(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電灯と、
前記放電灯に供給する電力を複数の電力モードに切り替え可能な電力制御部と、
前記放電灯の連続点灯時間を計測するタイムカウンターと、
前記放電灯の光を照射、変調して画像表示をする液晶パネルと、
を備え、
前記タイムカウンターで計測された前記放電灯の連続点灯時間は前記放電灯を点灯するごとにリセットし、前記放電灯点灯後からの連続点灯時間が前記液晶パネルの光の透過率が劣化し始める時間に到達したとき、前記放電灯に供給する電力をより供給電力の小さい下位の電力モードに切り替えることを特徴とする投射型画像装置の放電灯点灯装置。
【請求項２】
放電灯と、
前記放電灯に供給する電力を複数の電力モードに切り替え可能な電力制御部と、
前記放電灯の点灯時間を計測するタイムカウンターと、
前記タイムカウンター計測による点灯時間を積算した前記放電灯の積算点灯時間を記憶する記録媒体と、
を備え、
前記放電灯の積算点灯時間がより供給電力の小さい下位の電力モードと同等の明るさに到達したとき、前記放電灯に供給する電力をより供給電力の小さい下位の電力モードに切り替えることを特徴とする投射型画像装置の放電灯点灯装置。
【請求項３】
前記放電灯点灯後からの連続点灯時間が前記液晶パネルの光の透過率が劣化し始める時間に到達したとき、放電灯に供給する電力を切り替える機能を、ユーザーにより設定及び設定解除可能としたことを特徴とする請求項１記載の投射型画像装置の放電灯点灯装置。
【請求項４】
前記放電灯の積算点灯時間がより供給電力の小さい下位の電力モードと同等の明るさに到達したとき、放電灯に供給する電力を切り替える機能を、ユーザーにより設定及び設定解除可能としたことを特徴とする請求項２記載の投射型画像装置の放電灯点灯装置。
【請求項５】
前記電力制御部は、各電力モードに対応して計測した連続点灯時間に所定の係数を掛けた値を新たな連続点灯時間とすることを特徴とする請求項１記載の投射型画像装置の放電灯点灯装置。
【請求項６】
前記電力制御部は、各電力モードに対応して計測した積算点灯時間に所定の係数を掛けた値を新たな積算点灯時間とし前記記録媒体に記憶することを特徴とする請求項２記載の投射型画像装置の放電灯点灯装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高圧水銀ランプやメタルハライドランプ等の放電灯の光を液晶パネルに照射して映像をスクリーンに投影する投射型画像装置（以下、プロジェクター）の放電灯点灯装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、放電ランプの点滅やその明るさのレベル／タイミング制御にマイクロコンピュータ（以下、マイコン）を用い、これらの設定をプログラムで自在に行えるようにした放電灯点灯装置がプロジェクターに用いられるようになってきた。その一例として、特許願２０００−１４５１７１号でマイコンが参照するデータテーブルを複数搭載し、参照するデータテーブルを外部信号等により切り替えることによって放電灯に供給する電力を変更することが出来る放電灯点灯装置のシステムが紹介されている。
【０００３】
このシステムによれば、放電灯点灯装置自体や放電灯への制御電力に関する問題は解決できるものの、プロジェクター全体として見た場合、放電灯点灯装置とそれを搭載したプロジェクター本体との総合的な補間システムがなければ全ての問題解決には結びつかない。これは他の放電灯点装置でもプロジェクターでも同じである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
近年、様々な画像構成デバイスを用いたプロジェクターの開発競争が激化し、その時々で、最も明るい放電灯をプロジェクターの光源として採用するのが常態化しているが、放電灯の発光効率の飛躍的向上は認められるものの、寿命に関しては数千時間の実力で推移しているのが実体である。そして、プロジェクター本体の小型化競争による放電灯自身が発する熱を放熱する容積が依然に比べ格段に小さくなったことも放電灯の長寿命化がなかなか進まない原因ともなっている。
