(57)【要約】【課題】光源のアーク位置のずれを検出し、片側電極の劣化を最小限に抑えることを可能にした投射型画像表示装置を提供する。【解決手段】対向配置電極と該電極を封止する封止部とを有し、放電空間に水銀を封入する高圧放電ランプと、光を反射させ所定の方向に導くリフレクタと、高圧放電ランプの片側とリフレクタの光を導く方向と対向する側を固定する固定部を有する光源と、フライアイレンズと、光源駆動部と、光源とフライアイレンズ間に設置される輝度センサと、を有し、光源駆動部は、光源への印加電圧または印加電流を取得する機能及び光源への印加電力を設定する機能、光源への印加電圧または印加電流及び印加電力の設定値に応じ、正常なアーク位置における輝度センサの輝度の閾値を設定する機能と、輝度の閾値及び輝度センサの読み値に応じて、光源のアークの位置ずれ状態を検出する機能と、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向配置された電極と該電極を封止する封止部と内部に放電空間を有し、該放電空間に水銀を封入している高圧放電ランプと、該高圧放電ランプから発光される光を反射させ所定の方向に光を導くリフレクタと、前記高圧放電ランプの片側と前記リフレクタの光を導く方向と対向する側を固定する固定部を有する光源と、
フライアイレンズと、
前記光源を駆動する光源駆動部と、
前記光源と前記フライアイレンズ間に設置される１つまたは複数の輝度センサと、
を有し、
前記光源駆動部は、
前記光源への印加電圧または印加電流を取得する機能及び光源への印加電力を設定する機能と、
前記光源への印加電圧または印加電流及び印加電力の設定値に応じて、正常なアーク位置における前記輝度センサの輝度の閾値を設定する輝度閾値設定機能と、
前記輝度の閾値及び前記輝度センサの読み値に応じて、前記光源のアークの位置ずれ状態を検出するアーク位置検出機能と、
を有することを特徴とする投射型画像表示装置。
【請求項２】
前記光源駆動部は、
前記光源への印加電圧または印加電流のＤｕｔｙを変化させる機能と、
前記光源のアークの位置ずれに応じて前記光源への印加電圧または印加電流のＤｕｔｙを変化させる光源駆動制御機能と、を有することを特徴とする請求項１に記載の投射型画像表示装置。
【請求項３】
前記光源の電極の冷却を行う光源冷却部を備え、
前記光源のアークの位置ずれに応じて前記光源の電極の冷却設定を行う機能を有することを特徴とする請求項１または２に記載の投射型画像表示装置。
【請求項４】
前記リフレクタに対し前記高圧放電ランプの位置を移動する光源電極移動部を有し、
前記光源のアークの位置ずれに応じて前記光源の電極位置を移動させる機能を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の投射型画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投射型画像表示装置に関し、特に光源駆動に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
投射型画像表示装置の光源には、高圧水銀ランプが主に使用されている。高圧水銀ランプは２つの電極を持ち、この電極間を放電させることによって光を得ている。この電極は、点灯時に高温になることから、点灯時間に応じて電極が劣化し電極間の距離が広がる現象が発生する。また、電極温度が過度に上昇すると、著しく電極が劣化する特徴がある。例えば、投射型画像表示装置の姿勢を想定外の方向に傾けると、片側の電極の温度が過度に上昇し、片側の電極のみが劣化してしまい、放電（アーク）位置がずれる場合がある。
【０００３】
上記に鑑みて、特許文献１では、投射型画像表示装置の姿勢を検知して光源への印加電圧のＤｕｔｙを可変する機能が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特願２００６−３３２５６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の特許文献に開示された従来技術では、投射型画像表示装置の姿勢に応じた対応しかできない。例えば、同じ姿勢のままでも光源の電極や冷却のばらつき等で電極の劣化の程度が違う場合や、突発的な片側電極劣化には対応できていなかった。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、光源のアーク位置のずれを検出し、片側電極の劣化を最小限に抑えることを可能にした投射型画像表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明に係る投射型画像表示装置は、対向配置された電極と該電極を封止する封止部と内部に放電空間を有し、該放電空間に水銀を封入している高圧放電ランプと、該高圧放電ランプから発光される光を反射させ所定の方向に光を導くリフレクタと、前記高圧放電ランプの片側と前記リフレクタの光を導く方向と対向する側を固定する固定部を有する光源と、フライアイレンズと、前記光源を駆動する光源駆動部と、