KR20130107235A - 광원 장치 및 프로젝터 - Google Patents

Abstract

사용 환경 또는 사양 변경에 의해 발광 소자의 점등 개수가 변동되어 집광 밸런스가 무너졌을 때도, 집광 밸런스를 정렬할 수 있는 광원 장치 및 프로젝터를 제공하므로, 광원 장치는, 복수의 발광 소자를 각각 수납하는 소자 수납부(79a)를 가지는 홀더(79)와, 복수의 소자 수납부(79a) 중, 일부로부터 광을 출사(出射)하지 않을 때 복수의 발광 소자로부터 출사되는 광속(光束)의 광축 중심을 평행 이동시키는 반사 미러나 홀더(79) 등의 광학계의 기구를 이동시켜 조정하는 것을 가능하게 하는 조정부를 구비하는 것으로 한다.

Description

광원 장치 및 프로젝터{LIGHT SOURCE DEVICE AND PROJECTOR}

본 발명은, 광원 장치 및 프로젝터에 관한 것이다.

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

이 프로젝터는, 광원으로부터 사출(射出)된 광을 DMD(디지털·마이크로미러·디바이스)라는 마이크로미러 표시 소자, 또는 수정판에 집광시켜, 스크린 상에 컬러 화상을 표시하게 한다.

그리고, 프로젝터는, 퍼스널 컴퓨터나 DVD 플레이어 등의 영상 기기의 보급에 따라, 업무용 프리젠테이션으로부터 가정용으로 도달할 때까지, 용도가 확대되고 있다.

이와 같은 프로젝터에 있어서, 종래에는 고휘도의 방전 램프를 광원으로 하는 것이 주류(主流)였지만, 최근, 광원으로서 복수의 레이저 다이오드 등의 반도체 발광 소자를 사용하게 되고, 그에 따라, 복수의 렌즈나 미러 등의 광학 부품에 의해 구성되는 광원 장치의 개발이나 제안이 많이 되어 있다.

그리고, 본원 출원인이 먼저 출원한 일본공개특허 제2011-013317호 공보에서는, 복수의 광원을 매트릭스형으로 배열하는 구성으로 함으로써, 각각의 광원으로부터의 사출광의 간격을 계단형으로 배치한 미러로 좁힘으로써, 복수의 휘점(輝点)으로부터 사출되는 광선속(光線束)의 단면(斷面) 면적을 축소할 수 있는 광원 장치로 하고, 이 광원 장치를 구비하는 프로젝터를 제안하고 있다.

일본공개특허 제2011-013317호 공보

그러나, 전술한 프로젝터에서는, 각각의 광원으로부터의 사출광의 간격을 복수의 미러로 좁힘으로써 광선속의 단면적(斷面績)을 축소할 수 있지만, 같은 프로젝터에서, 사용 환경 또는 사양 변경에 의해 발광 소자의 점등 개수가 변동되면, 집광 밸런스가 무너져 투사광의 휘도 불균일이나 색 불균일 등이 발생할 우려가 있었다.

본 발명은 전술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것이며, 집광 밸런스를 정렬할 수 있는 광원 장치 및 프로젝터를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

본 발명의 제1 관점에 관한 광원 장치는, 복수의 발광 소자를 각각 수납하는 소자 수납부를 가지는 홀더와, 상기 복수의 소자 수납부 중, 일부로부터 광을 출사하지 않을 때 상기 복수의 발광 소자로부터 출사되는 광속의 광축 중심을 평행 이동시키는 조정부를 구비한다.

본 발명의 제2 관점에 관한 프로젝터는, 상기 본 발명의 제1 관점에 관한 광원 장치와 표시 소자와, 상기 광원 장치로부터의 광을 상기 표시 소자에 도광(道光)하는 광원측 광학계와, 상기 표시 소자로부터 사출된 화상을 스크린에 투영하는 투영측 광학계와, 상기 광원 장치나 표시 소자를 제어하는 프로젝터 제어 수단을 포함한다.

도 1은 본 발명의 실시형태에 관한 프로젝터를 나타낸 외관 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시형태에 관한 프로젝터의 기능 블록를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시형태에 관한 프로젝터의 내부 구조를 나타낸 평면 모식도이다.
도 4는 본 발명의 실시형태에 관한 광원 장치의 구조를 나타낸 설명도이다.
도 5는 본 발명의 실시형태에 관한 광원 장치의 구조를 나타낸 설명도이다.
도 6a는, 본 발명의 실시형태에 관한 3행 8열의 정렬된 광원 장치의 집광 밸런스에 관한 설명도이다.
도 6b는, 본 발명의 실시형태에 관한 3행 7열의 정렬된 광원 장치의 집광 밸런스에 관한 설명도이다.
도 7은 본 발명의 이동 기구(機構)를 구비하는 실시형태에 관한 프로젝터의 기능 블록를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 이동 기구를 구비하는 실시형태에 관한 광원 장치의 구조를 나타낸 설명도이다.

