(57)【要約】【課題】形成画像の画質劣化を抑制できる液晶表示装置を提供すること。【解決手段】光源４１６、光源４１６から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成する液晶パネル４４１、および、液晶パネル４４１の光路後段に配置され、入射光束を光学的に変換する光学変換素子とを有する画像形成手段と、当該画像形成手段を制御する制御手段７とを備えた液晶表示装置は、液晶パネル４４１および光学変換素子のうち少なくともいずれかを冷却対象として冷却する冷却手段６と、光学変換素子から射出された光束の色度および照度のうち、少なくともいずれかを検出値として取得する光学センサ５とを備える。制御手段７は、検出値に基づいて、光学像の画質状態を判定する状態判定部７７と、状態判定部７７により光学像の画質が劣化したと判定されると、冷却手段６の駆動を高める冷却手段制御部７８とを備える。【選択図】図５
2008040016.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源、当該光源から射出された光束を画像情報に応じて変調する液晶パネル、および、当該液晶パネルの光路後段に配置され、入射光束を光学的に変換する光学変換素子とを有する画像形成手段と、当該画像形成手段を制御する制御手段とを備えた液晶表示装置であって、
前記液晶パネルおよび前記光学変換素子のうち少なくともいずれかを冷却対象として冷却する冷却手段と、
前記光学変換素子から射出された光束の色度および照度のうち、少なくともいずれかを検出値として取得する光学センサとを備え、
前記制御手段は、
前記検出値に基づいて、前記光学像の画質状態を判定する状態判定部と、
前記状態判定部により、前記光学像の画質が劣化したと判定されると、前記冷却手段の駆動を高める冷却手段制御部とを備えることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液晶表示装置において、
前記光学変換素子は、前記光変調装置から射出された光束のうち、一方向の偏光光を透過し、他方向の偏光光を遮蔽する偏光層を備えて構成され、
前記光学センサは、前記偏光層を透過した光束の照度を検出することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】
請求項２に記載の液晶表示装置において、
前記画像形成手段は、
前記光源から射出された光束を複数の色光に分離する色分離光学装置と、
前記色分離光学装置により分離された色光ごとに設けられる複数の前記液晶パネルと、
前記複数の液晶パネルから前記光学変換素子を介して射出された各色光を合成する色合成光学装置とを備え、
前記光学センサは、前記色分離光学装置により分離された色光のうち、最も波長の短い色光の照度を検出することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の液晶表示装置において、
初期状態の前記光源から射出された光束の照度を基準照度として記憶する記憶手段を備え、
前記状態判定部は、前記基準照度と、前記光学センサにより検出された前記照度とを比較して、前記光学像の画質状態を判定することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項５】
請求項４に記載の液晶表示装置において、
前記記憶手段には、前記光源の累積点灯時間に応じた当該光源の射出光束の照度変化率が記憶され、
前記制御手段は、
前記光源の累積点灯時間を計時する計時部と、
前記累積点灯時間および前記照度変化率に基づいて、前記光学センサで取得された前記照度に補正する照度補正部とを備え、
前記状態判定部は、前記照度補正部により補正された前記照度に基づいて、前記光学像の画質状態を判定することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項６】
請求項１に記載の液晶表示装置において、
前記画像形成手段は、
前記光源から射出された光束を複数の色光に分離する色分離光学装置と、
前記色分離光学装置により分離された色光ごとに設けられた複数の前記液晶パネルと、
前記複数の液晶パネルから前記光学変換素子を介して射出された光束を合成する色合成光学装置とを備え、
前記光学センサは、前記色合成光学装置で合成された光束の色度を検出することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項７】
請求項６に記載の液晶表示装置において、
初期状態の前記光源から射出される光束の色度を基準色度として記憶する記憶手段を備え、