【０００５】
しかしながら、プロジェクターが民生市場に普及するにつれ、放電灯の長寿命化の要求が強くなってきており、放電灯の実質的な使用時間を長くする為の技術開発が急務な課題となっている。
【０００６】
本発明は上記問題点の解決を、放電灯自体の持つ性能、信頼性だけに頼ることなく実現しようとするものであり、特許願２０００−１４５１７１号の放電灯点灯装置のような電力切り替え機能を搭載した放電灯点灯装置を更に有効に利用するための投射型表示装置の光源である放電灯の点灯装置を提供するものである。
【０００７】
また、明るさに比例し、画像構成デバイスを含む光学部品はかなりの光量を扱う必要性が出てきたが、画像構成デバイスである液晶パネル等を含めた光学部品は、その材料を有機物にて構成されており、放電灯から発せられる紫外線や遠赤外線による熱の影響をこれまで以上に受けて劣化が促進される。
【０００８】
このような光学部品の劣化は光量と熱の他に、光の連続的照射時間が深く関与しており、放電灯だけでなくプロジェクターの主要構成部品である液晶パネル等を含む光学部品の実質使用時間を長くする技術も急務な課題となっている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
これらの課題を解決するための第１の発明は、放電灯と、前記放電灯に供給する電力を複数の電力モードに切り替え可能な電力制御部と、前記放電灯の連続点灯時間を計測するタイムカウンターと、前記放電灯の光を照射、変調して画像表示をする液晶パネルと、を備え、前記タイムカウンターで計測された前記放電灯の連続点灯時間は前記放電灯を点灯するごとにリセットし、前記放電灯点灯後からの連続点灯時間が前記液晶パネルの光の透過率が劣化し始める時間に到達したとき、前記放電灯に供給する電力をより供給電力の小さい下位の電力モードに切り替えることを特徴とする投射型画像装置の放電灯点灯装置としたもので、液晶パネル等を含む光学部品の連続使用による劣化を軽減し、実質的使用時間を長くする効果がある。
【００１２】
第２の発明は、放電灯と、前記放電灯に供給する電力を複数の電力モードに切り替え可能な電力制御部と、前記放電灯の点灯時間を計測するタイムカウンターと、前記タイムカウンター計測による点灯時間を積算した前記放電灯の積算点灯時間を記憶する記録媒体と、を備え、前記放電灯の積算点灯時間がより供給電力の小さい下位の電力モードと同等の明るさに到達したとき、前記放電灯に供給する電力をより供給電力の小さい下位の電力モードに切り替えることを特徴とする投射型画像装置の放電灯点灯装置としたもので、放電灯の劣化を押さえて、実質的使用時間を長くする効果がある。
【００１４】
第３の発明は、前記放電灯点灯後からの連続点灯時間が前記液晶パネルの光の透過率が劣化し始める時間に到達したとき、放電灯に供給する電力を切り替える機能を、ユーザーにより設定及び設定解除可能としたことを特徴とする請求項１記載の投射型画像装置の放電灯点灯装置としたもので、放電灯に供給する電力を自動的に切り替える機能を、ユーザーにより解除できるようにしたものである。
【００１５】
第４の発明は、前記放電灯の積算点灯時間がより供給電力の小さい下位の電力モードと同等の明るさに到達したとき、放電灯に供給する電力を切り替える機能を、ユーザーにより設定及び設定解除可能としたことを特徴とする請求項２記載の投射型画像装置の放電灯点灯装置としたもので、放電灯に供給する電力を自動的に切り替える機能を、ユーザーにより解除できるようにしたものである。
【００１６】
第５の発明は、前記電力制御部は、各電力モードに対応して計測した連続点灯時間に所定の係数を掛けた値を新たな連続点灯時間とすることを特徴とする請求項１記載の投射型画像装置の放電灯点灯装置としたもので、液晶パネル等を含む光学部品の連続使用による劣化を軽減し、実質的使用時間を長くする効果がある。
【００１７】
