(57)【要約】【課題】高輝度放電ランプを使用する画像投射装置において、紫外光・赤外光カットフィルタの破損や脱落を即座に検出し、光源から照射光が出射することを停止させることで光学系部品の劣化を防止する安全機構を持った画像投射装置を提供する。【解決手段】紫外光・赤外光カットフィルタ（２）と照明光学系（３）との間に配置された可視光以外の光を検知するフォトセンサ（５）と、このフォトセンサ（５）で検知された検知信号により光源（１）から照射光が出射することを停止させる光源制御部（７）とを備える構成とすることで、紫外光・赤外光カットフィルタの破損や脱落を即座に検出し、光源から照射光が出射することを停止させ、光学系部品の劣化を防止することが可能な画像投射装置を提供できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤外光から紫外光に至るまでの照射光を出射する光源と、前記照射光から赤外光及び紫外光をカットし可視光のみを透過させるためのＵＶ／ＩＲフィルタと、前記ＵＶ／ＩＲフィルタを透過した可視光を所定の大きさの均一な照明光にする照明光学系と、前記照明光学系で均一となった照明光を３原色光に色分解及び光変調を行った後に合成し、前記合成光をスクリーンに投射させる色分解・合成光学系と、を備えた画像投射装置において、
前記ＵＶ／ＩＲフィルタと前記照明光学系との間に配置され、前記可視光以外の光を検知する検出器と、
前記検出器で検知された検知信号により、前記光源から照射光が出射することを停止させる光源制御部と、
を備えたことを特徴とする画像投射装置。
【請求項２】
赤外光から紫外光に至るまでの照射光を出射する光源と、前記照射光から赤外光及び紫外光をカットし可視光のみを透過させるためのＵＶ／ＩＲフィルタと、前記ＵＶ／ＩＲフィルタを透過した可視光を所定の大きさの均一な照明光にする照明光学系と、前記照明光学系で均一となった照明光を３原色光に色分解及び光変調を行った後に合成し、前記合成光をスクリーンに投射させる色分解・合成光学系と、を備えた画像投射装置において、
前記ＵＶ／ＩＲフィルタにおける前記照射光の透過面には、外周囲に沿って一部が開口した環状の導体パターンが形成され、
前記開口を挟んだ前記導体パターンの一端部と他端部との間に接続され、前記導体パターンの導通状態を検知する導通検知部と、
前記導通検知部で検知された非導通検知信号により、前記光源から照射光が出射することを停止させる光源制御部と、
を備えたことを特徴とする画像投射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像投射装置に係り、特に、光源に含まれる赤外光や紫外光を除去するフィルタの破損に対して安全な画像投射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶を用いた画像投射装置では、光源に高輝度放電ランプを用いるのが一般的である。高輝度放電ランプは、自身が大量の熱を発生するのに加えて、周囲の光学系部品が照射光を吸収することにより発熱するため、通常、画像投射装置にはランプや光学系部品、回路基板などが適正温度以上にならないよう冷却ファンなどによる冷却機構が組み込まれている。このとき、冷却ファンの故障やエアーフィルタの目詰まり、吸気口や排気口がふさがれてしまった場合など、冷却機構に異常が発生した場合に備えて光源をシャットダウンするなどの安全機構を備えた画像投射装置が多数提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００３】
下記特許文献１では、画像投射装置の内部に複数の温度センサを配置し、このセンサ出力から冷却機構の異常を感知して光源を切断する技術が開示されている。
又、下記特許文献２では、冷却ファンの回転数を常に検出し、この回転数が異常の時に保護動作を行う技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−４３５７７号公報
【特許文献２】特開２００２−１５２６３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、光源に用いる高輝度放電ランプは、可視光線のほかに画像投射には不要な赤外光、紫外光が発生する。赤外光はこれを吸収する光学部品の温度を上昇させ、紫外光はプラスチックや接着剤などの化学変化を促進させ、共に光学系部品の劣化を早める働きをする。そこで、これらの障害を防ぐために光源と光学系部品の間に紫外光および赤外光を反射してカットするフィルタが組み込まれているのが一般的である。
このフィルタは、通常１枚のガラス基板の一方の面に紫外光カットフィルタが、他方の面に赤外光カットフィルタが形成され、１枚のフィルタで紫外光と赤外光をカットできるようになっている（以下、このフィルタをＵＶ／ＩＲフィルタと記す）。
【０００５】
このＵＶ／ＩＲフィルタが破損したり、何らかの理由でホルダから脱落した場合は、紫外光と赤外光が透過してしまい、前述したように光学系部品の短寿命化を招くが、筐体内部の温度は大きく変化しないので、前記従来技術による過熱防止の安全機構は十分に動作しない場合が多い。
