KR20130105498A

KR20130105498A - 광원 장치 및 프로젝터

Info

Publication number: KR20130105498A
Application number: KR1020130026978A
Authority: KR
Inventors: 나오츠구 오구라; 히데키 나카무라; 히데유키 쿠로사키; 토모유키 나가오; 마코토 사토; 히로시 오기노
Original assignee: 가시오게산키 가부시키가이샤
Priority date: 2012-03-14
Filing date: 2013-03-13
Publication date: 2013-09-25
Also published as: EP2639635A2; JP5910868B2; EP2639635B1; JP2013190591A; US20130242267A1; EP2639635A3; KR101490015B1; US9200768B2; CN103309140A

Abstract

본 발명의 광원 장치는, 여기(勵起) 광원과, 상기 여기 광원에 대향하는 형광 발광판과, 상기 여기 광원으로부터 발하여지는 광에 의하여 발광하는 상기 형광 발광판으로부터의 발광광의 파장 대역과 다른 적어도 2종류의 파장 대역의 광을 발하는 발광 광원을 포함하되, 상기 여기 광원이 발하는 광속의 광축과 상기 발광 광원이 발하는 광속의 광축을 직교시키며, 양 광축이 교차하는 위치에 다이크로익 미러를 포함하며, 상기 다이크로익 미러에서 반사된 형광광과 상기 다이크로익 미러를 투과한 상기 발광 광원의 광을 동일 방향으로 향하여 사출하는 것을 특징으로 한다.

Description

광원 장치 및 프로젝터{LIGHT SOURCE UNIT AND PROJECTOR}

본 발명은 광원 장치 및 프로젝터에 관한 것이다.

오늘날, 개인용 컴퓨터의 화면이나 비디오 화상, 또한 메모리 카드 등에 기억되어 있는 화상 데이터에 의한 화상 등을 스크린에 투영하는 화상 투영 장치로서의 데이터 프로젝터가 널리 사용되고 있다. 이러한 프로젝터에 있어서, 종래에는 고휘도의 방전 램프를 광원으로 이용하는 것이 주류였으나, 최근에는 광원으로 발광 다이오드(LED)나 레이저 발광 소자, 유기EL, 또는 형광체 등을 이용한 개발이나 제안이 많아지고 있다.

또한, 적색, 녹색 및 청색용의 각 LED 칩 형상이나 발광색에 의하여 변화하는 배광 특성을 고려하여 광 이용 효율을 향상시키는 광원 장치 및 프로젝터가 개발되어 있다. 예를 들면, 본원 출원인에 의하여 출원된 일본특허공개 2011-53323호 공보에서는, 레이저 다이오드에 의한 청색의 파장 대역의 광을 사출하는 여기 광원과, 이 여기 광원으로부터 사출된 광을 흡수하여 녹색광의 가시광으로 변환하는 형광체의 층과 이 여기 광원으로부터 사출된 광을 확산 투과하는 확산 투과층을 가지며 모터에 의하여 회전 구동되는 형광 휠(회전판)과, 적색광을 발하는 발광 다이오드를 포함하는 광원 장치 및 이 광원 장치를 포함하는 프로젝터가 개시되어 있다.

또한, 일본특허공개 2004-341105호 공보에서는, 투광성을 가진 원판으로 이루어진 발광판의 표면에, 적색, 녹색, 청색 형광체의 층을 병설하고, 발광판의 이면에 자외선 투과, 가시광 반사의 다이크로익 필터(dichroic filter)를 배치하고, 발광판의 이면 측으로부터 형광체 층에 자외광을 조사함으로써, 적색, 녹색, 청색 파장 대역의 광을 생성하는 광원 장치가 제안되어 있다.

그러나 상술한 광원 장치에서는, 적색, 녹색 및 청색 파장 대역의 광의 각 발광점으로부터의 발광 방향이 각각 다르기 때문에, 각 파장 대역의 광의 광축 방향을 일치시켜 표시 소자에 조사하기 위한 광학 레이아웃이 복잡하게 되어 있다. 또한, 광학 레이아웃이 복잡하기 때문에, 렌즈나 거울의 양이 증가하여 비용이 증가하거나 프로젝터의 소형화에 방해가 되고 있다.

일본특허공개 2011-53323호 공보. 일본특허공개 2004-341105호 공보.