第６の発明は、前記電力制御部は、各電力モードに対応して計測した積算点灯時間に所定の係数を掛けた値を新たな積算点灯時間とし前記記録媒体に記憶することを特徴とする請求項２記載の投射型画像装置の放電灯点灯装置としたもので、放電灯の劣化を押さえて、実質的使用時間を長くする効果がある。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明であるプロジェクターの放電灯点灯装置の実施の形態について、図を用いて説明する。
【００１９】
（実施の形態１）
図１は本発明の放電灯点灯装置を含む投射型画像装置の構成を示すブロック図である。
【００２０】
本願発明のプロジェクタ−は図１において、放電灯１と、反射鏡２と、集光レンズ３と、液晶パネル４と、投写レンズ５と、スクリーン６と、本願発明の放電灯点灯装置主要部である電力制御部７、マイコン８、記録媒体９と、液晶パネル４を映像信号に基づいて駆動する表示駆動部１０とで構成される。
【００２１】
光源１、反射鏡２、集光レンズ３は、照明光学系であって、反射鏡２は放電灯１より照射された光を反射し、集光レンズ３は、光源１より照射された光および反射鏡２で反射された光を集光し、集光された光を光変調作用を有する液晶パネル４に照射し、投写レンズ５は液晶パネル４上に表示された映像をスクリーン６に拡大投写する。
【００２２】
放電灯１に供給する電力を切り換えて発光輝度を制御する電力制御部７では、マイコン８からの電力制御信号により放電灯１に供給する電力モードを切り換えている。
【００２３】
記録媒体９はマイコン８が内蔵するタイムカウンタにより計測された放電灯の積算点灯時間を記憶し、マイコン８はこれに基づいて放電灯の供給電力モードを選択する。記録媒体９は一般にはプロジェクターの電源をオフしても上記のような記憶した積算点灯時間データが消去されない不揮発性メモリー、あるいは電池等でバックアップされる揮発性メモリーで構成される。
【００２４】
表示駆動部１０は映像信号に基づいて液晶パネル４を駆動するものである。
【００２５】
図２は各電力モードと放電灯の連続点灯時間を示したものである。図２に示すように、電力モードＡ、電力モードＢ、電力モードＣ、電力モードＤのように放電灯へ供給する電力を切り替え出来るようにした電力制御部７を備えており、更にプロジェクターの放電灯点灯後からの連続点灯時間を計測し、放電灯を点灯するごとに上記放電灯の連続点灯時間をリセットするタイムカウンタ機能あるいはタイムカウンタ機能を内蔵したマイコン８をプロジェクターに備えている。
【００２６】
なお、マイコン８内蔵のタイムカウンタは、マイコンの電源をオフしない限り、即ちプロジェクタ−の電源をオフしない限り放電灯の連続点灯を計測した時間は記憶するような機能を持っている。
【００２７】
図３に示すように光学部品である液晶パネル４の光の透過率は連続使用時間とともに劣化し、透過率も徐々に減少する。この傾向は放電灯に供給する電力が高いほど顕著であるので、劣化が始まるポイントｂ１の連続使用時間５ｈで、電力モードＡの下位電力モードとなる電力モードＢに自動的に切り替えできるようにしてある。このシステムにより、電力モードＡで連続使用した場合は本来２ｋｈで光学系の透過率は５０％程度まで減少してしまっていたものが、電力モードＢで連続使用時間５ｋｈまで有効使用性能を保つことができるようになる。
【００２８】
ここで述べている電力モードや連続使用時間はあくまでも一例に過ぎないので、プロジェクターや放電灯毎の性能に合わせて設定すれば良い。以上の連続点灯時間が所定の時間に到達したとき、放電灯に供給する電力を自動的に切り替えるシステムにより、液晶パネル４を含む光学部品の連続使用による劣化を軽減し、光学部品の実質的使用時間を長くすることができる。
【００２９】
（実施の形態２）
図４は各電力モードと放電灯の寿命時間を示したものである。図４に示すように、電力モードＡ、電力モードＢ、電力モードＣ、電力モードＤのように放電灯へ供給する電力を切り替え出来るようにした放電灯点灯装置を備え、更に放電灯の積算点灯時間をメモリ等の記録媒体に記憶し、プロジェクターの電源をオンし、放電灯を点灯するごとに上記放電灯の積算点灯時間を記録媒体から読み出しする機能をプロジェクターに備えている。
【００３０】