前記状態判定部は、前記基準色度と、前記光学センサにより検出された前記色度とを比較して、前記光学像の画質状態を判定することを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源、当該光源から射出された光束を画像情報に応じて変調する液晶パネル、および、当該液晶パネルの光路後段に配置され、入射光束を光学的に変換する光学変換素子とを有する画像形成手段と、当該画像形成手段を制御する制御手段とを備えた液晶表示装置とを備えた液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成表示する画像表示装置が知られている。このような画像表示装置として、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調する液晶パネルと、当該液晶パネルから射出された光束を光学的に変換する偏光板等の光学変換素子と、形成された光学像を拡大投射する投射レンズとを備えたプロジェクタが知られている。
【０００３】
このようなプロジェクタとして、光源から射出され、分離された赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）の色光ごとに設けられた３つの液晶パネルおよび偏光板を備えた、いわゆる三板式プロジェクタが知られている（例えば、特許文献１参照）。そして、この特許文献１に記載のプロジェクタには、冷却手段としてのファンが設けられており、当該ファンにより、液晶パネルおよび偏光板を効果的に冷却し、これら液晶パネルおよび偏光板の劣化を抑制している。
【０００４】
ところで、このようなプロジェクタは、光源から射出された光束を利用して光学像を形成するため、経時変化により光源としてのランプの射出光束の輝度が低下すると、形成表示される光学像が劣化する。このため、ランプの射出光束の輝度を検出し、あるいは、当該ランプに印加される電圧を検出して、形成画像の補正処理を行うプロジェクタが提案されていた。
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−７２０１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このようなプロジェクタでは、光源の寿命については考慮されているものの、光束が透過する液晶パネルや光学変換素子の寿命については考慮されていないため、これら液晶パネルや光学変換素子の劣化により形成画像が劣化するという問題がある。
すなわち、プロジェクタの使用時間に応じて液晶パネルおよび光学変換素子も劣化する。具体的に、液晶パネルが劣化した場合には、液晶の配向状態の変化が生じにくくなり、光束のツイストが適切に行われなくなるため、液晶パネルの光路後段側に配置された偏光板にて遮光される光量が多くなる。このため、当該偏光板および液晶の発熱量が大きくなり、これらの劣化が助長されてしまう。
【０００７】
一方、偏光板や射出光束の視野角を補償する視野角補償板等の光学変換素子が劣化した場合には、光束の透過率が低下する。このため、透過しない光束は、光学変換素子において熱変換され、当該光学変換素子の温度上昇を招き、この温度上昇は、光学変換素子の劣化を助長する。このように、液晶パネルや光学変換素子の温度上昇は、これらの劣化を助長し、この劣化によってさらに温度上昇が生じるという悪循環に陥る。
ここで、プロジェクタでは、ランプは寿命や破損のため交換可能に構成されている場合が多いが、液晶パネルや光学変換素子は、交換可能に構成されている場合は少なく、また、交換可能な場合においても、その交換作業は非常に困難である。
そして、このような劣化が進行した液晶パネルおよび光学変換素子により画像が形成されると、色度が変化したり、照度が低下するなど、形成画像が劣化するという問題がある。
【０００８】
本発明の目的は、形成画像の画質劣化を抑制することができる液晶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】
【０００９】
前記した目的を達成するために、本発明の液晶表示装置は、光源、当該光源から射出された光束を画像情報に応じて変調する液晶パネル、および、当該液晶パネルの光路後段に配置され、入射光束を光学的に変換する光学変換素子とを有する画像形成手段と、当該画像形成手段を制御する制御手段とを備えた液晶表示装置であって、前記液晶パネルおよび前記光学変換素子のうち少なくともいずれかを冷却対象として冷却する冷却手段と、前記光学変換素子から射出された光束の色度および照度のうち、少なくともいずれかを検出値として取得する光学センサとを備え、前記制御手段は、前記検出値に基づいて、前記光学像の画質状態を判定する状態判定部と、前記状態判定部により、前記光学像の画質が劣化したと判定されると、前記冷却手段の駆動を高める冷却手段制御部とを備えることを特徴とする。
