱크(heat sink)(190), 후술하는 여기 광원(71) 및 청색 광원(301)용의 히트 싱크(130), 냉각팬(261)을 구비하고 있다.

그리고, 광원 유닛(60)은, 냉각팬(261)의 근방이자 정면판(12)의 근방에 배치된 여기광 조사 장치(70)와, 여기광 조사 장치(70)와 렌즈 경통(225)과의 사이에 배치된 청색 광원 장치(300)와, 전원 커넥터(80)의 근방이자 배면판(13)의 근방에 배치된 형광 발광 장치(100)와, 여기광 조사 장치(70)와 형광 발광 장치(100)와의 사이에 배치된 적색 광원 장치(120)와, 광원 유닛(60)으로부터 사출되는 적색, 녹색 및 청색 파장 대역광을 도광 광학계(170)까지 도광하는 광원측 광학계(140)로 구성된다.

여기광 조사 장치(70)는, 광축이 좌측판(14)과 평행하게 된 2개의 여기 광원(71)과, 각각의 여기 광원(71)의 광축 상에 배치된 콜리메이터 렌즈(73)를 구비한다.

이 여기 광원(71)은, 청색 레이저 발광기이며, 형광 발광 장치(100)를 향해 청색 파장 대역의 레이저 광선을 사출한다.

또한, 여기 광원(71)은, 여기 광원(71)용의 기판을 사이에 두고 히트 싱크(130)와 접촉되어 있고, 이 히트 싱크(130)에 의해 냉각된다.

형광 발광 장치(100)는, 주위 방향으로 녹색 형광체층이 부설된 형광휠(101)과, 형광휠(101)을 회전 구동시키는 휠 모터(105)를 구비한다.

그리고, 형광휠(101)은, 표면이 경면(鏡面) 가공되어 있고, 이 경면 상에 원환형(圓環型)의 녹색 형광체층이 주위 방향으로 부설되어 이루어진다.

또한, 녹색 형광체층은, 내열성 및 투광성이 높은 실리콘 수지 등의 바인더와, 이 바인더에 균일하게 삽입된 녹색 형광체로 형성되어 있다.

이 녹색 형광체층은, 여기 광원(71)으로부터 사출된 레이저 광선을 여기광으로서 녹색의 형광광을 여기광의 입사면과 동일한 면 측으로부터 사출한다.

휠 모터(105)는, 후술하는 모터 제어부에 의해 제어되고 있고, 모터 제어부로부터의 지시에 따라 형광휠(101)을 회전 또는 정지시킨다.

그리고, 이 형광 발광 장치(100)에서의, 모터 제어에 관한 상세한 설명은 후술한다.

적색 광원 장치(120)는, 광축이 정면판(12)과 평행하게 된 적색 광원(121)을 구비한다.

이 적색 광원(121)은, 적색 발광 다이오드이며, 히트 싱크(190)에 의해 냉각된다.

또한, 청색 광원 장치(300)는, 광축이 여기 광원(71)과 평행하게 된 청색 광원(301)을 구비한다.

이 청색 광원(301)은, 청색 발광 다이오드이며, 히트 싱크(130)에 의해 냉각된다.

광원측 광학계(140)는, 여기광 조사 장치(70)로부터의 사출광 및 형광휠(101)로부터의 형광광을 집광하는 집광 렌즈(110)와, 적색 광원(121)으로부터의 사출광을 집광하는 집광 렌즈(125)와, 청색 광원(301)으로부터의 사출광을 집광하는 집광 렌즈(305)와, 여기광 조사 장치(70) 및 적색 광원 장치(120)로부터의 사출광을 투과하고, 형광 발광 장치(100)에 의한 발광광을 반사하는 제1 다이크로익 미러(141)와, 적색 광원 장치(120)로부터의 사출광, 및 형광 발광 장치(100)에 의한 발광광을 반사하고, 청색 광원 장치(300)로부터의 사출광을 투과하는 제2 다이크로익 미러(142)로 구성된다.

집광 렌즈(110, 125, 305)는, 복수 개의 렌즈가 조합되는 것에 의해 1개의 집광 렌즈로서 구성되어 있다.