본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 소형이며 발광 효율이 높은 광원 장치와, 이 광원 장치를 포함한 프로젝터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 광원 장치는, 여기(勵起) 광원과, 상기 여기 광원에 대향하는 형광 발광판과, 상기 여기 광원으로부터 발하여지는 광에 의하여 발광하는 상기 형광 발광판으로부터의 발광광의 파장 대역과 다른 적어도 2종류의 파장 대역의 광을 발하는 발광 광원을 포함하되, 상기 여기 광원이 발하는 광속의 광축과 상기 발광 광원이 발하는 광속의 광축을 직교시키며, 양 광축이 교차하는 위치에 다이크로익 미러(dichroic mirror)를 포함하며, 상기 다이크로익 미러에서 반사된 형광광과 상기 다이크로익 미러를 투과한 상기 발광 광원의 광을 동일 방향으로 향하여 사출하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 프로젝터는, 상기 기재의 광원 장치와, 투영광을 생성하는 표시 소자와, 상기 광원 장치로부터의 사출광을 상기 표시 소자까지 도광(導光)하는 광학계와, 상기 표시 소자에서 생성된 투영광을 도광하는 투영 광학계와, 상기 표시 소자와 상기 광원 장치의 제어를 수행하는 프로젝터 제어 유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면 소형이며 발광 효율이 높은 광원 장치와, 이 광원 장치를 포함한 프로젝터를 제공할 수 있다.

본 발명은, 이하의 상세한 설명 및 첨부 도면에 의하여 더욱 상세히 이해될 수 있을 것이나, 이들은 오로지 설명을 위한 것이며, 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 관한 프로젝터의 외관 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 형태에 관한 프로젝터의 기능 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시 형태에 관한 프로젝터의 내부 구조를 도시한 평면 모식도이다.

이하, 본 발명의 실시 형태를 첨부 도면에 기초하여 상세히 설명한다. 도 1은 프로젝터 10의 외관 사시도이다. 또한, 본 실시 형태에 있어서, 프로젝터 10에 있어서의 '좌' 또는 '우'라 함은 투영 방향에 대하여 왼쪽 또는 오른쪽 방향을 의미하며, '앞(전)' 또는 '뒤(후)'라 함은 프로젝터 10의 스크린 측 방향 및 광선속(光線束)의 진행 방향에 대하여 앞 또는 뒷 방향을 의미한다.

또한, 프로젝터 10은, 도 1에 도시된 바와 같이, 대체로 직육면체 형상으로서, 프로젝터 하우징의 전방 측면을 이루는 정면판 12에 투영부를 가지며, 이 정면판 12에는 복수의 배기공 17이 설치되어 있다. 또한, 도시되어 있지 않지만, 리모컨으로부터의 제어 신호를 수신하는 Ir 수신부가 설치되어 있다.

또한, 하우징의 상부 케이스 11에는 키/표시부 37이 설치되며, 이 키/표시부 37에는 전원 스위치와 전원의 온 또는 오프를 통지하는 파워 표시기, 투영의 온 또는 오프를 전환하는 투영 스위치 키, 광원 유닛과 표시 소자 또는 제어 회로 등이 과열된 경우를 통지하는 과열 표시기 등의 키와 표시기가 배치되어 있다. 또한, 상부 케이스 11은, 프로젝터 하우징의 상면과 좌측면의 일부까지를 덮으며, 고장시 등에는 상부 케이스 11을 하부 케이스 16으로부터 떼어내도록 구성되어 있다.

또한, 하우징의 후면에는, 후면판에 USB 단자와 아날로그 RGB 영상 신호가 입력되는 영상 신호 입력용 D-SUB 단자, S 단자, RCA 단자, 음성 출력 단자 등이 설치된 입출력 코넥터부 및 전원 어댑터 플러그 등의 각종 단자가 설치되어 있다. 또한, 후면판에는 복수의 흡기공이 형성되어 있다.

다음으로, 프로젝터 10의 프로젝터 제어 유닛에 관하여 도 2의 기능 블록도를 참조하여 설명한다. 프로젝터 제어 유닛은, 제어부 38, 입출력 인터페이스 22, 화상 변환부 23, 표시 인코더 24, 표시 구동부 26 등으로 구성된다.

이 제어부 38은, 프로젝터 10 내의 각 회로의 동작을 제어하는 것으로서, CPU, 각종 세팅 등의 동작 프로그램을 고정적으로 기억하는 ROM 및 작업 메모리로서 사용되는 RAM 등에 의하여 구성되어 있다.