【００１０】
このような冷却手段として、冷却対象に冷却空気を送風するファンや、冷却対象の熱を電力に変換する熱電変換素子等を例示することができる。
ここで、液晶パネルおよび光学変換素子は、前述のように、劣化に伴って光束透過率が減少して温度が上昇し、当該温度上昇により、さらに劣化が進行する。この際、液晶パネルおよび光学変換素子の劣化は、これらを透過する光束の色度および照度の変化を引き起こす。具体的に、劣化した液晶パネルまたは光学変換素子を透過した光束は、劣化前の透過光束に比べ、色度においてはＹ座標値が上がり、また、照度においては低下する。
【００１１】
これに対し、本発明では、光学センサによって、光学変換素子を介して液晶パネルから射出された光束の色度および照度の少なくとも一方を検出して検出値として取得する。そして、形成画像の画質劣化は、液晶パネルおよび光学変換素子の劣化状態によっても引き起こされるので、光学センサにより取得された検出値に基づいて、制御手段の状態判定部が、形成画像の画質劣化状態を判定することにより、当該形成画像の画質劣化状態を指標として、液晶パネルおよび光学変換素子の劣化状態を判定する。そして、状態判定部が、形成画像が劣化していると判定した場合には、冷却手段制御部が、冷却手段の駆動を高め、液晶パネルおよび光学変換素子の少なくともいずれかの冷却対象を強冷却する。これによれば、劣化によって引き起こされる冷却対象の温度上昇を抑制することができるので、当該冷却対象の更なる劣化を抑制することができる。従って、液晶パネルおよび光学変換素子により形成される画像の画質劣化を抑制することができるとともに、これらのうちの少なくともいずれかの寿命を引き伸ばすことができる。
【００１２】
一方、冷却手段が、冷却対象に冷却空気を送風するファンで構成されている場合には、冷却手段制御部が、当該ファンを初期状態から高回転速度で駆動させてしまうと、風切音が大きくなり、液晶表示装置の騒音が大きくなる原因となる。これに対し、状態判定部により形成画像の画質が劣化したと判定された場合に、冷却手段制御部が、冷却手段の駆動を高めることにより、このような騒音の発生を抑制することができる。従って、不用な騒音の発生を抑制することができる。
【００１３】
本発明では、前記光学変換素子は、前記光変調装置から射出された光束のうち、一方向の偏光光を透過し、他方向の偏光光を遮蔽する偏光層を備えて構成され、前記光学センサは、前記偏光層を透過した光束の照度を検出することが好ましい。
【００１４】
ここで、液晶パネルにおいては、偏光層が必須の構成であり、偏光層を有する光学変換素子が劣化して発熱すると、当該光学変換素子の熱は液晶パネルにも伝達され、液晶パネルの劣化をさらに引き起こす。これに対し、本発明では、偏光層を透過した光束の照度を光学センサが検出し、当該光束の照度に基づいて、状態判定部が画質の劣化状態を判定することにより、偏光層を有する光学変換素子および液晶パネルの劣化状態を適切に把握することができる。従って、光学変換素子および液晶パネルの劣化状態を適切に判定することができる。
また、光学センサを、光学変換素子の偏光層を透過した光束の照度を検出する照度計で構成することにより、色度を検出する色度計で構成する場合に比べ、光学センサを安価に構成することができる。従って、液晶表示装置のコストを削減することができる。
【００１５】
本発明では、前記画像形成手段は、前記光源から射出された光束を複数の色光に分離する色分離光学装置と、前記色分離光学装置により分離された色光ごとに設けられる複数の前記液晶パネルと、前記複数の液晶パネルから前記光学変換素子を介して射出された各色光を合成する色合成光学装置とを備え、前記光学センサは、前記色分離光学装置により分離された色光のうち、最も波長の短い色光の照度を検出することが好ましい。
【００１６】
ここで、色分離光学装置が、光源から射出された光束を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）の三色の色光に分離する場合には、光学センサは、最も波長の短い光束の照度として、光学変換素子を透過した青色光の照度を検出することが好ましい。
【００１７】