이하, 본 발명의 실시형태를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 도 1은 프로젝터(10)의 외관 사시도이다.

그리고, 본 실시형태에 있어서, 프로젝터(10)에서의 좌우란 투영 방향에 대한 좌우 방향을 나타내고, 전후란 프로젝터(10)의 스크린측 방향 및 광선속의 진행 방향에 대한 전후 방향을 나타낸다.

그리고, 프로젝터(10)는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 대략 직육면체 형상으로서, 프로젝터 하우징의 전방의 측판으로 되는 정면 패널(12)의 측방에 투영구를 덮는 렌즈 커버(19)를 가지는 동시에, 이 정면 패널(12)에는 복수의 흡기공(18)이 형성되어 있다.

또한, 프로젝터(10)는, 도시하지 않지만 리모트 컨트롤러로부터의 제어 신호를 수신하는 IR 수신부를 구비하고 있다.

또한, 케이싱의 상면 패널(11)에는 키/인디케이터부(indicator unit)(37)가 설치되어 있다.

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

또한, 케이싱의 배면에는, 배면 패널에 형성된 입출력 커넥터부에 설치되는 USB 단자나 아날로그 RGB 영상 신호가 입력되는 영상 신호 입력용의 D-SUB 단자, S 단자, RCA 단자, 음성 출력 단자 등, 또한 전원 어댑터 플러그 등의 각종 단자(20)가 설치되어 있다.

또한, 배면 패널에는, 복수의 흡기공이 형성되어 있다.

그리고, 도시하지 않은 케이싱의 측판인 우측 패널, 및 도 1에 나타낸 측판인 좌측 패널(15)에는, 각각 복수의 배기공(17)이 형성되어 있다.

또한, 좌측 패널(15)의 배면 패널 근방의 코너부에는, 흡기공(18)도 형성되어 있다.

다음에, 프로젝터(10)의 프로젝터 제어 수단에 대해서 도 2의 기능 블록도를 사용하여 설명한다.

프로젝터 제어 수단은, 제어부(38), 입출력 인터페이스(22), 화상 변환부(23), 표시 인코더(24), 표시 구동부(26) 등을 포함한다.

이 제어부(38)는, 프로젝터(10) 내의 각각의 회로의 동작 제어를 담당하는 것으로서, CPU, 각종 세팅 등의 동작 프로그램을 고정적으로 기억한 ROM 및 작업 메모리로서 사용되는 RAM 등을 포함한다.

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

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

표시 구동부(26)는, 표시 소자 제어 수단으로서 기능하는 것이며, 표시 인코더(24)로부터 출력된 화상 신호에 대응하여 적절한 프레임 레이트로 공간적 광변조 소자(S0M)인 표시 소자(51)를 구동한다.

이 프로젝터(10)는, 광원 유닛(60)으로부터 사출된 광선속을 후술하는 광원측 광학계를 통하여 표시 소자(51)에 조사(照射)함으로써, 표시 소자(51)의 반사광으로 광상(光像)을 형성하고, 투영측 광학계를 통하여 도시하지 않은 스크린에 화상을 투영 표시한다.

그리고, 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, 화상 신호의 휘도 신호 및 색차(色差) 신호를 ADCT 및 허프만 코딩화 등의 처리에 의해 데이터 압축하여 착탈(着脫) 가능한 기록 매체로 되는 메모리 카드(32)에 순차적으로 기입하는 기록 처리를 행한다.

또한, 화상 압축/신장부(31)는, 재생 모드 시에 메모리 카드(32)에 기록된 화상 데이터를 판독하고, 일련의 동영상을 구성하는 각각의 화상 데이터를 1프레임 단위로 신장시키고, 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, 케이싱의 상면 패널 H에 설치되는 메인 키 및 인디케이터 등을 포함하는 키/인디케이터부(37)의 조작 신호는, 직접 제어부(38)에 송출된다.

리모트 컨트롤러로부터의 키 조작 신호는, IR 수신부(35)에서 수신된다. IR 처리부(36)에서 복조된 코드 신호는 제어부(38)에 출력된다.

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 방음(防音)시킨다.

또한, 제어부(38)는, 광원 제어 수단으로서의 광원 제어 회로(41)를 제어한다.

이 광원 제어 회로(41)는, 화상 생성 시에 요구되는 소정 파장 대역의 광이 광원 유닛(60)으로부터 사출되도록, 광원 유닛(60)의 적색, 녹색 및 청색의 파장 대역광을 발광시키는 개별적인 제어를 행한다.

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

또한, 제어부(38)는, 냉각팬 구동 제어 회로(43)에 타이머 등에 의해 프로젝터 본체의 전원 오프 후에도 냉각팬의 회전을 지속시키거나, 또는 온도 센서에 의한 온도 검출의 결과에 따라서는 프로젝터 본체의 전원을 오프로 하는 등의 제어도 행한다.

다음에, 이 프로젝터(10)의 내부 구조에 대하여 설명한다.