また、紫外光や赤外光による光学系部品の劣化は、すぐに異常が現れるものではなく、投射画像には視覚上の変化が生じないために異常に気づかず、長くそのまま投射装置を使い続けることになる。このため、しばらくしてから異常が表れ使用不能になるという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、このような従来の問題点に鑑み成されたものであり、高輝度放電ランプを使用する画像投射装置において、ＵＶ／ＩＲフィルタの破損や脱落を即座に検出し、光源から照射光が出射することを停止させ、光学系部品の劣化を防止する安全機構を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願発明における第１の発明は、赤外光から紫外光に至るまでの照射光を出射する光源と、前記照射光から赤外光及び紫外光をカットし可視光のみを透過させるためのＵＶ／ＩＲフィルタと、前記ＵＶ／ＩＲフィルタを透過した可視光を所定の大きさの均一な照明光にする照明光学系と、前記照明光学系で均一となった照明光を３原色光に色分解及び光変調を行った後に合成し、前記合成光をスクリーンに投射させる色分解・合成光学系と、を備えた画像投射装置において、
前記ＵＶ／ＩＲフィルタと前記照明光学系との間に配置され、前記可視光以外の光を検知する検出器と、
前記検出器で検知された検知信号により、前記光源から照射光が出射することを停止させる光源制御部と、
を備えたことを特徴とする画像投射装置を提供する。
又、本願発明における第２の発明は、赤外光から紫外光に至るまでの照射光を出射する光源と、前記照射光から赤外光及び紫外光をカットし可視光のみを透過させるためのＵＶ／ＩＲフィルタと、前記ＵＶ／ＩＲフィルタを透過した可視光を所定の大きさの均一な照明光にする照明光学系と、前記照明光学系で均一となった照明光を３原色光に色分解及び光変調を行った後に合成し、前記合成光をスクリーンに投射させる色分解・合成光学系と、を備えた画像投射装置において、
前記ＵＶ／ＩＲフィルタにおける前記照射光の透過面には、外周囲に沿って一部が開口した環状の導体パターンが形成され、
前記導体パターンの開口した一端部と他端部との間に接続され、前記導体パターンの導通状態を検知する導通検知部と、
前記導通検知部で検知された非導通検知信号により、前記光源から照射光が出射することを停止させる光源制御部と、
を備えたことを特徴とする画像投射装置を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の請求項１によれば、ＵＶ／ＩＲフィルタと照明光学系との間に配置された可視光以外の光を検知する検出器と、この検出器で検知された検知信号により光源から照射光が出射することを停止させる光源制御部とを備える格別の構成があるので、ＵＶ／ＩＲフィルタの破損や脱落に対して、即座に検出し、光源から照射光が出射することを停止させ、光学系部品の劣化を防止することが可能となる。
又、請求項２によれば、ＵＶ／ＩＲフィルタの外周囲に沿って一部が開口した環状の導体パターンを形成し、この導体パターンの開口した一端部と他端部との間に接続され、導体パターンの導通状態を検知する導通検知部と、この導通検知部で検知された非導通検知信号により、光源から照射光が出射することを停止させる光源制御部とを備える格別の構成があるので、ＵＶ／ＩＲフィルタの破損や脱落に対して、即座に検出し、光源から照射光が出射することを停止させ、光学系部品の劣化を防止することが可能となる。
これらの改善により、画像投射装置の被害を最小限に留めることができる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の各実施形態に係る画像投射装置について、図面を参照して説明する。
図１は本発明に係る第１の実施例における画像投射装置の構成を示すブロック図、図２は光源に使用する超高圧水銀ランプの発光スペクトラム及びＵＶ／ＩＲフィルタの分光透過率を示す特性図、図３は本発明に係る第２の実施例で用いるＵＶ／ＩＲフィルタの構造を示す模式図、図４は本発明に係る第２の実施例における安全機構の構成を示すブロック図である。
【実施例１】
【００１０】
図１において、１は光源（ランプ）、２はＵＶ／ＩＲフィルタ、３は照明光学系、４は色分解・合成光学系、５はフォトセンサ、６はフォトセンサ５と組み合わせる光学フィルタ、７は光源制御部である。
【００１１】
まず、画像投射装置としての動作を説明する。
光源１から出射された照射光は、次のＵＶ／ＩＲフィルタ２で紫外光と赤外光がカットされ可視光のみとなって照明光学系３に入射する。照明光学系３では光源からの照射光を目的に応じた大きさで、均一な照明光にして色分解・合成光学系４へ出射する。色分解・合成光学系４では、入射した可視光を３原色光に色分解し、３原色光に対して夫々対応する映像信号で光変調を行った後に再び合成し、この合成光をスクリーンに拡大投射させる構成である。尚、この画像投射装置としての動作はよく知られているもので特別のものではない。
【００１２】
次に第１の実施例による安全機構を説明する。