ここで、色分離光学装置によって分離された色光がそれぞれ透過する複数の液晶パネルおよび複数の光学変換素子のうち、最も劣化しやすいものは、最も波長の短い光束が透過する液晶パネルおよび光学変換素子である。これは、最も波長の短い光束に含まれる紫外線により液晶パネルおよび光学変換素子が劣化しやすいためであり、これら液晶パネルおよび光学変換素子が劣化すると、前述のように、形成画像の画質劣化も顕著となる。
これに対し、本発明では、色分離光学装置で分離された複数の光束のうち、最も波長の短い光束が透過する光学変換素子から射出された光束の照度を検出することにより、形成画像の画質劣化状態を適切に判定することができ、これにより、各液晶パネルおよび光学変換素子の劣化状態を適切に把握することができる。従って、適切に冷却手段を駆動させ、液晶パネルおよび光学変換素子の少なくともいずれかの冷却対象の寿命を引き伸ばすことができる。
【００１８】
本発明では、初期状態の前記光源から射出された光束の照度を基準照度として記憶する記憶手段を備え、前記状態判定部は、前記基準照度と、前記光学センサにより検出された前記照度とを比較して、前記光学像の画質状態を判定することが好ましい。
【００１９】
本発明によれば、状態判定部が、初期状態の光源から射出された光束の照度である基準照度と、光学センサにより取得された照度とを比較することにより、形成画像の劣化状態を適切に判定することができるので、液晶パネルおよび光学変換素子の劣化状態を適切に把握することができる。従って、冷却手段の駆動を適切に制御することができ、液晶パネルおよび光学変換素子の少なくともいずれかの更なる劣化、および、これらにより形成される光学像の劣化を確実に抑制することができる。
【００２０】
本発明では、前記記憶手段には、前記光源の累積点灯時間に応じた当該光源の射出光束の照度変化率が記憶され、前記制御手段は、前記光源の累積点灯時間を計時する計時部と、前記累積点灯時間および前記照度変化率に基づいて、前記光学センサで取得された前記照度に補正する照度補正部とを備え、前記状態判定部は、前記照度補正部により補正された前記照度に基づいて、前記光学像の画質状態を判定することが好ましい。
【００２１】
ここで、光源として高圧水銀ランプやメタルハライドランプ等の放電発光型ランプが採用されている場合、このようなランプは、累積点灯時間に応じて発光輝度が低下する。このため、光学変換素子から射出された光束の照度をランプ点灯時間に応じて補正しないと、形成画像の画質劣化状態から、液晶パネルおよび光学変換素子の劣化状態を適切に判定することができない。
【００２２】
これに対し、本発明では、光源の累積点灯時間に応じた射出光束の照度変化率が記憶手段に記憶されており、照度補正部が、計時部により計時された光源の累積点灯時間および照度変化率に基づいて、光学センサにより取得された照度を補正する。そして、状態判定部が、補正された照度に基づいて、形成画像の画質の劣化状態を判定する。
これによれば、光学センサにより取得された照度に対して、光源の劣化分が補正されるので、補正された色度と基準色度とを比較することにより、液晶パネルおよび光学変換素子の劣化に起因する形成画像の画質劣化状態を判定することができる。従って、液晶パネルおよび光学変換素子の劣化状態を把握することができ、当該劣化状態に応じた冷却手段の駆動制御を一層適切に行うことができる。
【００２３】
あるいは、本発明では、前記画像形成手段は、前記光源から射出された光束を複数の色光に分離する色分離光学装置と、前記色分離光学装置により分離された色光ごとに設けられた複数の前記液晶パネルと、前記複数の液晶パネルから前記光学変換素子を介して射出された光束を合成する色合成光学装置とを備え、前記光学センサは、前記色合成光学装置で合成された光束の色度を検出することが好ましい。
【００２４】
本発明によれば、光学センサが色合成光学装置で合成された光束、すなわち、それぞれの液晶パネルおよび光学変換素子を透過して形成された各色画像が合成された光学像としての光束の色度を検出することにより、状態判定部が、形成画像の劣化をより適切に判定することができる。これにより、各液晶パネルおよび光学変換素子の劣化状態を適切に把握することができ、冷却手段制御部が、冷却対象の冷却を適切に行うことができる。従って、形成画像の劣化を抑制することができるとともに、液晶パネルおよび光学変換素子のうちの少なくともいずれかの冷却対象の更なる劣化を抑制することができ、当該冷却対象の寿命を確実に引き伸ばすことができる。
【００２５】
本発明では、初期状態の前記光源から射出される光束の色度を基準色度として記憶する記憶手段を備え、前記状態判定部は、前記基準色度と、前記光学センサにより検出された前記色度とを比較して、前記光学像の画質状態を判定することが好ましい。
【００２６】