도 3은 프로젝터(10)의 내부 구조를 나타낸 평면 모식도이다. 도 4는 프로젝터(10) 내의 광원 장치의 설명도이다.

프로젝터(10)는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 우측 패널(14)의 근방에 제어 회로 기판(241)을 구비하고 있다.

이 제어 회로 기판(241)은, 전원 회로 블록이나 광원 제어 블록 등을 구비하고 있다.

또한, 프로젝터(10)는, 제어 회로 기판(241)의 측방, 즉 프로젝터 케이싱의 대략 중앙 부분에 광원 유닛(60)을 구비하고 있다.

또한, 프로젝터 D는, 광원 유닛(60)과 좌측 패널(15) 사이에 광학계 유닛(160)을 구비하고 있다.

광원 유닛(60)은, 프로젝터 케이싱의 좌우방향에서의 대략 중앙 부분으로서 배면 패널(13) 근방에 배치되는 청색 광원 장치(70)와, 이 청색 광원 장치(70)로부터 사출되는 광선속의 광축 상에 있어서 정면 패널(12)의 근방에 배치되는 형광 발광 장치(100)와, 청색 광원 장치(70)와 형광 발광 장치(100)와의 사이에 배치되는 적색 광원 장치(120)와, 형광 발광 장치(100)로부터의 사출광의 광축이나 적색 광원 장치(120)로부터의 사출광의 광축이 동일한 광축으로 되도록 변환하고, 각 색 광을 소정의 일면인 라이트 터널(light tunnel)(175)의 입사구(入射口)에 집광하는 도광 광학계(140)를 구비한다.

청색 광원 장치(70)는, 배면 패널(13)과 광축이 평행하게 되도록 배치된 복수의 청색 광원(71)으로 이루어지는 광원군, 각 청색 광원(71)으로부터의 사출광의 광축을 정면 패널(12) 방향으로 9O°변환하는 반사 미러(75), 반사 미러(75)에 의해 반사된 각각의 청색 광원(71)으로부터의 사출광을 집광하는 집광 렌즈(78), 및 청색 광원(71)과 우측 패널(14)과의 사이에 배치된 히트싱크(heatsink)(81) 등을 구비한다.

광원군은, 복수의 청색 레이저 발광기로 되는 청색 광원(71)이 매트릭스형으로 배열되어 이루어진다.

또한, 각각의 청색 광원(71)의 광축 상에는, 각각의 청색 광원(71)으로부터의 각각의 사출광의 지향성(指向性)을 높이도록 각각 평행광으로 변환하는 콜리메이터 렌즈(73)가 각각 배치되어 있다.

또한, 반사 미러(75)는, 복수의 미러가 계단형으로 배열되어 각 미러의 위치 조정을 행하여 미러 기판(76)과 일체로 되어 생성되고, 청색 광원(71)으로부터 사출되는 광선속의 단면적을 1방향으로 축소하여 집광 렌즈(78)에 사출한다.

그리고, 반사 미러(75)에 대해서는, 다음에, 상세하게 설명한다.

히트싱크(81)와 배면 패널(13)과의 사이에는 냉각팬(261)이 배치되어 있고, 이 냉각팬(261)과 히트싱크(81)에 의해 청색 광원(71)이 냉각된다.

또한, 반사 미러(75)와 배면 패널(13)과의 사이에도 냉각팬(261)이 배치되어 있고, 이 냉각팬(261)에 의해 반사 미러(75)나 집광 렌즈(78)가 냉각된다.

형광 발광 장치(100)는, 정면 패널(12)과 평행하게, 즉 청색 광원 장치(70)로부터의 사출광의 광축과 직교하도록 배치된 발광 휠(luminescent wheel)(101)과, 이 발광 휠(101)을 회전 구동시키는 휠 모터(110)와, 청색 광원 장치(70)로부터 사출되는 광선속을 발광 휠(101)에 집광하는 동시에 발광 휠(101)로부터 배면 패널(13) 방향으로 사출되는 광선속을 집광하는 집광 렌즈군(111)과, 발광 휠(101)로부터 정면 패널(12) 방향으로 사출되는 광선속을 집광하는 집광 렌즈(115)를 구비한다.

발광 휠(101)에는, 청색 광원 장치(70)로부터의 사출광을 여기광(勵起光)으로서 받아 녹색 파장 대역의 형광 발광광을 사출하는 녹색 광원 장치(80)로서의 녹색 형광 발광 영역과, 청색 광원 장치(70)로부터의 사출광을 확산 투과하는 확산 투과 영역이 주위 방향으로 병설되어 있다.

또한, 녹색 형광 발광 영역에서의 기재(基材)는 동이나 알루미늄 등으로 이루어지는 금속 기재이다. 이 기재의 배면 패널(13) 측의 표면은, 은 증착 등에 의해 미러 가공되어 있고, 이 미러 가공된 표면에 녹색 형광체의 층이 부설(敷設)되어 있다.