그리고 이 프로젝터 제어 유닛에 의하여, 입출력 코넥터부 21로부터 입력된 각종 규격의 화상 신호는, 입출력 인터페이스 22, 시스템 버스(SB)를 거쳐 화상 변환부 23에서 표시하기에 적합한 소정 포맷의 화상 신호로 통일되도록 변환된 후, 표시 인코더 24로 출력된다.

또한, 표시 인코더 24는, 입력된 화상 신호를 비디오 RAM 25에 전개 기억시킨 다음, 이 비디오 RAM 25의 기억 내용으로부터 비디오 신호를 생성하여 표시 구동부 26으로 출력한다.

표시 구동부 26은, 표시 소자 제어 유닛으로서 기능하는 것이며, 표시 인코더 24로부터 출력된 화상 신호에 대응하여 적합한 프레임 레이트로 공간적 광 변조 소자(SOM)인 표시 소자 51을 구동하는 것이다.

그리고 이 프로젝터 10에서는, 광원 유닛 60으로부터 사출된 광선속을 광학계를 거쳐 표시 소자 51에 조사함으로써, 표시 소자 51의 반사광으로 광 이미지를 형성하고, 투영 광학계를 거쳐 도시되지 않은 스크린에 화상을 투영 표시한다. 또한, 이 투영 광학계의 가동 렌즈군 235는, 렌즈 모터 45에 의하여 줌 조정과 포커스 조정을 위한 구동이 수행된다.

또한, 화상 압축/해제부 31은, 화상 신호의 휘도 신호 및 색차 신호를 ADCT 및 허프만 부호화 등의 처리에 의하여 데이터를 압축하여 착탈 가능한 기록 매체로 된 메모리 카드 32에 순차적으로 써넣는 기록 처리를 수행한다.

더욱이, 화상 압축/해제부 31은, 재생 모드인 때에 메모리 카드 32에 기록된 화상 데이터를 독출하고, 일련의 동영상을 구성하는 개개의 화상 데이터를 1프레임 단위로 해제하고, 이 화상 데이터를 화상 변조부 23을 거쳐 표시 인코더 24로 출력하고, 메모리 카드 32에 기억된 화상 데이터에 기초하여 동영상 등의 표시를 가능하도록 처리한다.

그리고 하우징의 상부 케이스 11에 설치된 메인 키 및 표시기 등에 의하여 구성된 키/표시부 37의 조작 신호는, 직접 제어부 38로 송출되며, 리모컨으로부터의 키 조작 신호는 Ir 수신부 35에서 수신되어 Ir 처리부 36에서 복조된 코드 신호가 제어부 38로 출력된다.

또한, 제어부 38에는 시스템 버스(SB)를 거쳐 음성 처리부 47이 접속되어 있다. 이 음성 처리부 47은, PCM 음원 등의 음원 회로를 포함하고 있으며, 투영 모드 및 재생 모드일 때에는 음성 데이터를 아날로그화하여 스피커 48을 구동하여 소리를 낸다.

또한, 제어부 38은 광원 제어 유닛으로서의 광원 제어 회로 41을 제어하며, 이 광원 제어 회로 41은 화상 생성시에 요구되는 소정의 파장 대역의 광이 광원 유닛 60으로부터 사출되도록 광원 유닛 60의 적색 광원 장치, 녹색 광원 장치 및 청색 광원 장치의 발광을 개별적으로 제어한다.

그리고 제어부 38은 냉각 팬 구동 제어 회로 43에 광원 유닛 60 등에 설치된 복수의 온도 센서에 의한 온도 검출을 수행하며, 이 온도 검출의 결과로부터 냉각 팬의 회전 속도를 제어한다. 또한, 제어부 38은 냉각 팬 구동 제어 회로 43과 관련하여 타이머 등에 의하여 프로젝터 본체의 전원이 오프된 후 냉각 팬의 회전을 지속시키거나 또는 온도 센서에 의한 온도 검출의 결과에 따라서는 프로젝터 본체의 전원을 오프하는 등의 제어도 수행한다.

다음으로, 이 프로젝터 10의 내부 구조에 관하여 설명한다. 도 3은 프로젝터 10의 내부 구조를 도시한 평면 모식도이다.