図５に示すように放電灯の明るさは放電灯を点灯した積算時間とともに徐々に減少する。この傾向は電力が高いほど顕著である。従って、電力モードＡの明るさが下位電力モードとなる電力モードＢと同等になってしまうポイントが発生するこのポイントがポイントｂ２である。本システムではポイントｂ２の積算点灯時間１Ｋｈで、電力モードＡの下位電力モードとなる電力モードＢに自動的に切り替えできるようにしてある。
【００３１】
このシステムにより、電力モードＡで使用した場合は本来２ｋｈで放電灯の明るさが５０％程度まで減少してしまっていたものが、電力モードＢで積算点灯時間４Ｋｈまで有効使用性能を保つことができるようになる。ここで述べている電力モードや積算時間はあくまでも一例に過ぎないので、プロジェクターや放電灯毎の性能に合わせて設定すれば良い。
【００３２】
なお、放電灯の寿命は初期の輝度を基準として５０％以下になったときと規定している。
【００３３】
以上、プロジェクターの電源をオンし、放電灯を点灯するごとに上記放電灯の積算点灯時間を記録媒体から読み出し、放電灯積算点灯時間が所定の時間に到達したとき、放電灯に供給する電力を自動的に切り替えるシステムにより、放電灯の劣化を押さえて、ランプの実質的使用時間を長くすることができる。
【００３４】
（実施の形態３）
図６は第２の発明を説明したプログラムのフローチャートの一例である。
【００３５】
実施の形態１で説明したように、プロジェクターの放電灯点灯後（Ｓ６０）、放電灯を点灯するごとに上記放電灯の点灯時間を計測するタイムカウンタをリセットする（Ｓ６１）。タイムカウンタにより連続点灯時間を計測し（Ｓ６２）、電力モードＡでかつ連続点灯時間を示す時間関数ｔが所定の時間５ｈに到達したとき（Ｓ６３）、放電灯に供給する電力モードＡを自動的に電力モードＢに切り替える処理を行うが（Ｓ６４）、ユーザーの手入力処理により電力変更の処理を元に戻すようにも処理できるようにしてある（Ｓ６５）。
【００３６】
（実施の形態４）
図７は第３の発明を説明したプログラムのフローチャートの一例である。
【００３７】
実施の形態２で説明したように、放電灯の積算点灯時間をメモリ等の記録媒体に記憶し、放電灯を点灯する（Ｓ７０）ごとに上記放電灯の積算点灯時間を記録媒体（Ｍ［ｔ］）から読み出し、タイムカウンタにセットする（Ｓ７１）。
【００３８】
積算点灯時間を計測し、また記録媒体に都度計測した積算時間を記憶し（Ｓ７２）、積算点灯時間を示す時間関数ｔが所定の時間１Ｋｈに到達したとき（Ｓ７３）、放電灯に供給する電力モードＡを自動的に電力モードＢに切り替える処理を行うが（Ｓ７４）、ユーザーの手入力処理により電力変更の処理を元戻すようにも処理できるようにしてある（Ｓ７５）。
【００３９】
（実施の形態５）
図８は第７の発明を説明したプログラムのフローチャートの一例である。
【００４０】
第７の発明の放電灯点灯装置において、同じ連続点灯時間がであっても点灯させる電力モードにより放電灯の寿命や光学部品の劣化は異なるのは図３，図５の説明からも明らかである。
【００４１】
そこで、放電灯の連続点灯時間をタイムカウンタで時間計測する際、電力モード毎に、例えば、電力モードＡの場合は１を、以下下位電力モード毎に、電力モードＢの場合は０．８を、電力モードＣの場合は０．６を、電力モードＤ場合は０．５をというように時間に一定の係数Ｘを掛けるというような演算処理をしたものである。
【００４２】
本実施の形態では、プロジェクターの放電灯点灯後（Ｓ８０）、放電灯を点灯するごとに上記放電灯の点灯時間を計測するタイムカウンタをリセットする（Ｓ８１）。点灯時の電力モードに基づいた係数Ｘを設定し（Ｓ８２）、計測した連続点灯時間ｔと先に設定した係数Ｘの積を連続点灯時間とする。（Ｓ８３）。
【００４３】
さらに、電力モードＡでかつ連続点灯時間を示す時間関数ｔが所定の時間５ｈを越えたら（Ｓ８４）、放電灯に供給する電力モードＡを自動的に電力モードＢに切り替える処理を行うが（Ｓ８５）、ユーザーの手入力処理により電力変更の処理を元に戻すようにも処理できるようにしてある（Ｓ８６）
（実施の形態６）
図９は第８の発明を説明したプログラムのフローチャートの一例である。
【００４４】
第８の発明の放電灯点灯装置において、同じ積算点灯時間がであっても点灯させる電力モードにより放電灯の寿命が異なるのは図５の説明からも明らかである。