또한, 확산 투과 영역에서의 기재는 투광성을 가지는 투명 기재로서, 이 기재의 표면에는, 샌드 블라스트(sand blast) 등에 의해 미세 요철(凹凸)이 형성되어 있다.

그리고, 발광 휠(101)의 녹색 광원 장치로서의 녹색 형광체층에 조사된 청색 광원 장치(70)로부터의 사출광은, 녹색 형광체층에서의 녹색 형광체를 여기한다.

녹색 형광체로부터 전방위로 형광 발광된 광선속은, 직접 배면 패널(13) 측으로, 또는 발광 휠(101)의 표면에서 반사된 후에 배면 패널(13) 측으로 사출되어 집광 렌즈군(111)에 입사한다.

또한, 발광 휠(101)의 확산 투과 영역에 조사된 청색 광원 장치(70)로부터의 사출광은, 미세 요철에 의해 확산된 확산 투과광으로서 집광 렌즈(115)에 입사한다.

그리고, 휠 모터(110)와 정면 패널(12)과의 사이에는 냉각팬(261)이 배치되어 있고, 이 냉각 팬(261)에 의해 형광 발광 장치(100) 등이 냉각된다.

적색 광원 장치(120)는, 청색 광원(71)과 광축이 평행하게 배치된 적색 광원(121)과, 적색 광원(121)으로부터의 사출광을 집광하는 집광 렌즈군(125)을 구비하는 단색 발광 장치이다.

이 적색 광원(121)은, 적색 파장 대역의 광을 발하는 적색 발광 다이오드이다.

그리고, 이 적색 광원 장치(120)는, 청색 광원 장치(70)로부터의 사출광 및 발광 휠(101)로부터 사출되는 녹색 파장 대역광과 광축이 교차하도록 배치되어 있다.

또한, 적색 광원 장치(120)는, 적색 광원(121)의 우측 패널(14) 측에 배치되는 히트싱크(130)를 구비한다.

그리고, 히트싱크(130)와 정면 패널(12)과의 사이에는 냉각팬(261)이 배치되어 있고, 이 냉각 팬(261)에 의해 적색 광원(121)이 냉각된다.

그리고, 도광 광학계(140)는, 적색, 녹색, 청색 파장 대역의 광선속을 집광시키는 집광 렌즈나, 각 색파장 대역의 광선속의 광축을 변환하여 동일한 광축이 되게 하는 반사 미러, 다이크로익 미러 등을 포함한다.

구체적으로는, 청색 광원 장치(70)로부터 사출되는 청색 파장 대역광 및 발광 휠(101)로부터 사출되는 녹색 파장 대역광과, 적색 광원 장치(120)로부터 사출되는 적색 파장 대역광이 교차하는 위치에, 청색 및 적색 파장 대역광을 투과하고 또한 녹색 파장 대역광을 반사하여 이 녹색광의 광축을 좌측 패널(15) 방향으로 90°변환하고, 적색 파장 대역광의 광축과 녹색 파장 대역광의 광축을 일치시키는 제1 다이크로익 미러(141)가 배치되어 있다.

또한, 발광 휠(101)을 확산 투과한 청색 파장 대역광의 광축 상, 즉 집광 렌즈(115)와 정면 패널(12)과의 사이에는, 청색 파장 대역광을 반사하여 이 청색광의 광축을 좌측 패널(15) 방향으로 90°변환하는 제1 반사 미러(143)가 배치되어 있다.

또한, 제1 반사 미러(143)에 의해 반사된 청색 파장 대역광의 광축 상에 있어서 광학계 유닛(160)의 근방에는, 이 청색광의 광축을 배면 패널(13) 방향으로 90°변환하는 제2 반사 미러(145)가 배치되어 있다.

또한, 제1 다이크로익 미러(141)를 투과한 적색 파장 대역광의 광축 및 이 광축과 일치하도록 제1 다이크로익 미러(141)에 의해 반사된 녹색 파장 대역광의 광축과, 제2 반사 미러(145)에 의해 반사된 청색 파장 대역광의 광축이 교차하는 위치에는, 청색 파장 대역광을 투과하고, 적색 및 녹색 파장 대역광을 반사하여 이들 적색 및 녹색광의 광축을 배면 패널(13) 방향으로 90°변환하여, 청색, 적색, 녹색 파장 대역광의 광축을 일치시키는 제2 다이크로익 미러(148)가 배치되어 있다.

그리고, 다이크로익 미러나 반사 미러의 사이에는, 각각 집광 렌즈가 배치되어 있다.

또한, 라이트 터널(175)의 근방에는, 라이트 터널(175)의 입사구에 광원광을 집광하는 집광 렌즈(173)가 배치되어 있다.

광학계 유닛(160)은, 청색 광원 장치(70)의 좌측편에 위치하는 조명측 블록(161)과, 배면 패널(13)과 좌측 패널(15)이 교차하는 위치의 근방에 위치하는 화상 생성 블록(165)과, 도광 광학계(140)와 좌측 패널(15)과의 사이에 위치하는 투영측 블록(168)의 3개의 블록에 의해 대략 U자형으로 구성되어 있다.