프로젝터 10은, 도 3에 도시된 바와 같이, 중앙 부분에 광원 유닛 60을 포함하며, 광학 유닛 60의 좌측에 투영 광학계가 내장된 렌즈 경통 225를 포함하고 있다. 또한, 프로젝터 10은, 렌즈 경통 225와 배면판 13의 사이에 DMD 등의 표시 소자 51을 포함하고 있다. 또한, 프로젝터 10은, 광원 유닛 60의 아래쪽에 주 제어 회로 기판을 포함하고 있다.

또한, 프로젝터 10은, 표시 소자 51과 배면판 13의 사이에, 표시 소자 51을 냉각시키는 히트 싱크 191을 포함하고 있다. 또한, 광원 유닛 60과 우측판 15의 사이에는 적색 광원 121 및 청색 광원 301 용의 히트 싱크 131과 190을 포함하고 있다.

광원 유닛 60은, 프로젝터 하우징의 좌우 방향에 있어서의 대체로 중앙 부분에 배치된 여기광 조사 장치 70 및 이 여기광 조사 장치 70으로부터 사출되는 광선속의 광축 상에 있어서 정면판 12의 근방에 배치된 형광 발광 장치 100에 의한 녹색 광원 장치 80과, 여기광 조사 장치 70과 형광 발광 장치 100의 사이에 배치된 청색 광원 장치 300과 적색 광원 장치 120에 의하여 형성되는 이색 광원 장치 400과, 형광 발광 장치 100으로부터의 사출광이나 적색 광원 장치 120으로부터의 사출광과 청색 광원 장치 300으로부터의 사출광의 광축이 각각 동일한 광축이 되도록 광로를 변환하여 각 색광을 소정의 일면인 표시 소자 51에 조사하는 광학계를 포함한다.

녹색 광원 장치 80에 있어서의 여기광 조사 장치 70은, 배면판 13과 광축이 수직이 되도록 배치된 반도체 발광 소자에 의한 여기 광원 71과, 여기 광원 71과 배면판 13의 사이에 배치된 히트 싱크 81을 포함한다.

여기 광원 71은 두 개의 반도체 발광 소자인 청색 레이저 다이오드가 병렬로 배치되어 있고, 각 청색 레이저 다이오드의 광축 상에는 각 청색 레이저 다이오드로부터의 사출광을 평행광으로 변환하는 집광 렌즈인 콜리메이터 렌즈 73이 각각 배치되어 있다.

히트 싱크 81과 배면판 13의 사이에는, 냉각 매체로서 외기를 히트 싱크 81 측으로 송풍하는 송풍팬인 냉각팬 261이 배치되어 있고, 이 냉각팬 261과 히트 싱크 81에 의하여 여기 광원 71이 냉각된다.

녹색 광원 장치 80에 있어서의 형광 발광 장치 100은, 정면판 12와 평행이 되도록, 즉 여기광 조사 장치 70으로부터의 사출광의 광축과 직교하도록 배치된 형광 휠 101과, 이 형광 휠 101을 회전 구동하는 휠 모터 110과, 형광 휠 101로부터 배면판 13 방향으로 사출된 광선속을 집광하는 집광 렌즈군 111을 포함한다.

형광 휠 101은, 원판 형상의 금속 재료로서, 여기 광원 71로부터의 사출광을 여기광으로서 녹색 파장 대역의 형광 발광광을 사출하는 환상의 형광 발광 영역이 오목부로서 형성되며, 여기광을 받아 형광 발광하는 형광체로서 기능한다. 또한, 형광 발광 영역을 포함하는 형광 휠 101의 여기 광원 71 측의 표면은, 은 증착 등에 의하여 거울 가공됨으로써 빛을 반사하는 반사면이 형성되고, 이 반사면 상에 녹색 형광체의 층이 형성된다.

그리고 형광 휠 101의 녹색 형광체 층에 조사된 여기광 조사 장치 70으로부터의 사출광은, 녹색 형광체 층에 있어서의 녹색 형광체를 여기하고, 녹색 형광체로부터 전방위로 형광 발광된 광선속은 직접 여기 광원 71 측으로 또는 형광 휠 101의 반사면에서 반사된 후에 여기 광원 71 측으로 사출된다.

또한, 형광체 층의 형광체에 흡수되지 않고 금속 재료에 조사된 여기광은 반사면에 의하여 반사되어 다시 형광체 층으로 입사하고, 형광체를 여기하게 된다. 따라서, 형광 휠 101의 오목부의 표면을 반사면으로 함으로써, 녹색의 광원인 여기 광원 71로부터 사출된 여기광의 이용 효율을 높일 수 있어 더욱 밝게 발광시킬 수 있다.