前記光源と前記フライアイレンズ間に設置される１つまたは複数の輝度センサと、を有し、前記光源駆動部は、前記光源への印加電圧または印加電流を取得する機能及び光源への印加電力を設定する機能と、前記光源への印加電圧または印加電流及び印加電力の設定値に応じて、正常なアーク位置における前記輝度センサの輝度の閾値を設定する輝度閾値設定機能と、前記輝度の閾値及び前記輝度センサの読み値に応じて、前記光源のアークの位置ずれ状態を検出するアーク位置検出機能と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、光源のアーク位置のずれを検出し、片側電極の劣化を最小限に抑えることを可能にした投射型画像表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】プロジェクタ１の構成図
【図２】アーク位置における光路図
【図３】第１の実施形態の動作フロー図
【図４】第２の実施形態の動作フロー図
【図５】第３の実施形態の動作フロー図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【００１１】
（第１の実施形態）
以下、図１を参照して、本発明の第１の実施形態について説明する。図１は、本発明の実施形態に係るプロジェクタ１（投射型画像表示装置）の構成を示している。プロジェクタ１は、光源部１０、画像形成部１１、光源駆動部１２、輝度センサ部１３、光源冷却部１４、制御部１５で構成されている。
【００１２】
光源部１０は、対向配置された電極と電極を封止する封止部と内部に放電空間を有し放電空間に水銀を封入している高圧放電ランプ（以下バルブ１６）と、バルブ１６から発光される光を反射させ所定の方向に光を導くリフレクタ１７を有する。バルブ１６の片側とリフレクタ１７の光を導く方向と対向する側とは、固定部１８により固定されている。バルブ１６内の電極は、リフレクタ固定部側電極とリフレクタ開口部側電極で構成される。
【００１３】
画像形成部１１は、フライアイレンズ１９を有し光源部１０からの光を変換し投射画像の形成を行う。
【００１４】
光源駆動部１２は、光源部１０の駆動を行う。光源駆動部１２は、光源部１０への印加電圧を取得する機能、及び光源部１０への印加電力を設定する機能、及び光源部１０への印加電圧のＤｕｔｙを変化させる機能を有する。
【００１５】
輝度センサ部１３は、光源部１０とフライアイレンズ１９間に設置される。光源冷却部１４は、光源部１０の冷却を行い、光源部１０の各電極の冷却の強弱の設定を行う機能を有する。
【００１６】
制御部１５は、各部の制御を行い、輝度閾値設定機能とアーク位置検出機能と光源駆動制御機能を有する。輝度閾値設定機能は、光源部１０への印加電圧及び印加電力の設定値に応じて正常なアーク位置における輝度センサ部１３の輝度の閾値の設定を行う。輝度センサ部１３の輝度は、光源部１０への印加電力及び印加電圧に応じて変化する。印加電力は、輝度の基本的な量に相当する。印加電圧はアーク長によって変化し、アーク長の変化によって輝度センサ部１３の輝度が変化する。取得した印加電力の設定値及び印加電圧の情報より、正常時の輝度センサ部１３の輝度閾値を設定する。
【００１７】
アーク位置検出機能は、輝度閾値設定機能で取得した輝度閾値と輝度センサ部１３の輝度値を比較し、アーク位置がどの方向にずれているか検出を行う。本実施形態の構成では、図２のようにアーク位置がリフレクタ１７固定部側にずれた時の光路２１は通常時の光路２０に対し外側に広がり、アーク位置がリフレクタ１７開口部側にずれた時の光路２２は通常時の光路２０に対し内側に集まる特性を持つ。これより、輝度センサ部１３の輝度が輝度閾値より大きい場合はアーク位置がリフレクタ１７固定部側にずれ、輝度センサ部１３の輝度が輝度閾値より低い場合はアーク位置がリフレクタ１７開口部側にずれたと判断する。
【００１８】
光源駆動制御機能は、アークの位置ずれ方向に応じて光源部１０への印加電圧のＤｕｔｙを変化させる。例えば、アーク位置がリフレクタ１７固定側方向にずれている場合は、リフレクタ固定部側電極への印加電圧のＤｕｔｙを下げる動作を行う。印加電圧のＤｕｔｙが下がることにより、電極の温度上昇が抑えられるので電極の劣化を抑えることが可能になる。
【００１９】
次に図３を参照し、本実施形態におけるプロジェクタ１の動作フローを説明する。プロジェクタ１が多光源点灯指令を受けると、本実施形態の動作フローが開始される。ステップ１０１では、光源部１０の温度が安定するまで所定時間待機する。ステップ１０２では、制御部１５が現在の光源部１０の印加電力、印加電圧を取得し、輝度閾値設定機能によって正常なアーク位置における輝度センサ部１３の輝度閾値の設定を行う。
【００２０】
ステップ１０３では、制御部１５が輝度センサ部１３の輝度値を取得し、輝度値が輝度閾値を超えていた場合はステップ１０８へ移行し超えていない場合はステップ１０４へ移行する。ステップ１０４では、制御部１５が輝度センサ部１３の輝度値を取得し、輝度値が輝度閾値を下回っている場合はステップ１０９へ移行し下回っていない場合はステップ１０５へ移行する。