이 조명측 블록(161)은, 광원 유닛(60)으로부터 사출된 광원광을 화상 생성 블록(165)이 구비하는 표시 소자(51)에 도광하는 광원측 광학계(170)의 일부를 구비하고 있다.

이 조명측 블록(161)이 가지는 광원측 광학계(170)는, 광원 유닛(60)으로부터 사출된 광선속을 균일한 강도 분포의 광속으로 하는 라이트 터널(175)이나, 라이트 터널(175)로부터 사출된 광을 집광하는 집광 렌즈(178), 라이트 터널(175)로부터 사출된 광선속의 광축을 화상 생성 블록(165) 방향으로 변환하는 광축 변환 미러(181) 등을 포함한다.

화상 생성 블록(165)은, 광원측 광학계(170)로서, 광축 변환 미러(181)에 의해 반사된 광원광을 표시 소자(51)에 집광시키는 집광 렌즈(183)와, 이 집광 렌즈(183)를 투과한 광선속을 표시 소자(51)에 소정 각도로 조사하는 조사 미러(185)를 가지고 있다.

또한, 화상 생성 블록(165)은, 표시 소자(51)로 하는 DMD를 구비한다.

이 표시 소자(51)와 배면 패널(13)과의 사이에는 표시 소자(51)를 냉각시키기 위한 히트싱크(190)가 배치되고, 이 히트싱크(190)에 의해 표시 소자(51)가 냉각된다.

또한, 표시 소자(51)의 정면 근방에는, 투영측 광학계(220)로서의 집광 렌즈(195)가 배치되어 있다.

투영측 블록(168)은, 표시 소자(51)에 의해 반사된 온 광(on light)을 스크린에 방출하는 투영측 광학계(220)의 렌즈군을 가지고 있다.

이 투영측 광학계(220)는, 고정 경통(鏡筒)에 내장하는 고정 렌즈군(225)과, 가동(可動) 경통에 내장하는 가동 렌즈군(235)을 구비하고 있다.

이들은, 줌 기능을 구비한 가변 초점형 렌즈로 되어 렌즈 모터에 의해 가동 렌즈군(235)을 이동시킴으로써, 줌 조정이나 포커스 조정을 가능하게 하고 있다.

이와 같이 프로젝터(10)을 구성함으로써, 발광 휠(101)을 회전시키는 동시에 청색 광원 장치(70) 및 적색 광원 장치(120)로부터 상이한 타이밍에서 광을 사출하면, 적색, 녹색 및 청색의 파장 대역광이 도광 광학계(140)를 통하여 라이트 터널(175)에 순차적으로 입사된다.

또한, 적색, 녹색 및 청색의 파장 대역광이, 광원측 광학계(170)를 통하여 표시 소자(51)에 입사되므로, 프로젝터(10)의 표시 소자(51)인 DMD가 데이터에 따라서 각 색의 광을 시분할 표시함으로써, 스크린에 컬러 화상을 생성할 수 있다.

다음에, 본 발명의 광원 장치의 구성에 대하여 도면을 사용하여 상세하게 설명한다. 도 4는 청색 광원 장치(70)의 구성을 나타낸 설명도이다.

그리고, 광원 장치는 도 4에 나타낸 청색 광원(71)으로부터의 광사출 방향을 전방향이라고 한다.

청색 광원 장치(70)는, 도 4에 나타낸 바와 같이, 복수의 발광 소자에 의한 광원군인 청색 광원(71)과, 청색 광원(71)으로부터의 각각의 사출광을 평행광으로 변환하는 콜리메이터 렌즈(73)와, 청색 광원(71)을 각각 수납하는 소자 수납부(79a)를 가지고 청색 광원(71)을 유지시키는 홀더(79)와, 청색 광원(71)으로부터의 사출광의 광축을 90°변환시키는 복수의 반사 미러(75)로 이루어지는 반사 미러군과, 반사 미러군을 유지시키는 미러 기판(76)과, 반사 미러군에 의해 반사한 청색 광원(71)으로부터의 사출광을 집광하는 집광 렌즈(78)를 구비한다.

그리고, 이 홀더(79)는, 발광 소자를 고정 유지하는 소자 수납부(79a)를 3행 8열로서 24개 가지고 있다.

이 청색 광원 장치(70)로서는, 예를 들면, 도 4에 나타낸 청색 광원(71) 중, 좌단 1행의 발광 소자(71a)를 점등시키지 않을 때, 또는 저휘도 타입 사양의 광원 장치를 제조하는 데 있어서, 도 5에 나타낸 바와 같이, 청색 광원(71) 중의 1열분의 좌측단의 소자 수납부(79a)의 발광 소자를 분리해 낸 유닛을 제조할 때 등에서는, 청색 광원(71)을 각각 수납하는 복수의 소자 수납부(79a)로부터 출사되는 광속 전체의 광축 중심을 평행 이동시켜, 집광 렌즈(78)에 의한 집광 밸런스를 적정하게 하는 것이 바람직하다.