本発明によれば、状態判定部が、初期状態の光源から射出される光束の色度である基準色度と、光学センサにより検出された色度とを比較することにより、現在の液晶パネルおよび光学変換素子による形成画像の画質劣化状態を適切に判定することができる。これにより、当該形成画像の画質劣化状態を指標として、液晶パネルおよび光学変換素子の劣化状態を適切に判定することができるので、冷却手段制御部が、当該劣化状態に応じた冷却手段の駆動制御を、より適切に行うことができる。従って、液晶パネルおよび光学変換素子の少なくともいずれかの冷却を適切に行うことができるので、形成画像の劣化をより確実に抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。
〔１．第１実施形態〕
図１は、本実施形態に係るプロジェクタ１の外観を示す斜視図である。
本実施形態のプロジェクタ１は、光源から射出された光束を、画像情報に応じた光学像を形成し、当該光学像を、図示しないスクリーン等に拡大投射する液晶表示装置である。このプロジェクタ１は、図１に示すように、投射レンズ３と、画像形成手段４（図２参照）と、光学センサ５（図４参照）、冷却手段６（図２参照）と、制御手段７（図２参照）と、電源供給手段（図示省略）と、これらを内部に収納する外装筐体２とを備えて構成されている。
【００２８】
（１）外観構成
外装筐体２は、図１に示すように、投射レンズ３による光学像の投射方向に直交する幅方向の寸法が、当該投射方向の寸法よりも大きい幅広の直方体形状をなし、内部に収納される装置本体の上部を覆うアッパーケース２１と、装置本体の下部を覆うロアーケース２２と、装置本体の前面部分を覆うフロントケース２３とを備えている。これら各ケース２１〜２３は、射出成形等によって成形された合成樹脂製の一体成形品である。
【００２９】
このうち、アッパーケース２１の上面には、装置本体を操作する操作パネル２１１が設けられており、当該操作パネル２１１には、電源をオン／オフする電源キー等の各種キーが配設されている。また、操作パネル２１１の投射方向先端側には、投射レンズ３に設けられたズーム・フォーカス調整用のつまみ３Ａ，３Ｂが露出する切欠２１２が形成されている。
ロアーケース２２の下面には、投射方向の基端側に固定脚部（図示省略）が設けられ、投射方向先端側の幅方向両端に、上下に伸縮自在な調節脚部２２１が設けられている。これにより、光学像の投射位置を上下に調節することができる。
フロントケース２３における幅方向の一端側には、投射レンズ３が露出する正面視略円形状の開口部２３１が形成され、他端側には、装置本体を冷却した冷却空気が排出されるスリット状の排気口２３２が形成されている。
【００３０】
（２）内部構成
図２は、図１の状態からアッパーケース２１およびフロントケース２３を外したプロジェクタ１を示す斜視図である。
外装筐体２の内部には、図２に示すように、プロジェクタ１の装置本体が収納されている。この装置本体は、投射レンズ３、画像形成手段４、光学センサ５、冷却手段６、制御手段７および電源供給手段（図示省略）を備えて構成されている。
このうち、投射レンズ３は、後述する画像形成手段４で形成された光学像を拡大投射する投射光学系としての機能を具備するものであり、鏡筒内部に複数のレンズが収納された組レンズとして構成されている。そして、前述のように、鏡筒には、つまみ３Ａ，３Ｂが設けられており、手動でズーム・フォーカス調整を実施可能に構成されている。
電源供給手段は、図示を省略したが、ロアーケース２２内の投射方向先端側略中央に設けられており、外部から入力する商用交流電流を直流変換し、昇圧および減圧した駆動電流を、装置本体を構成する各電子部品に供給する。
【００３１】
（３）画像形成手段４の構成
図３は、画像形成手段４の光学系を示す模式図である。
画像形成手段４は、後述する制御手段７による制御下で、光源装置から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成する光学ユニットである。この画像形成手段４は、外装筐体２の背面に沿って延出するとともに、当該外装筐体２の側面に沿って延出する平面視略Ｌ字形状を有している。
このような画像形成手段４は、図３に示すように、照明光学装置４１と、色分離光学装置４２と、リレー光学装置４３と、電気光学装置４４と、これら光学部品４１〜４４を内部に収納配置する光学部品用筐体４５とを備えて構成されている。
【００３２】
照明光学装置４１は、電気光学装置４４を構成する後述する液晶パネル４４１の画像形成領域をほぼ均一に照明する。この照明光学装置４１は、光源装置４１１と、第１レンズアレイ４１２と、第２レンズアレイ４１３と、偏光変換素子４１４と、重畳レンズ４１５とを備えて構成されている。