또한, 형광 휠 101의 반사면에서 형광체 층 측으로 반사된 여기광에 있어서 형광체에 흡수되지 않고 여기 광원 71 측으로 사출된 여기광은 다이크로익 미러 141을 투과하고, 형광광은 다이크로익 미러 141에 의하여 반사되기 때문에, 여기광이 외부로 사출되는 일은 없다. 그리고 휠 모터 110과 정면판 12의 사이에는 히트 싱크 130 등이 배치되어 있어서, 이들에 의하여 형광 휠 101이 냉각된다.

청색 광원 장치 300과 적색 광원 장치 120에 의하여 형성되는 이색 광원 장치 400은, 그 사출광의 광축과 여기 광원 71로부터의 광의 광축이 직교하도록 배치되어 있다. 그리고 장치 내의 청색 광원 장치 300은, 청색 광원 301과, 청색 광원 301로부터의 사출광을 소정 범위의 광으로 집광하여 사출하는 콜리메이터 렌즈 305를 포함한다. 또한, 장치 내의 적색 광원 장치 120은, 적색 광원 121과, 적색 광원 121로부터의 사출광을 소정 범위의 광으로 집광하여 사출하는 집광 렌즈 125를 포함한다. 그리고 청색 광원 장치 300 및 적색 광원 장치 120은, 여기광 조사 장치 70으로부터의 사출광 및 형광 휠 101로부터 사출된 녹색 파장 대역의 광과 광축이 교차하도록 배치되어 있다.

청색 광원 301은, 청색의 파장 대역의 광을 발하는 반도체 발광 소자로서의 청색 레이저 발광기이다. 또한, 적색 광원 121은, 적색의 파장 대역의 광을 발하는 반도체 발광 소자로서의 적색 레이저 발광기이다. 나아가, 청색 광원 장치 300 및 적색 광원 장치 120은, 청색 광원 301 및 적색 광원 121 근방에 배치된 히트 싱크 131 및 190을 포함한다.

그리고 히트 싱크 131 및 190과 정면판 12의 사이에는, 송풍팬으로부터 송풍되어 히트 싱크 131 및 190에 의하여 데워진 냉각 매체를 흡입하여 장치 외부로 배출하기 위한 흡입팬으로서의 냉각팬 261이 배치되어 있고, 이 냉각팬 261에 의하여 적색 광원 121 및 청색 광원 301이 냉각된다.

그리고 장치 내의 광학계는, 적색, 녹색, 청색 파장 대역의 광선속을 집광시키는 집광 렌즈와, 각 파장 대역의 광선속의 광축을 변환하여 동일한 광축으로 만드는 다이크로익 미러 등으로 이루어진다.

구체적으로는, 여기광 조사 장치 70으로부터 사출되는 청색 파장 대역의 광 및 형광 휠 101로부터 사출되는 녹색 파장 대역의 광의 광축과, 이색 광원 장치 400으로부터 사출되는 적색 파장 대역의 광 및 청색 파장 대역의 광의 광축이 교차하는 위치에, 청색 및 적색 파장 대역의 광이 투과하고, 녹색 파장 대역의 광을 반사시켜 이 녹색광의 광축을 좌측판 14 방향으로 90도 변환시키는 다이크로익 미러 141이 배치되어 있다.

그리고 다이크로익 미러 141의 좌측에는, 각 광원으로부터의 사출광을 각각 소정 범위로 확산시키면서 소정 범위 내에서 휘도 분포를 균일화시키는 마이크로 렌즈 어레이 254를 포함한다.

마이크로 렌즈 어레이 254는, 상기한 바와 같이, 입사되는 사출광을 소정 범위 내에서 그 휘도 분포를 균일화시키는 것으로서, 예를 들면 종래의 경우 공간 소모가 큰 광 터널(light tunnel)이나 도광 로드(light guiding rod)가 채용되어 왔다.