도 6a, 도 6b는, 본 발명의 실시형태에 관한 광원 장치를, 광축(법선) 방향으로부터 본 집광 밸런스를 설명하기 위한 도면이다.

구체적으로는, 전술한 바와 같은 경우, 도 5에 나타낸 바와 같이 청색 광원(71) 중, 좌측단의 발광 소자를 분리해 냈을 때는 도 6a에 나타낸 바와 같이, 발광하고 있는 발광 소자의 배열이, 3행 8열에서 3행 7열의 배열로 되므로, 집광 렌즈(78)의 조사되는 광 분포가 치우치게 된다(점선의 부분이 발광하고 있지 않다).

이와 같은 경우, 조정부를 설치하고, 예를 들면, 청색 광원(71)으로부터 출사되는 광속을 반사하는 반사 미러(75)를 일체로서 고정하고 있는 미러 기판(76)과, 미러 기판(76)을 이동 가능하게 장착하고 있는 미러 베이스부(405)를, 미러 기판(76)의 양단에 위치하는 장착부로 이동 가능하게 함으로써, 광 분포를 조정할 수 있도록 한다.

즉, 이 조정부는, 미러 기판(76)을 미러 베이스부(405)에 장착하는 데 있어서, 미러 기판(76)이 입사광의 광축 방향인 전후 방향으로 이동 가능하도록, 미러 베이스부(405)의 장착부에 전후 방향의 긴 구멍(402, 403)을 형성하고, 미러 기판(76)을 전후 방향으로 이동 가능하게 하여 미러 기판(76)의 구멍(404, 406)에서 장착하는 것으로 하고 있다.

따라서, 조정부는, 미러 기판(76)을 평행 이동시키는 것이 가능하며, 청색 광원(71)으로부터 출사되고, 반사 미러(75)에 의해 반사되어 집광 렌즈(78)에 집광 렌즈(78)에 입사되는 광속의 광축 중심을 평행 이동시켜, 도 6b에 나타낸 바와 같이 집광 렌즈(78)에 의한 집광 밸런스를 적정하게 할 수 있다.

또한, 조정부는, 홀더(79)를 평행 이동시킴으로써 청색 광원(71)으로부터 출사되는 광속의 광축 중심을 평행 이동시키도록 해도 상관없다.

그 경우, 조정부는, 도 5에 나타낸 바와 같이 광 분포가 치우쳤을 때, 예를 들면, 청색 광원(71)이나 콜리메이터 렌즈(73)를 수납하는 홀더(79)와, 홀더(79)를 청색 광원(71)으로부터의 출사광의 광축 방향에 대하여 수직 방향인 좌우 방향으로 이동 가능하게 장착하고 있는 홀더 베이스부(505)가, 홀더(79)의 양단에 위치하는 장착부로 이동 가능하게 하여 위치의 조정을 가능하게 한다.

즉, 조정부는, 홀더(79)를 홀더 베이스부(505)에 장착하는 데 있어서, 홀더(79)가 좌우 방향으로 이동 가능하도록, 홀더 베이스부(505)의 장착부에 좌우 방향의 긴 구멍(502, 503)을 형성하고, 홀더(79)를 좌우 방향으로 이동시켜 홀더(79)의 구멍(504, 506)에서 장착 가능하게 한다.

따라서, 조정부는, 홀더(79)를 평행 이동시킴으로써도, 미러 기판(76)을 평행 이동시키는 것과 마찬가지로, 청색 광원(71)으로부터 출사되는 광속의 광축 중심을 평행 이동시켜, 도 6b에 나타낸 바와 같이 집광 렌즈(78)에 의한 집광 밸런스를 적정하게 할 수 있다.

그리고, 조정부는, 반사 미러(75) 및 홀더(79)의 양쪽을 이동시켜, 집광 밸런스가 적정하게 되도록 해도 상관없다.

또한, 조정부는, 홀더(79)의 각각의 베이스부로의 장착 위치를 소정 위치로하기 위해, 예를 들면, 각각의 베이스부에 등간격으로 배치된 각각의 소자 수납부(79a) 중심 간격의 절반의 간격으로 장착공을 조정 가능한 방향으로 복수 구비하여 두고, 발광 소자의 소등 개소에 따라 장착공을 선택하여 장착함으로써 청색 광원(71)으로부터 출사되는 광속의 광축 중심을 평행 이동시키도록 하여 집광 밸런스를 적정하게 되도록 해도 상관없다.

그리고, 집광 밸런스를 적정하게 하는 데 있어서는, 경량인 반사 미러(75)를 이동시켜 조정하는 쪽이 용이하게 행해진다.

또한, 반사 미러(75)는, 계단형으로 복수 설치한 축소 광학계에 한정되지 않고, 1개로 형성한 반사 미러라도 상관없다.