【００４５】
また、電力切り替え後の電力モード毎にメモリ等の記憶媒体を用意するのはメモリ資源の非効率的な使用方法である。
【００４６】
そこで、放電灯の積算点灯時間をメモリ等の記録媒体に記憶する際、電力モード毎に、例えば、電力モードＡの場合は１を、以下、下位電力モード毎に、電力モードＢの場合は０．８を、電力モードＣの場合は０．６を、電力モードＤ場合は０．５をというように時間に一定の係数Ｘを掛けるというような演算処理をして、メモリの場合、１アドレスを使用して記憶するようにしたものである。
【００４７】
本実施の形態では、放電灯の積算点灯時間をメモリ等の記録媒体に記憶し、放電灯を点灯する（Ｓ９０）ごとに上記放電灯の積算点灯時間を記録媒体（Ｍ［ｔ］）から読み出す（Ｓ９１）。
【００４８】
点灯時の電力モードに基づいた係数Ｘを設定し（Ｓ９２）、計測した連続点灯時間ｔと先に設定した係数Ｘの積を連続点灯時間とする（Ｓ９３）。
【００４９】
さらに、電力モードＡでかつ連続点灯時間を示す時間関数ｔが所定の時間１Ｋｈを越えたら（Ｓ９４）、放電灯に供給する電力モードＡを自動的に電力モードＢに切り替える処理を行うが（Ｓ９５）、ユーザーの手入力処理により電力変更の処理を元に戻すようにも処理できるようにしてある（Ｓ９６）。
【００５０】
以上、実施の形態３〜６で述べられているプログラムはあくまでも一例に過ぎないもので、本来の目的である放電灯の連続点灯時間あるいは積算点灯時間が所定の時間または数値に達したら、プロジェクターの連続点灯時間あるいは積算点灯時間に合わせて放電灯に供給する電力を自動的に切り替え、液晶パネル等を含む光学部品の連続使用による劣化を軽減し、実質的使用時間を長くすること、あるいは、放電灯の劣化を軽減し放電灯の実質的使用時間を長くする目的が電力モード毎に実現できれば上記のアルゴリズムに限らない。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、プロジェクターの光源である放電灯の点灯時間を計測し、該点灯時間が所定の時間に到達したとき、放電灯に供給する電力を切り替えることで、放電灯の劣化を押さえて、実質的使用時間を長くする効果がある。
【００５２】
また液晶パネル等を含む光学部品の連続使用による劣化を軽減し、液晶パネル等を含む光学部品の実質的使用時間を長くする効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の放電灯点灯装置を含む投射型画像装置の構成を示すブロック図
【図２】実施の形態１の各電力モードと切り替え時間の例を示す図
【図３】実施の形態１で、連続使用でプロジェクターを使用した場合の各電力モードでの光学系の透過率の時間推移関係を示す図
【図４】実施の形態２実施例１の各電力モードと切り替え時間の例を示す図
【図５】実施の形態２で、各電力モードでの明るさと積算点灯時間との時間推移関係を示す図
【図６】実施の形態３のプログラムのフローチャート
【図７】実施の形態４のプログラムのフローチャート
【図８】実施の形態５のプログラムのフローチャート
【図９】実施の形態６のプログラムのフローチャート
【符号の説明】
１  放電灯
２  反射鏡
３  集光レンズ
４  液晶パネル
５  投写レンズ
６  スクリーン
７  電力制御部
８  マイクロコンピュータ（マイコン）
９  記録媒体
１０  表示駆動部
ｔ  タイムカウンタで計測した放電灯点灯時間または時間関数
Ｍ（ｔ）  記録媒体にメモリーされた放電灯積算点灯時間または積算点灯時間関数
ｂ１，ｂ２  電力モード切り替えポイント
Ｘ  光学系連続点灯時間又は放電灯積算点灯時間計算時の係数
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
0003675426.tif 000006
【図６】
0003675426.tif 000007
【図７】
0003675426.tif 000008
【図８】
0003675426.tif 000009
【図９】
0003675426.tif 000010