또한, 제1 다이크로익 미러(141)는, 여기광 조사 장치(70)[또는 형광 발광 장치(100)]의 광축과 적색 광원 장치(120)의 광축이 교차하는 위치에 배치되어 있다.

또한, 제2 다이크로익 미러(142)는, 적색 광원 장치(120)의 광축과 청색 광원 장치(300)의 광축이 교차하는 위치에 배치되어 있다.

그리고, 이와 같은 구성으로 된 광원 유닛(60)에 있어서, 적색 파장 대역의 광원광은 적색 광원(121)에 의해 생성되고, 녹색 파장 대역의 광원광은 여기광 조사 장치(70)로부터의 사출광을 여기광으로서 발광하는 형광휠(101)에 의해 생성되고, 청색 파장 대역의 광원광은 청색 광원(301)에 의해 생성된다.

그리고, 각 파장 대역광은, 광원측 광학계(140)에 의해 도광 광학계(170)의 마이크로 렌즈 어레이(171)에 조사된다.

도광 광학계(170)는, 마이크로 렌즈 어레이(171)와, 광원 유닛(60)으로부터의 사출광의 광축을 표시 소자(51)를 향해 변경하는 광축 변경 미러(173)와, 광축 변경 미러(173)와 마이크로 렌즈 어레이(171)와의 사이에 배치된 집광 렌즈(172)와, 광축 변경 미러(173)에 의해 변경된 광축 상에 위치하는 집광 렌즈(174)와, 프리즘(175)으로 구성되어 있다.

마이크로 렌즈 어레이(171)는, 광원 유닛(60)으로부터 사출된 대략 원형 단면의 광선속을, 표시 소자(51)의 형상에 맞춘 직사각형 단면의 광선속으로 변환한다.

프리즘(175)은, 표시 소자(51)에 광원광을 조사하는 컨덴서 렌즈로서, 및 표시 소자(51)에 의해 생성된 투영광을 렌즈 경통(225)에 내장된 투영측 광학계의 광축과 일치시키도록 광축을 변경하는 광축 변환 장치로서 기능한다.

렌즈 경통(225)에 내장된 투영측 광학계는, 고정 렌즈군이나 가동 렌즈군에 의해 구성되어 있다.

또한, 배터리(55)는, 프로젝터(1)의 구동 전원이며, 상용 전원의 접속에 의해 충전 가능한 2차 전지이다.

그리고, 배터리(55)는, 리튬 이온 전지, 니켈 수소 전지 등의 2차 전지를 적용할 수 있다.

그리고, 본 실시예의 프로젝터(1)는, 전기 코드 등을 접속하지 않아도, 이 배터리의 전력에 의해 투영 가능하게 되어 있다.

다음에, 프로젝터(1)의 프로젝터 제어부에 대하여 도 3의 기능 블록도를 사용하여 설명한다.

프로젝터 제어부는, 제어부(38), 입출력 인터페이스(22), 화상 변환부(23), 표시 인코더(24), 표시 구동부(26) 등으로 구성된다.

이 제어부(38)는, 프로젝터(1) 내의 각각의 회로의 동작 제어를 담당하는 것으로서, 연산 장치로서의 CPU나 각종 세팅 등의 동작 프로그램을 고정적으로 기억한 ROM 및 작업 메모리로서 사용되는 RAM 등에 의해 구성되어 있다.

그리고, 이 프로젝터 제어부에 의해, 입출력 커넥터부(21)로부터 입력된 각종 규격의 화상 신호는, 입출력 인터페이스(22), 시스템 버스(SB)를 통하여 화상 변환부(23)에서 표시에 적합한 소정 포맷의 화상 신호와 통일되도록 변환된 후, 표시 인코더(24)에 출력된다.

또한, 표시 인코더(24)는, 입력된 화상 신호를 비디오 RAM(25)에 전개(展開) 기억시키고, 이 비디오 RAM(25)의 기억 내용으로부터 비디오 신호를 생성하여 표시 구동부(26)에 출력한다.