本実施例における安全機構は、ＵＶ／ＩＲフィルタ２の下流に可視光以外の照射光を透過する光学フィルタ６と、この光学フィルタ６の直後にフォトセンサ５を設置し、フォトセンサ５の検出出力がある一定値を越えた場合に光源制御部７の制御により光源１への電力供給を停止するものである。
【００１３】
すなわち、例えば、ＵＶ／ＩＲフィルタ２が破損等で脱落したために、紫外光と赤外光を含む照射光が照明光学系３に入射するようなときには、フォトセンサ５が可視光以外の存在を検出するので、ＵＶ／ＩＲフィルタ２に異常があることを検知する。それにより即座に光源１の電力供給を遮断することが可能となる。
【００１４】
この設定について更に詳しく説明する。
図２には光源としてよく用いられる超高圧水銀ランプの一般的な発光スペクトラムと通常使用される一般的なＵＶ／ＩＲフィルタの透過率特性を示している。
ここで、図１の光学フィルタ６として、例えば350〜400nmを透過するフィルタ特性とすれば、ＵＶ／ＩＲフィルタ２が正常に機能している間は、フォトセンサ５への光入力は極めて少量であるが、しかし、ＵＶ／ＩＲフィルタ２が破損脱落した場合は、350〜400nmの光がそのまま入射するので、フォトセンサ４の出力が増大することになり、異常が検出できるようになる。
【００１５】
このようにして、本発明に係る第１の実施例では、ＵＶ／ＩＲフィルタ２の異常を検出して安全機構が働く。
尚、異常が検出され光源１の電力供給を遮断したときには、使用者に状況が分るように光源制御部７からの制御でエラー表示ＬＥＤ（発光ダイオード）などを点灯させるようにすれば一層好ましい。
又、フォトセンサ５に入射する光線は照明光学系３に入る光線の漏れ光で充分なので、画像投射装置の明るさなどに影響を与えることはない。
【実施例２】
【００１６】
次に本発明に係る第２の実施例を説明する。尚、画像投射装置としての動作は前記第１の実施例と同様であるので説明を省略する。
本実施例のおける安全機構では、ＵＶ／ＩＲフィルタの破損を検出する方法が前記第１の実施例と異なる。すなわち、本実施例では、図３に示す特殊なＵＶ／ＩＲフィルタ２’を用いることで、フィルタ自身で破損したことが検出できる構造になっている。
【００１７】
図３において、ＵＶ／ＩＲフィルタ２’には光学的には使用しない周辺部に一部を切欠いた導体パターン２１がリング状に形成されている。
図４は上記ＵＶ／ＩＲフィルタ２’を使用した安全機構の構成である。
導体パターン２１の切欠いた部分を引き出して導通検知部８に入力し、常時導体パターン２１の導通状態を監視する。
【００１８】
ＵＶ／ＩＲフィルタ２’が熱応力や衝撃などにより破損すると、それに伴って導体パターン２１が断線するので、導通検知部８では非導通状態が検出される。導通検知部８で非導通が検出されたときは、次段の光源制御部７の制御により即座に光源１の電力供給を遮断することで安全機構が動作する。
【００１９】
以上詳述したように、本発明の実施例１によれば、ＵＶ／ＩＲフィルタ２と照明光学系３との間に配置された可視光以外の光を検知するフォトセンサ５と、フォトセンサ５で検知された検知信号により光源から照射光が出射することを停止させる光源制御部７とを備える構成により、ＵＶ／ＩＲフィルタ２の破損や脱落に対して、即座に検出し、光源から照射光が出射することを停止させ、光学系部品の劣化を防止することが可能となる。
【００２０】
又、実施例２によれば、ＵＶ／ＩＲフィルタ２’の外周囲に沿って一部が開口した環状の導体パターン２１を形成し、この導体パターン２１の開口した一端部と他端部との間に接続され、導体パターン２１の導通状態を検知する導通検知部８と、この導通検知部８で検知された非導通検知信号により、光源から照射光が出射することを停止させる光源制御部７とを備える構成により、ＵＶ／ＩＲフィルタ２’の破損や脱落に対して、即座に検出し、光源から照射光が出射することを停止させ、光学系部品の劣化を防止することが可能となる。これらの動作により、画像投射装置の被害を最小限に留めることが可能な画像投射装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る第１の実施例における画像投射装置の構成を示すブロック図である。
【図２】光源に使用する超高圧水銀ランプの発光スペクトラム及びＵＶ／ＩＲフィルタの分光透過率を示す特性図である。
【図３】本発明に係る第２の実施例で用いるＵＶ／ＩＲフィルタの構造を示す模式図である。
【図４】本発明に係る第２の実施例における安全機構の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００２２】
１…光源（ランプ）
２、２’…ＵＶ／ＩＲフィルタ
３…照明光学系
４…色分解・合成光学系
５…フォトセンサ
６…光学フィルタ
７…光源制御部
８…導通検知部
２１…導体パターン
【図１】
2006330045.tif 000003
【図２】
2006330045.tif 000004
【図３】
2006330045.tif 000005
【図４】
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