또한, 조정부는, 이동 방향으로서 미러 기판(76)을 입사광의 광축 방향으로 이동시키는 것에 한정되지 않고, 미러 기판(76)을, 집광 밸런스를 최적으로 하기 위해 입사광에 대하여 경사 방향으로 이동시키도록 해도 상관없다.

또한, 상기에서는, 열방향으로 조정하는 예로 설명하였으나, 행방향으로 조정이 필요한 경우에도, 홀더(79)에, 도 4, 도 5의 지면(紙面)에 대하여 수직으로 움직이는 것 같은 기구를 갖게 하면, 대응할 수 있다.

그리고, 집광 밸런스를 적정하게 되도록 하는 다른 구성으로서는, 청색 광원(71) 중의 일부를 점등시키지 않거나, 또는 일부 점등하지 않을 때, 그 점등 위치 정보 또는 비점등 위치 정보를 취득하는 취득 수단을 더 포함하고, 조정부는, 취득 수단에 의해 취득한 점등 위치 정보 또는 비점등 위치 정보에 기초하여, 청색 광원(71)으로부터 출사되는 광속의 광축 중심을 평행 이동시키는 모터 등을 구동시켜 평행 이동시키는 랙 피니언(rack pinion)의 기계적 구성이나, 피에조(piezo) 액추에이터 등의 구동 소자를 사용한 이동 기구를 가지도록 해도 상관없다.

보다 구체적으로는, 조정부는, 취득한 점등 위치 정보 또는 비점등 위치 정보로부터, 점등되어 있는 발광 소자의 광속의 광축 중심을 산출하고, 산출된 광속의 광축 중심에 대응하도록, 미러 기판(76) 및/또는 홀더(79)를 이동 기구로 움직여, 조정하도록 하면 된다.

그 경우의 구체적인 구성예를 도 7 및 도 8를 참조하여 설명한다.

도 7은 프로젝터의 기능 블록을 나타낸 도면, 도 8은 이동 기구를 구비한 광원 장치의 구조를 나타낸 도면이다.

도 7 및 도 8에 있어서, 각각 도 2 및 도 5와 같은 구성에 대해서는, 같은 부호를 부여하고 있다.

도 7에 있어서, 제어부(38) 내의 취득 수단(381)은, 점등 위치 정보 또는 비점등 위치 정보를 광원 제어 회로(41)로부터의 정보로서 취득하고, 제어부(38) 내의 산출 수단(382)이, 취득한 점등 위치 정보 또는 비점등 위치 정보에 기초하여, 점등되어 있는 청색 광원(71)의 광속의 광축 중심을 산출한다.

그리고, 제어부(38)는, 산출된 광축 중심 위치에 기초하여, 도 8에 나타낸 바와 같은 이동 기구(90)에 지령을 내어, 미러 기판(76)을 이동시킨다.

여기서는, 이동 기구(90)로서, 도 8에 나타낸 바와 같이, 미러 기판(76)의 양 단부에 고정된 랙(901)을 각각 모터(902)에 축지지된 피니언(903)으로 움직임으로써 미러 기판(76)을 전후 방향으로 이동시키도록 하고 있다.

이와 같은 구성에 의하면, 열 단위, 행 단위라는 규칙적이지 않고, 불규칙하게 비점등으로 되는 광원 장치에 대해서도, 적절히 집광 밸런스를 조정할 수 있다.

이로써, 프로젝터(10) 내에 내장한 완성품으로서의 광원 장치에 있어서, 청색 광원(71)이 수명 또는 고장 등에 의해 점등하지 않게 되었을 때라도, 그 비점등 부분을 검출하여, 이동 기구에 의해 청색 광원(71)으로부터 출사되는 광속의 광축 중심을 평행 이동시키도록 하여 집광 밸런스를 자동으로 적정하게 되도록 하는 광원 장치로 할 수 있다.

또한, 광원 장치는, 반사 미러(75)를 가지지 않고, 청색 광원(71)으로부터 직접 집광 렌즈(78)에 조사시키는 구성으로 하는 경우라도, 전술한 바와 같이 청색 광원(71)을 각각 수납하는 소자 수납부(79a)를 가지고 수납 가능하게 하여 유지시키는 홀더(79)를 구비하고 있고, 이 홀더(79)를 평행 이동시켜 집광 렌즈(78)에 의한 집광 밸런스를 적절하게 할 수 있다.

이상과 같이 본 발명의 실시형태에 따르면, 집광 밸런스를 정렬할 수 있는 광원 장치 및 프로젝터(10)를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시형태에 따르면, 반사 미러(75)나 홀더(79)를 평행 이동시킴으로써, 청색 광원(71)으로부터 출사되는 광속의 광축 중심을 평행 이동시키는 구성으로 함으로써, 밝기가 상이한 광원 장치를 공통 부품으로 제조하는 것을 가능하게 하고 있다.

구체적으로는, 기본적인 광원 부품인 홀더(79), 반사 미러(75), 집광 렌즈(178)의 부품을 변경하지 않고, 투영광의 조도 분포 및 색 불균일을 악화시키지 않고 개수를 변동시키는 것이 가능하다.