표시 구동부(26)는, 표시 소자 제어부로서 기능하는 것이며, 표시 인코더(24)로부터 출력된 화상 신호에 대응하여 적절하게 프레임레이트로 공간적 광변조 소자(SOM)인 표시 소자(51)를 구동한다.

광원 유닛(60)으로부터 사출된 광선속, 즉 광원 유닛(60)의 광원측 광학계(140)에 의해 소정의 일면에 집광된 광선속은, 도광 광학계(170)를 통하여 표시 소자(51)에 조사되고, 표시 구동부(26)는, 표시 소자(51)의 반사광으로 광상(光像)을 형성시켜, 투영측 광학계를 통하여 도시하지 않은 스크린에 형성된 화상이 투영 표시된다.

또한, 이 투영측 광학계의 가동 렌즈군(235)은, 렌즈 모터(45)에 의해 줌 조정이나 포커스 조정을 위한 구동이 행해진다.

또한, 화상 압축 신장부(31)는, 재생 시에 메모리 카드(32)에 기록된 화상 데이터를 판독하고, 일련의 동영상을 구성하는 각각의 화상 데이터를 1프레임 단위로 신장(伸長)시키고, 이 화상 데이터를 화상 변환부(23)를 통하여 표시 인코더(24)에 출력하고, 메모리 카드(32)에 기억된 화상 데이터에 기초하여 동영상 등의 표시를 가능하게 하는 처리를 행한다.

그리고, 하우징의 상부 케이스(5)에 설치되는 키/인디케이터부(37)로부터의 조작 신호는, 직접 제어부(38)에 송출된다.

그리고, 제어부(38)에는 시스템 버스(SB)를 통하여 음성 처리부(47)가 접속되어 있다.

이 음성 처리부(47)는, PCM 음원 등의 음원 회로를 구비하고 있고, 투영 모드 및 재생 모드 시에는 음성 데이터를 아날로그화하여, 스피커(48)를 구동하여 확성(擴聲) 방음(防音)시킨다.

또한, 제어부(38)는, 광원 제어부로서의 광원 제어 회로(41)를 제어하고 있다.

이 광원 제어 회로(41)는, 화상 생성 시에 요구되는 소정 파장 대역의 광원광이 광원 유닛(60)으로부터 사출되도록, 광원 유닛(60)의 여기광 조사 장치(70), 적색 광원 장치(120) 및 청색 광원 장치(300)의 발광을 개별적으로 제어한다.

또한, 광원 제어 회로(41)는, 제어부(38)에 의해 제어되어 휠 모터(105)의 정지, 회전의 제어를 행하는 모터 제어부로서도 기능한다.

또한, 제어부(38)는, 냉각팬 구동 제어 회로(43)에 광원 유닛(60) 등에 설치한 복수 개의 온도 센서에 의한 온도 검출을 행하게 하여, 이 온도 검출의 결과로부터 냉각팬의 회전 속도를 제어시키고 있다.

또한, 본 실시예의 프로젝터 제어부는, 광원 유닛(60)으로부터의 사출광의 조도(照度)를 측정하는 조도 측정부로서의 조도 센서(42)나, 여기 광원(71)에 흐르는 전류를 측정하는 여기 전류 측정부로서의 전류 측정 센서(44)를 구비한다.

그리고, 제어부(38)는, 조도 센서(42)로부터 송출된 각 파장 대역광의 출력에 관한 정보를 기초로, 광원 제어 회로(41)를 제어하여, 여기 광원(71), 적색 광원(121) 및 청색 광원(301)에 흐르는 전류를 조정한다.

그리고, 본 실시예의 프로젝터(1)는, 전력 절약 모드와, 통상 투영 모드와, 고휘도 투영 모드의 3개의 투영 모드에서의 투영이 가능하게 되어 있다.

전력 절약 모드란, 여기 광원(71), 적색 광원(121) 및 청색 광원(301)으로부터의 출력을 억제하여 투영하는 모드이며, 고휘도 투영 모드란, 여기 광원(71), 적색 광원(121) 및 청색 광원(301)으로부터의 출력을 높게 하여 투영하는 모드이며, 통상 투영 모드는, 전력 절약 모드와 고휘도 투영 모드와의 중간 모드이다.