그리고 본 실시 형태에서는, 마이크로 렌즈 어레이 254로서, 0.2 내지 0.4mm 간격으로 미소한 마이크로 렌즈가 다수 배열되어 형성되어 있는 것을 채용한다. 마이크로 렌즈는, 렌즈 형상으로서 평철형(planoconvex) 비구면 렌즈나 평요형(planoconcave) 비구면 렌즈 등을 격자 형상 또는 육방 격자 형상 등으로 배열한 것이다. 그리고 마이크로 렌즈 어레이 254 근방에는, 마이크로 렌즈 어레이 254로부터 확산되어 그 휘도 분포가 균일하게 된 광을 표시 소자 51의 유효 사이즈에 집광시키는 집광 렌즈 255가 배치되어 있다.

집광 렌즈 125 및 305는, 복수의 렌즈가 조합됨으로써 하나의 집광 렌즈를 구성하도록 되어 있다. 또한, 다이크로익 미러 141은, 여기광 조사 장치 70의 광축과 이색 광원 장치 400의 광축이 교차하는 위치에 배치되어 있다.

따라서, 하나의 다이크로익 미러 141에 의하여, 적색 파장 대역의 광, 녹색 파장 대역의 광 및 청색 파장 대역의 광의 각각을 동일한 경로에 중첩시키는 것이 가능하다.

또한, 이 광원 유닛 60으로부터 사출된 광원광을 표시 소자 51로 도광함에 있어서, 마이크로 렌즈 어레이 254에 의해 균일한 강도 분포를 갖게 된 광선속을 광축 변환 미러 173에 사출시킬 수 있게 된다.

또한, 광축 변환 미러 173에서 반사된 광원광을 표시 소자 51로 효과적으로 조사하는 콘덴서 렌즈 174가 포함되어 있다. 그리고 이 표시 소자 51과 배면판 13의 사이에는 표시 소자 51을 냉각하기 위한 히트 싱크 191 등이 배치되어 있다.

그리고 표시 소자 51에서 반사된 "온(ON)" 광을 스크린으로 방출하는 투영 광학계 168의 렌즈군이 포함되어 있다. 이 투영 광학계 168로서는, 렌즈 경통 225에 내장되는 고정 렌즈군과 가동 경통에 내장되는 가동 렌즈군 235가 포함되어, 줌 기능을 구비한 가변 초점형 렌즈가 되며, 렌즈 모터에 의하여 가동 렌즈군을 이동시켜 줌 조정과 초점 조정을 가능하게 하고 있다.

또한, 본 실시 형태의 광원 장치에 있어서의 청색 광원 301은 청색의 파장 대역의 광을 발하는 반도체 발광 소자로서의 청색 레이저 발광기이며, 적색 광원 121은 적색의 파장 대역의 광을 발하는 반도체 발광 소자로서의 적색 레이저 발광기로서 설명해 왔지만, 여기에 한정되지 않으며, 예를 들어 휘도가 높은 발광 다이오드이어도 좋다.

그리고 이들 적색 광원 및 청색 광원에 관하여는, 콜리메이터 렌즈와 발광 소자의 거리 조정을 수행하여, 마이크로 렌즈 어레이 254로의 조사광이 소정 범위로 집광되어 사출되도록, 서로 다른 파장 대역의 광인 적색 파장 대역의 광 및 청색 파장 대역의 광의 두 발광광이 근접하여 평행이 되도록 동일 방향으로 사출시킨다.

그리고 이 마이크로 렌즈 어레이 254에 의하여, 광축이 가지런히 정리된 적색, 녹색 및 청색 파장 대역의 광이, 휘도 분포에 있어서 밝기가 균일화되어 투과되고, 집광 렌즈 255에 의하여 집광된다. 그리고 집광 렌즈 255에서 표시 소자 51의 유효 사이즈와 동등하게 되도록 집광되어 표시 소자 51에 조사된다.

이상과 같이, 본 발명의 실시 형태에 의하면, 하나의 다이크로익 미러 141에 의하여, 적색 파장 대역의 광, 녹색 파장 대역의 광 및 청색 파장 대역의 광의 각각을 동일한 광로에 중첩시키도록 함으로써, 광학 부품의 수를 삭감함과 함께, 강의 감쇄를 경감시켜 고휘도의 투영광을 실현하는 소형의 광원 장치와, 이 광원 장치를 포함하는 프로젝터 10을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 형태에 의하면, 적색 패장 대역의 광을 발하는 광원 및 청색 파장 대역의 광을 발하는 광원을 병설하여 하나의 유닛으로 함으로써, 두 발광광의 광축을 근접 또한 평행하게 하여 동일 방향으로 사출시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 형태에 의하면, 형광 발광 장치 100이 여기 광원 71의 사출된 광을 받아 녹색 형광광을 발하는 형광판을 포함함으로써, 고휘도의 녹색광을 형성할 수 있다.