【００２１】
ステップ１０５では、制御部１５が光源部１０への印加電圧のＤｕｔｙを通常設定にし、ステップ１０６へ移行する。ステップ１０６では、光源部１０の消灯指示の有無を確認し、消灯指示がある場合はステップ１１０へ移行し、ない場合はステップ１０７へ移行する。ステップ１０７では、所定時間待機しステップ１０２へ移行する。
【００２２】
ステップ１０８では、リフレクタ固定部側電極への印加電圧のＤｕｔｙを通常設定より下げる動作を行う。ステップ１０９では、リフレクタ固定部側電極への印加電圧のＤｕｔｙを通常設定より上げる動作を行う。ステップ１１０では、光源部１０の消灯処理を行い、動作フローを終了する。
【００２３】
本動作フローに関し、印加電圧を印加電流に置き換えても同様の効果が得られる。また、輝度センサを複数設置し、さらに詳細な輝度情報を取得することも可能である。
【００２４】
（第２の実施形態）
以下、図１を参照して、本発明の第２の実施形態について説明する。本実施形態に係るプロジェクタ１（投射型画像表示装置）の構成は、第１の実施形態と同様である。
【００２５】
次に図４を参照し、本実施形態におけるプロジェクタ１の動作フローを説明する。プロジェクタ１が多光源点灯指令を受けると、本実施形態の動作フローが開始される。ステップ２０１では、光源部１０の温度が安定するまで所定時間待機する。ステップ２０２では、制御部１５が現在の光源部１０の印加電力、印加電圧を取得し、輝度閾値設定機能によって正常なアーク位置における輝度センサ部１３の輝度閾値の設定を行う。
【００２６】
ステップ２０３では、制御部１５が輝度センサ部１３の輝度値を取得し、輝度値が輝度閾値を超えていた場合はステップ２０８へ移行し、超えていない場合はステップ２０４へ移行する。ステップ２０４では、制御部１５が輝度センサ部１３の輝度値を取得し、輝度値が輝度閾値を下回っている場合はステップ２０９へ移行し、下回っていない場合はステップ２０５へ移行する。ステップ２０５では、制御部１５が光源部１０の冷却を通常設定にし、ステップ２０６へ移行する。
【００２７】
ステップ２０６では、光源部１０の消灯指示の有無を確認し、消灯指示がある場合はステップ２１０へ移行し、ない場合はステップ２０７へ移行する。ステップ２０７では、所定時間待機しステップ２０２へ移行する。
【００２８】
ステップ２０８では、リフレクタ固定部側電極の冷却を通常設定より上げる動作を行う。ステップ２０９では、リフレクタ開口部側電極の冷却を通常設定より上げる動作を行う。ステップ２１０では、光源部１０の消灯処理を行い、動作フローを終了する。
【００２９】
（第３の実施形態）
以下、図１を参照して、本発明の第３の実施形態について説明する。本実施形態に係るプロジェクタ１（投射型画像表示装置）は、第１の実施形態において、制御部１５によってリフレクタ１７に対しバルブ１６の位置を移動することが可能な構成となっている。
【００３０】
次に図５を参照し、本実施形態におけるプロジェクタ１の動作フローを説明する。プロジェクタ１が多光源点灯指令を受けると、本実施形態の動作フローが開始される。ステップ３０１では、光源部１０の温度が安定するまで所定時間待機する。ステップ３０２では、制御部１５が現在の光源部１０の印加電力、印加電圧を取得し、輝度閾値設定機能によって正常なアーク位置における輝度センサ部１３の輝度閾値の設定を行う。
【００３１】
ステップ３０３では、制御部１５が輝度センサ部１３の輝度値を取得し、輝度値が輝度閾値を超えていた場合はステップ３０８へ移行し、超えていない場合はステップ３０４へ移行する。ステップ３０４では、制御部１５が輝度センサ部１３の輝度値を取得し、輝度値が輝度閾値を下回っている場合はステップ３０９へ移行し、下回っていない場合はステップ３０５へ移行する。ステップ３０５では、制御部１５がバルブ１６を通常位置にし、ステップ３０６へ移行する。
【００３２】
ステップ３０６では、光源部１０の消灯指示の有無を確認し、消灯指示がある場合はステップ３１０へ移行し、ない場合はステップ３０７へ移行する。ステップ３０７では、所定時間待機しステップ３０２へ移行する。ステップ３０８では、バルブ１６を通常位置に対しリフレクタ１７開口側に移動する動作を行う。ステップ３０９では、バルブ１６を通常位置に対しリフレクタ１７固定側に移動する動作を行う。ステップ３１０では、光源部１０の消灯処理を行い、動作フローを終了する。
【００３３】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００３４】
１    プロジェクタ
１０  光源部
１１  画像形成部
１２  光源駆動部
１３  輝度センサ部
１４  光源冷却部
１５  制御部
１６  バルブ
１７  リフレクタ
１８  固定部
１９  フライアイレンズ
【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】
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