이와 같은 투영 모드를 실현하기 위해, 제어부(38)는, 각 모드 시에서의 각각의 광원(71, 121, 301)으로부터의 출력에 관한 정보가 미리 기억된 출력 정보 기억부로서, 및 각 모드에서의 투영 시에서의 각각의 광원(71, 121, 301)에 흐르는 전류에 관한 정보가 미리 기억된 전류 정보 기억부로서 기능한다.

그리고, 제어부(38)는, 광원 제어 회로(41)를 제어하여, 설정되어 있는 투영 모드에 따라 기억되어 있는 정보를 기초로 각각의 광원(71, 121, 301)을, 복수 개의 휘도 모드로 점등시킨다.

즉, 제어부(38)는, 전력 절약 모드의 경우에 각각의 광원(71, 121, 301)을 저휘도 모드로 점등시키고, 통상 투영 모드의 경우에 각각의 광원(71, 121, 301)을 중휘도 모드로 점등시키고, 고휘도 투영 모드의 경우에 각각의 광원(71, 121, 301)을 고휘도 모드로 점등시킨다.

또한, 제어부(38)는, 조도 센서(42)로부터 송출되는 각각의 광원(71, 121, 301)의 출력 정보와 미리 기억된 출력 정보를 비교하여, 출력에 차이가 있는 경우에는, 조도 센서(42)로부터 송출되는 출력 정보가 미리 기억된 출력 정보와 동일하게 되도록 각각의 광원(71, 121, 301)에 흐르는 전류를 조정한다.

이와 같이, 제어부(38)가 광원 제어 회로(41)를 제어함으로써, 각각의 광원(71, 121, 301) 중 어느 하나에 시간이 경과됨에 따라 열화되는 등에 의한 휘도의 저하가 생겨도 제품 출하 당시의 휘도 밸런스를 일정하게 유지할 수 있다.

이와 같은 구성으로 된 본 실시예의 프로젝터(1)에서는, 배터리 구동으로 장시간의 투영을 가능하게 하기 위해, 투영 시의 전력 소비량을 삭감할 필요가 있다.

본 실시예의 프로젝터(1)에서는, 형광체층의 일부에 고출력의 여기광이 조사됨으로써 형광체가 가열 열화나 연소에 의해 파손되어, 발광량의 감소가 생기는 것을 방지하기 위해 형광휠(101)을 회전시키는 구성으로 하고 있다.

그러나, 이 형광휠(101)을 회전 구동시키는 휠 모터(105)의 구동 전류는, 큰 전력 소비원으로 된다.

그래서, 본 실시예의 프로젝터(1)에서는, 형광체에 연소 등의 손상이라는 열에 의한 열화가 생기지 않을 정도의 출력일 때는 형광휠(101)의 회전을 정지시키는 제어를 행함으로써, 전력 소비량의 삭감을 행하고 있다.

그리고, 본 실시예의 프로젝터(1)는, 전력 소비량의 삭감을 실현하기 위해, 휠 모터(105)의 제어 정보가 기억된 제어 정보 기억부와, 제어 정보 기억부에 기억된 정보를 기초로 휠 모터(105)를 제어하는 모터 제어부와, 여기 광원(71)에 흐르는 전류를 측정하는 여기 전류 측정부를 가지고 있다.

그리고, 이 제어 정보 기억부 및 모터 제어부는, 제어부(38)의 하나의 기능이며, 여기 전류 측정부는, 전류 측정 센서(44)이다.

이 제어 정보 기억부에는, 전력 절약 모드 및 통상 투영 모드 시에는 휠 모터(105)의 정지, 고휘도 투영 모드 시에는 휠 모터(105)의 구동의 취지의 제어 정보가 기억되어 있다.

또한, 제어 정보 기억부에는, 휠 모터(105)를 정지시키거나, 또는 구동을 개시할 때의 여기 광원(71)의 구동 전류인 경계 구동 전류 정보가 기억되어 있다.

그리고, 모터 제어부는, 도 4에 나타낸 제어 플로우에 따라 휠 모터(105)를 제어하고 있다.