【００３３】
光源装置４１１は、放射状の光線を射出する光源ランプ４１６と、この光源ランプ４１６から射出された放射光を反射して所定位置に収束させるリフレクタ４１７と、リフレクタ４１７にて収束される光束を照明光軸Ａに対して平行化する平行化凹レンズ４１８とを備えている。このような光源ランプ４１６としては、ハロゲンランプやメタルハライドランプ、高圧水銀ランプを利用することができる。また、リフレクタ４１７としては、回転楕円面を有する楕円面リフレクタで構成することができるほか、回転放物面を有する放物面リフレクタで構成することも可能である。この場合には、平行化凹レンズ４１８を省略することができる。
【００３４】
第１レンズアレイ４１２は、入射光束の光軸方向から見て略矩形状の輪郭を有する小レンズがマトリクス状に配列された構成を有している。各小レンズは、光源装置４１１から射出される光束を、複数の部分光束に分割する。
第２レンズアレイ４１３は、第１レンズアレイ４１２と同様な構成を有しており、小レンズがマトリクス状に配列された構成を有している。この第２レンズアレイ４１３は、
当該第２レンズアレイ４１３の光路後段に配置された重畳レンズ４１５とともに、第１レンズアレイ４１２の各小レンズから射出された像を、電気光学装置４４の後述する液晶パネル４４１の画像形成領域に結像させる機能を有している。
【００３５】
偏光変換素子４１４は、第２レンズアレイ４１３と重畳レンズ４１５との間に配置され、第２レンズアレイ４１３からの光を略１種類の直線偏光に変換するものである。
具体的に、偏光変換素子４１４によって略１種類の直線偏光に変換された各部分光は、重畳レンズ４１５によって最終的に後述する液晶パネル４４１の画像形成領域にほぼ重畳される。偏光光を変調するタイプの液晶パネルを用いたプロジェクタでは、１種類の偏光光しか利用できないため、ランダムな偏光光を発する光源装置４１１からの光の略半分を利用できない。このため、偏光変換素子４１４を用いることで、光源装置４１１からの射出光を略１種類の直線偏光に変換し、電気光学装置４４での光の利用効率を高めている。
【００３６】
色分離光学装置４２は、２枚のダイクロイックミラー４２１，４２２と、反射ミラー４２３とを備え、ダイクロイックミラー４２１，４２２により照明光学装置４１から射出された複数の部分光束を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の色光に分離する機能を有している。
リレー光学装置４３は、入射側レンズ４３１、リレーレンズ４３３、および反射ミラー４３２，４３４を備え、色分離光学装置４２で分離された赤色光を赤色光用の液晶パネル４４１（４４１Ｒ）まで導く機能を有している。
【００３７】
この際、色分離光学装置４２のダイクロイックミラー４２１では、照明光学装置４１から射出された光束の赤色光成分と緑色光成分とが透過するとともに、青色光成分が反射する。ダイクロイックミラー４２１によって反射した青色光は、反射ミラー４２３で反射し、集光レンズ４１９を通って青色光用の液晶パネル４４１（４４１Ｂ）に達する。この集光レンズ４１９は、第２レンズアレイ４１３から射出された各部分光束をその中心軸（主光線）に対して平行な光束に変換する。緑色光用および赤色光用の液晶パネル４４１（４４１Ｇ，４４１Ｒ）の光入射側に設けられた集光レンズ４１９も同様である。
【００３８】
ダイクロイックミラー４２１を透過した赤色光と緑色光のうち、緑色光はダイクロイックミラー４２２によって反射し、集光レンズ４１９を通って緑色光用の液晶パネル４４１（４４１Ｇ）に達する。一方、赤色光はダイクロイックミラー４２２を透過してリレー光学装置４３を通り、さらに集光レンズ４１９を通って赤色光用の液晶パネル４４１（４４１Ｒ）に達する。
なお、赤色光の光路上にリレー光学装置４３が配置されているのは、赤色光の光路の長さが他の色光の光路の長さよりも長いため、光の拡散等による光の利用効率の低下を防止するためである。すなわち、入射側レンズ４３１に入射した部分光束をそのまま、集光レンズ４１９に伝えるためである。なお、リレー光学装置４３には、３つの色光のうち赤色光を通す構成としたが、これに限らず、例えば、青色光を通す構成としてもよい。
【００３９】
電気光学装置４４は、色分離光学装置４２から射出される３つの色光を画像情報に応じてそれぞれ変調し、変調した各色光を合成して光学像（カラー画像）を形成する。