그리고 본 발명의 실시 형태에 의하면, 마이크로 렌즈 어레이 254를 적용함으로써, 표시 소자 51의 유효 사이즈와 동등하게 되도록 소형의 광학 부재로 휘도를 균일화시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 형태에 의하면, 복수의 광원의 사출광과 여기 광원 71의 사출광이 직교하는 위치에 적색 파장 대역의 광 및 청색 파장 대역의 광을 투과시켜, 녹색 파장 대역의 광을 반사시키는 다이크로익 미러 하나를 배치함으로써, 세 가지 광을 일치시켜 콤팩트한 광학계를 가능하게 할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 형태에 의하면, 발광 광원은 서로 다른 파장 대역의 광을 발하는 상기 발광 광원 소자가 각각 복수 개 설치되어 있음으로써, 각 광 모두 소정의 휘도를 확보할 수 있다.

그리고 본 발명의 실시 형태에 의하면 여기 광원 71은 레이저 발광기이기 때문에, 고휘도의 녹색 파장 대역의 광을 생성할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 형태에 의하면, 발광 광원 소자는, 레이저 발광기이기 때문에, 고휘도의 적색 파장 대역의 광 및 청색 파장 대역의 광을 생성할 수 있다.

나아가, 본 발명의 실시 형태에 의하면, 발광 광원 소자를 발광 다이오드로 하면, 부품 단가를 경감시킬 수 있다.

본 발명의 실시 형태들에 관하여 설명하였으나, 이들 실시 형태는 예로서 제시한 것이며, 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 이들 신규한 실시 형태는, 그 밖의 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위 내에서 종종 생략, 치환, 변경을 수행할 수 있다. 이들 실시 형태는 그 변형은 발명의 범위와 요지에 포함되어 있으며, 특허청구범위에 기재된 발명 및 그 균등 범위에 속한다.

Claims

광원 장치에 있어서,
여기 광원과,
상기 여기 광원에 대향하는 형광 발광판과,
상기 여기 광원으로부터 발하여진 광에 의하여 발광하는 상기 형광 발광판으로부터의 발광광의 파장 대역과 다른 적어도 두 종류의 파장 대역의 광을 발하는 발광 광원과,
상기 여기 광원이 발하는 광속의 광축과, 상기 발광 광원이 발하는 광속의 광축을 직교시키며, 두 광축이 교차하는 위치에 배치된 다이크로익 미러
를 포함하되,
상기 다이크로익 미러에서 반사된 형광광과 상기 다이크로익 미러를 투과한 상기 발광 광원의 광을 동일 방향을 향하여 사출시키는 광원 장치.
제1항에 있어서,
상기 형광 발광판에 포함된 형광체는 녹색 파장 대역의 광을 발하는 형광체이며,
상기 발광 광원은, 청색 파장 대역의 광을 발하는 발광 광원 소자와, 적색 파장 대역의 광을 발하는 발광 광원 소자를 포함하는
광원 장치.
제1항에 있어서,
상기 다이크로익 미러는, 청색 및 적색 파장 대역의 광을 투과시키고, 녹색 파장 대역의 광을 반사시키는
광원 장치.
제1항에 있어서,
상기 발광 광원으로부터의 광이 상기 다이크로익 미러를 투과한 광로 상에 배치된 마이크로 렌즈 어레이를 포함하는
광원 장치
제1항에 있어서,
상기 발광 광원은, 서로 다른 파장 대역의 광을 발하는 복수의 발광 광원 소자를 포함하는
광원 장치.
제1항에 있어서,
상기 여기 광원은 레이저 발광기인
광원 장치.
제2항에 있어서,
상기 발광 광원 소자는 레이저 발광기인
광원 장치.
제2항에 있어서,
상기 발광 광원 소자는 발광 다이오드인
광원 장치.
프로젝터에 있어서,
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 광원 장치와,
투영광을 생성하는 표시 소자와,
상기 광원 장치로부터의 사출광을 상기 표시 소자로 도광하는 광학계와,
상기 표시 소자에서 생성된 투영광을 도광하는 투영 광학계와,
상기 표시 소자와 상기 광원 장치의 제어를 수행하는 프로젝터 제어 유닛
을 포함하는 프로젝터.