즉, 모터 제어부는, 먼저, 투영 모드가 전력 절약 모드 또는 통상 투영 모드인지의 여부를 판정하는 투영 모드 판정 처리(단계 S101)를 실행한다.

그리고, 투영 모드 판정 처리(단계 S101)에 있어서 투영 모드가 전력 절약 모드 또는 통상 투영 모드였던 경우, 모터 제어부는, 여기 광원(71)의 구동 전류가 제어 정보 기억부에 기억된 경계 구동 전류 미만인지의 여부를 판정하는 구동 전류 판정 처리(단계 S105)를 실행한다.

구동 전류 판정 처리(단계 S105)에 있어서 구동 전류가 경계 구동 전류 미만이었던 경우, 모터 제어부는, 휠 모터(105)를 정지시키는 모터 정지 처리(단계 S107)를 실행한다.

한편, 투영 모드 판정 처리(단계 S101)에 있어서 고휘도 투영 모드였던 경우, 및 구동 전류 판정 처리(단계 S105)에 있어서 구동 전류가 경계 구동 전류 이상이었던 경우, 모터 제어부는, 휠 모터(105)를 구동시키는 모터 구동 처리(단계 S110)를 실행한다.

그리고, 모터 정지 처리(단계 S107) 및 모터 구동 처리(단계 S110) 후에, 모터 제어부는, 이상의 각각의 처리를 투영 종료 시까지 반복 실행한다.

즉, 본 실시예의 프로젝터(1)에서는, 투영 모드에 따라 휠 모터(105)의 제어를 행하면서, 여기 광원(71)의 구동 전류에 따라 휠 모터(105)를 제어하고 있다.

이와 같이, 본 실시예의 프로젝터(1)에서는, 투영 모드와 구동 전류의 양자를 확인하면서 휠 모터(105)가 제어된다.

왜냐하면, 본 실시예의 프로젝터(1)가, 전술한 바와 같이 조도 센서(42)로 측정한 출력의 정보에 기초하여 각각의 광원(71, 121, 301)의 구동 전류를 제어하고 있으므로, 전력 절약 모드나 통상 투영 모드라도 조도 센서(42)로부터의 정보를 기초로 제어한 여기 광원(71)의 구동 전류 또는 여기 광원(71)으로부터의 출력이 높을 경우가 있고, 그 때에는, 형광체에 연소 등의 열에 의한 열화가 생길 가능성이 있기 때문이다.

즉, 투영 모드와 구동 전류의 양자를 확인하면서 휠 모터(105)를 제어함으로써, 형광체의 연소에 의한 파손이라는 열에 의한 열화를 확실하게 방지할 수 있다.

그리고, 본 실시예에서 사용하고 있는 녹색 형광체는, 5.48W/mm²의 출력으로 여기광이 조사된 경우에는 20msec로 연소되고, 1.62W/mm²의 출력으로 여기광이 조사된 경우에는 연소되지 않는다.

따라서, 적어도 5.48W/mm²의 레이저 광선이 출력되는 구동 전류가 여기 광원(71)에 흐르고 있는 상태에서는 형광휠(101)을 회전시킬 필요가 있고, 한편, 1.62W/mm²의 레이저 광선이 출력되는 구동 전류가 여기 광원(71)에 흐르고 있는 상태에서는 형광휠(101)을 정지시키는 것이 가능하다.

본 실시예의 프로젝터(1)에 의하면, 형광체에 연소 등의 손상이라는 열에 의한 열화가 생기지 않는 범위에서 휠 모터(105)의 정지, 또는 구동의 제어를 행하는 모터 제어부를 구비함으로써, 형광체의 연소 등의 손상이라는 열에 의한 열화를 방지하면서, 전력 소비를 억제할 수 있다.

즉, 투영 시에 휠 모터(105)를 정지시킴으로써 큰 전력 소비원인 휠 모터(105)의 구동 전력을 감소시킬 수 있어, 배터리(55)의 전력에 의한 투영 시의 투영 시간을 길게 할 수 있으므로, 사용 편리성이 양호하고, 또한 소형의 프로젝터를 제공할 수 있게 된다.