이로써, 동일 부품에서의 생산이 가능하고 모델 라인 업에 대하여 양호한 효율의 생산이 가능해지는 우수한 효과가 있다.

그리고, 본 발명의 실시형태에 따르면, 반사 미러(75)나 홀더(79)를 광축 방향 또는 광축 수직 방향으로 평행 이동시킴으로써, 청색 광원(71)으로부터 출사되는 광속의 광축 중심을 평행 이동시키는 구성으로 함으로써, 조정을 용이하게 하고 있다.

또한, 본 발명의 실시형태에 따르면, 반사 미러(75) 및/또는 홀더(79)의 장착 위치를 이동 가능하게 하는 장착공이 복수 개 구비되어 있고, 장착공을 선택하여 장착함으로써 청색 광원(71)으로부터 출사되는 광속의 광축 중심을 평행 이동시키는 구성으로 하면, 미세 조정을 불필요하게 하여 간단하게 밝기가 상이한 광원 장치를 적정한 집광 밸런스로서 제조할 수 있다.

그리고, 본 발명의 실시형태에 따르면,점등 위치 정보 또는 비점등 위치 정보에 따라, 청색 광원(71)으로부터 출사되는 광속의 광축 중심을 평행 이동시키는 이동 기구를 가지는 것에 의해, 자동으로 집광 밸런스를 적절하게 할 수 있다.

본 발명의 몇 가지의 실시형태를 설명하였으나, 이들 실시형태는, 예로서 제시한 것이며, 발명의 범위를 한정하는 것은 의도하고 있지 않다.

이들 신규한 실시형태는, 그 외의 다양한 형태로 실시되는 것이 가능하며, 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서, 각종 생략, 치환, 변경을 행할 수 있다.

이들 실시형태나 그 변형은, 발명의 범위나 요지에 포함되고, 또한 특허 청구의 범위에 기재된 발명과 그 균등의 범위에 포함된다.

Claims (10)

1. 복수의 발광 소자를 각각 수납하는 소자 수납부를 가지는 홀더; 및
   상기 복수의 소자 수납부 중, 일부로부터 광을 출사(出射)하지 않을 때 상기 복수의 발광 소자로부터 출사되는 광속(光束)의 광축 중심을 평행 이동시키는 조정부;
   를 포함하는, 광원 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 복수의 발광 소자로부터 출사되는 광속을 반사하는 반사 미러를 더 포함하고,
   상기 조정부는, 상기 반사 미러를 평행 이동시킴으로써, 상기 복수의 발광 소자로부터 출사되는 광속의 광축 중심을 평행 이동시키는, 광원 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 조정부는, 상기 반사 미러를 상기 반사 미러로의 입사광(入射光)의 광축 방향으로 이동시켜 평행 이동시키는, 광원 장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 조정부는, 상기 홀더를 평행 이동시킴으로써 상기 복수의 발광 소자로부터 출사되는 광속의 광축 중심을 평행 이동시키는, 광원 장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 조정부는, 상기 홀더를 광축 방향에 대하여 수직 방향으로 이동시키는, 광원 장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 조정부는, 상기 홀더의 장착 위치를 이동 가능하게 하는 장착공을 복수 구비하고 있고, 상기 장착공을 선택하여 장착함으로써 상기 복수의 발광 소자로부터 출사되는 광속의 광축 중심을 평행 이동시키는, 광원 장치.
7. 제1항에 있어서,
   상기 복수의 발광 소자 중, 일부를 점등시키지 않거나, 또는 일부가 점등하지 않을 때, 점등 위치 정보 또는 비점등 위치 정보를 취득하는 취득 수단을 더 포함하고,
   상기 조정부는, 상기 취득 수단에 의해 취득한 상기 점등 위치 정보 또는 비점등 위치 정보에 기초하여, 상기 복수의 발광 소자로부터 출사되는 광속의 광축 중심을 평행 이동시키는 이동 기구를 가지는, 광원 장치.
8. 제7항에 있어서,
   점등되어 있는 상기 복수의 발광 소자의 광속의 광축 중심을 산출하는 산출 수단을 더 포함하고,
   상기 조정부는, 상기 산출 수단에 의해 산출된 상기 복수의 발광 소자의 광속의 광축 중심에 기초하여, 상기 이동 기구를 평행 이동시키는, 광원 장치.
9. 제1항에 있어서,
   상기 조정부에 의해 조정된 광속을 집광하는 집광 렌즈를 더 포함하는, 광원 장치.
10. 제1항에 기재된 광원 장치;
    표시 소자;
    상기 광원 장치로부터의 광을 상기 표시 소자에 도광(道光)하는 광원측 광학계;
    상기 표시 소자로부터 사출(射出)된 화상을 스크린에 투영(投影)하는 투영측 광학계; 및
    상기 광원 장치나 표시 소자를 제어하는 프로젝터 제어 수단;
    을 포함하는, 프로젝터.

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