この電気光学装置４４は、前述の集光レンズ４１９と、光変調装置としての３つの液晶パネル４４１と、これら液晶パネル４４１の光束入射側にそれぞれ配置される３つの入射側偏光板４４２と、各液晶パネル４４１の光束射出側にそれぞれ配置される３つの射出側偏光板４４３と、クロスダイクロイックプリズム（以下、「プリズム」と略す場合がある）４４４とを備えて構成されている。
【００４０】
入射側偏光板４４２は、偏光変換素子４１４で偏光方向が略一方向に揃えられた各色光が入射され、入射された光束のうち、偏光変換素子４１４で揃えられた光束の偏光軸と略同一方向の偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収するものである。この入射側偏光板４４２は、例えば、サファイアガラスまたは水晶等の透光性基板上に偏光膜が貼付された構成を有している。
【００４１】
液晶パネル４４１（赤色光用の液晶パネルを４４１Ｒ、緑色光用の液晶パネルを４４１Ｇ、青色光用の液晶パネルを４４１Ｂとする）は、後述する制御手段７から入力する画像情報としての駆動信号に応じて、画像形成領域内にある液晶分子の配向状態を変化させ、入射側偏光板４４２から射出された偏光光束の偏光方向を変調して、入射する色光に応じた色画像を形成する。
射出側偏光板４４３は、本発明の光学変換素子に相当し、液晶パネル４４１から射出された光束のうち、入射側偏光板４４２における光束の透過軸と直交する偏光軸を有する光束のみ透過させ、その他の光束を吸収する。
【００４２】
クロスダイクロイックプリズム４４４は、本発明の色合成光学装置に相当し、各射出側偏光板４４３から射出された色画像としての各色光を合成して光学像（カラー画像）を形成する。
このプリズム４４４は、４つの直角プリズムを貼り合わせた平面視正方形状をなし、赤色光、緑色光および青色光がそれぞれ入射する３つの光束入射面と、当該光束入射面を介して入射した光束を合成して、光学像としての光束を射出する１つの光束射出面とを有している。そして、このプリズム４４４において、直角プリズム同士を貼り合わせた界面には、２つの誘電体多層膜が形成されている。これら誘電体多層膜は、投射レンズ３と対向する側（Ｇ色光側）に配置された射出側偏光板４４３を介した色光を透過し、残り２つの射出側偏光板４４３（Ｒ色光側およびＢ色光側）を介した色光を反射する。このようにして、各入射側偏光板４４２、各液晶パネル４４１および各射出側偏光板４４３にて変調された各色光が合成されて光学像（カラー画像）が形成され、当該光学像は、投射レンズ３により投射される。
【００４３】
光学部品用筐体４５は、内部に所定の照明光軸Ａが設定され、上述した光学部品４１〜４４を照明光軸Ａに対する所定位置に配置する合成樹脂製の箱状部材である。この光学部品用筐体４５の内部には、詳しい図示を省略したが、各光学部品４１〜４４を位置決め固定するための複数の溝が形成されている。
【００４４】
（４）光学センサ５の構成
図４は、電気光学装置４４における光学センサ５の配置位置を示す模式図である。
光学センサ５は、入射した光束の照度を検出する照度計で構成されている。この光学センサ５は、図４に示すように、画像形成手段４の３つの射出側偏光板４４３のうち、青色光の光路上に設けられた射出側偏光板４４３を透過した青色光の照度を測定する。そして、この光学センサ５は、検出した照度を、後述する制御手段７に出力する。
なお、この光学センサ５は、射出側偏光板４４３を透過した青色光の光路に重ならない位置で、かつ、プリズム４４４から射出された光学像としての光束の光路に重ならない位置に配置されている。このため、光学センサ５によって、合成された光学像のうちの青色成分の光線強度が低下することはない。
【００４５】
（５）冷却手段６の構成
冷却手段６は、図２に示すように、投射レンズ３を挟むように配置された２つのシロッコファン６１，６２と、前述の光源装置４１１近傍に配置された１つの軸流ファン６３と、当該軸流ファン６３から吐出された空気を排気口２３２に導くダクト６４と、電源供給手段（図示省略）を冷却する軸流ファン（図示省略）とから構成されている。これら各ファン６１〜６３および軸流ファンの駆動は、後述する制御手段７により制御される。
【００４６】
このうち、シロッコファン６１，６２は、ロアーケース２２の底面に形成された吸気口（図示省略）から吸気したプロジェクタ１外部の空気を、図示しないダクトを介して、前述の電気光学装置４４および偏光変換素子４１４に送風し、これらを冷却する。
具体的に、プロジェクタ１の幅方向端部寄りの位置に配置されたシロッコファン６１は、前述の液晶パネル４４１Ｇ，４４１Ｒと、これら液晶パネル４４１Ｇ，４４１Ｂの光路前段および光路後段に配置された入射側偏光板４４２および射出側偏光板４４３とに、冷却空気を送風する。
【００４７】