또한, 본 실시예의 프로젝터(1)에 의하면, 여기 전류 측정부와 제어 정보 기억부를 구비함으로써, 여기 광원(71)에 흐르는 구동 전류에 따라 휠 모터(105)의 정지, 구동을 제어할 수 있게 되어, 형광체에 연소 등의 열에 의한 열화가 생기는 것을 확실하게 방지하면서, 전력 소비를 억제할 수 있다.

또한, 제어 정보 기억부에 경계 구동 전류 정보가 미리 기억되어 있는 것에 의해, 모터 제어부에 의한 휠 모터(105)의 정지, 구동의 제어를 용이하게 실현할 수 있으므로, 형광체의 연소 등의 열에 의한 열화를 방지하면서, 전력 소비를 삭감한 프로젝터(1)를 용이하게 제공할 수 있다.

또한, 투영 모드에 따라 휠 모터(105)의 정지, 구동을 제어함으로써, 복수 개의 투영 모드를 구비한 각종 프로젝터(1)에 있어서, 전력 소비량의 삭감을 용이하게 실현할 수 있다.

그리고, 본 실시예에서는, 제어 정보 기억부에 경계 구동 전류 정보를 기억시켜, 투영 모드와 경계 구동 전류 정보와의 양자를 확인하면서 휠 모터(105)의 정지, 구동을 제어하는 구성으로 하고 있지만, 제어 정보 기억부에, 여기 광원(71)에 흐르는 구동 전류와 형광휠(101)의 회전 속도에 관한 정보를 기억시켜, 구동 전류가 높을 경우에는 형광휠(101)의 회전 속도를 빠르게 하고, 구동 전류가 낮을 경우에는 형광휠(101)의 회전 속도를 늦게 하거나, 또는 정지시키는 구성으로 할 수도 있다.

이와 같이, 여기 광원(71)에 흐르는 구동 전류에 따라 형광휠(101)의 회전 속도를 아날로그적으로 제어하는 구성으로 한 경우라도, 휠 모터(105)의 구동에 필요한 전력 소비량을 삭감할 수 있으므로, 배터리(55)의 전력으로 장시간 투영이 가능한 소형 프로젝터를 제공할 수 있다.

또한, 제어 정보 기억부에, 휠 모터(105)를 정지시키거나, 또는 구동시키는 경계가 되는 여기 광원(71)의 출력 정보인 경계 출력 정보를 기억시켜, 전술한 조도 측정부로서의 조도 센서(42)로부터 송출되는 여기 광원(71)의 출력 정보를 기초로 휠 모터(105)를 제어하는 구성으로 해도 된다.

즉, 조도 센서(42)로부터 송출된 여기 광원(71)의 출력 정보와 경계 출력 정보를 대비하여, 휠 모터(105)를 제어하는 구성으로 할 수도 있다.

이와 같이, 여기 광원(71)의 출력을 기초로 휠 모터(105)를 제어하는 구성으로 한 경우라도, 전술한 각각의 실시예와 마찬가지로, 형광체의 연소라는 열에 의한 열화를 방지하면서 휠 모터(105)의 구동에 필요한 전력 소비량을 삭감할 수 있으므로, 배터리(55)의 전력으로 장시간 투영이 가능한 소형 프로젝터를 제공할 수 있다.

그리고, 전술한 실시예에서는, 녹색 파장 대역광만 형광휠(101)을 사용하여 생성하고 있어도, 다른 파장 대역광이 주위 방향으로 부설된 형광휠을 구비하는 광원 유닛에 있어서도, 동일한 모터 제어에 의해 전력 소비량의 삭감이 가능하다.

즉, 형광휠과 휠 모터를 구비한 각종 조명 장치, 광원 장치에 있어서 동일한 구성에 의해 전력 소비량의 삭감이 가능해진다.

즉, 본 발명은, 이상의 실시예에 한정되지 않고, 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 자유롭게 변경, 개량이 가능하다.

Claims

여기(勵起) 광원;
상기 여기 광원으로부터의 사출광(射出光)을 여기광으로서 발광(發光)하는 형광체층이 주위 방향으로 부설(敷設)된 형광휠(luminescent wheel);
상기 형광휠을 구동하는 휠 모터;
상기 형광체층에 상기 여기 광원에 의한 여기광이 조사(照射)되고 있는 상태에서, 상기 휠 모터를 정지시킬 것인지 구동시킬 것인지를 결정하는 모터 제어부
를 포함하는, 광원 유닛.
제1항에 있어서,
상기 여기 광원에 흐르는 구동 전류를 측정하는 여기 전류 측정부;
상기 여기 광원에 흐르는 구동 전류의 값과 상기 휠 모터의 정지 또는 구동과의 관계에 관한 정보가 기억된 제어 정보 기억부를 더 포함하고,
상기 모터 제어부는, 상기 여기 전류 측정부로부터 송출된 구동 전류의 값과 상기 제어 정보 기억부에 기억된 정보를 대비하여, 상기 제어 정보 기억부에 기억된 정보를 기초로 상기 휠 모터를 정지시킬 것인지 구동시킬 것인지를 결정하는, 광원 유닛.
제1항에 있어서,
상기 제어 정보 기억부에는, 상기 휠 모터의 정지 또는 구동의 조건으로 되는 상기 여기 광원에 흐르는 경계 구동 전류의 정보인 경계 구동 전류 정보가 기억되고,
상기 모터 제어부는, 상기 여기 광원에 흐르는 구동 전류의 값이 상기 경계 구동 전류 미만의 경우에 상기 휠 모터를 정지시키는 것으로 결정하고, 상기 여기 광원에 흐르는 구동 전류의 값이 상기 경계 구동 전류 이상의 경우에 상기 휠 모터를 구동시키는 것으로 결정하는, 광원 유닛.
제2항에 있어서,
상기 제어 정보 기억부에는, 상기 여기 광원에 흐르는 구동 전류와 상기 형광휠의 회전 속도에 관한 정보가 기억되고,
상기 모터 제어부는, 상기 여기 광원에 흐르는 구동 전류의 값에 따른 상기 형광휠의 회전 속도로 되도록 상기 휠 모터를 제어하는, 광원 유닛.
제1항에 있어서,
상기 형광휠은, 상기 여기 광원으로부터의 사출광을 받아 녹색 파장 대역광을 사출하고,
적색 파장 대역광을 사출하는 적색 광원;
청색 파장 대역광을 사출하는 청색 광원;
상기 모터 제어부로서 기능하고, 또한 상기 여기 광원, 상기 적색 광원 및 상기 청색 광원을 시분할 제어하는 광원 제어부를 더 포함하는, 광원 유닛.
제1항에 있어서,
상기 광원으로부터의 사출광의 조도(照度)를 측정하는 조도 센서;
상기 광원으로부터의 출력에 관한 정보가 미리 기억된 출력 정보 기억부;
상기 조도 센서로부터 송출되는 광원의 출력 정보와 상기 출력 정보 기억부에 미리 기억된 출력 정보를 비교하여, 출력에 차이가 있는 경우에는, 상기 조도 센서로부터 송출되는 출력 정보가 미리 기억된 출력 정보와 동일하게 되도록 광원에 흐르는 전류를 조정하는 광원 제어부를 더 포함하는, 광원 유닛.
제1항에 있어서,
사출하는 광원광(光源光)의 휘도가 상이한 복수 개의 휘도 모드를 구비하고,
상기 모터 제어부는, 상기 휘도 모드에 따라 상기 휠 모터를 정지시킬 것인지 구동시킬 것인지를 결정하는, 광원 유닛.
여기 광원, 상기 여기 광원으로부터의 사출광을 여기광으로서 발광하는 형광체층이 주위 방향으로 부설된 형광휠, 상기 형광휠을 구동하는 휠 모터를 가진 광원 유닛;
표시 소자;
상기 광원 유닛으로부터의 사출광을 상기 표시 소자까지 도광(導光)하는 도광 광학계;
상기 표시 소자에 의해 생성된 투영광(投影光)을 투영하는 투영측 광학계;
상기 형광체층에 여기 광원에 의한 여기광이 조사되고 있는 상태에서, 상기 휠 모터를 정지시킬 것인지 구동시킬 것인지를 결정하는 모터 제어부
를 포함하는, 프로젝터.