また、シロッコファン６１に対し、投射レンズ３を挟んで反対側に配置されたシロッコファン６２は、液晶パネル４４１Ｂと、当該液晶パネル４４１Ｂの光路前段および光路後段に配置された入射側偏光板４４２および射出側偏光板４４３とに冷却空気を送風するとともに、偏光変換素子４１４に冷却空気を送風する。
これら液晶パネル４４１等を冷却した空気は、軸流ファン６３によって吸引され、画像形成手段４の光学部品用筐体４５内を流通し、当該画像形成手段４の光源装置４１１を含む各光学部品を冷却する冷却流路と、画像形成手段４の上方に配置された制御手段７に沿って流通し、当該制御手段７を冷却する冷却流路とに分流される。
【００４８】
軸流ファン６３は、画像形成手段４の各光学部品および制御手段７を冷却した冷却空気を吸引し、ダクト６４および排気口２３２（図１参照）を介して、吸引した冷却空気をプロジェクタ１外に排出する。この軸流ファン６３の吸気面は、光源装置４１１に対向しており、当該軸流ファン６３の駆動により、吸気面側が陰圧となって、光源装置４１１に冷却空気が集約する。これにより、光源装置４１１を効果的に冷却することができる。
【００４９】
（６）制御手段７の構成
図５は、制御手段７の構成を示すブロック図である。
制御手段７は、プロジェクタ１全体の駆動を制御する。具体的に、制御手段７は、光源ランプ４１６の点灯制御を行うほか、画像情報に応じた駆動信号を出力することによる液晶パネル４４１の駆動制御を行う。また、制御手段７は、操作パネル２１１の入力に応じた装置本体の動作を実行させるほか、冷却手段６を構成する各ファンの動作制御を行う。このような制御手段７は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）や、ＲＡＭ（Random Access Memory）およびＲＯＭ（Read Only Memory）等を備えた回路基板として構成されている。
この制御手段７は、図５に示すように、画像形成部７１、点灯制御部７２、計時部７３、点灯状態判定部７４、照度取得部７５、照度補正部７６、状態判定部７７、ファン駆動制御部７８および記憶部７９を備えて構成されている。
【００５０】
図６は、光源ランプ４１６の照度変化を示す図である。
記憶部７９は、制御手段７によるプロジェクタ１全体の制御において必要なプログラムや各種データを記憶する電気的に書き換え可能な記憶手段である。この記憶部７９は、後述するファン駆動制御部７８により参照される各ファン６１〜６３の駆動レベル、計時部７３により計時される光源ランプ４１６の累積点灯時間、および、後述する駆動レベル設定処理Ｓが前回完了した時の光源ランプ４１６の累積点灯時間（前回完了時間）を記憶している。
また、記憶部７９は、初期状態の光源ランプ４１６から射出され、初期状態の液晶パネル４４１および射出側偏光板４４３から、白画像を形成する際に射出される青色光の照度を基準照度として記憶しているほか、図６において実線で示すような当該光源ランプ４１６の照度変化率を示す関数を記憶している。この関数は、光源ランプ４１６の累積点灯時間に対応した照度変化の近似直線を示す関数である。
【００５１】
すなわち、光源ランプ４１６から射出される光束の照度は、図６に示すように、累積点灯時間に応じて減少する。このため、後述する状態判定部７７において、光学センサ５から取得された照度に基づいて、形成画像の画質状態を判定し、これにより、液晶パネル４４１および偏光板４４２，４４３の劣化状態を判定する際には、光源ランプ４１６の射出光束の照度変化分を考慮する必要がある。つまり、光源ランプ４１６の劣化による照度変化分を、光学センサ５により取得された照度に加算した上で、当該照度と基準照度とを比較判定しないことには、当該液晶パネル４４１および偏光板４４２，４４３の劣化状態を適切に判定することができない。このため、照度補正部７６が、光学センサ５により取得された照度に対して、前述の関数に基づいて、光源ランプ４１６の劣化による照度変化分を補正することにより、射出側偏光板４４３を透過した光束の液晶パネル４４１および偏光板４４２，４４３の劣化による照度変化を適切に判定することができる。
【００５２】
図５に戻り、画像形成部７１は、詳しい図示を省略したが、画像情報を処理する情報処理部と、各液晶パネル４４１に駆動信号を出力して当該各液晶パネルを駆動するドライバ部とを備え、プロジェクタ１に接続された外部機器（図示省略）から入力する画像情報を処理し、当該画像情報に基づいて各液晶パネル４４１を駆動させて、当該画像情報に応じた画像を形成させる。また、画像形成部７１は、操作パネル２１１の操作に応じてメニュー画面の画像情報を生成し、当該メニュー画面の画像を形成させる。この画像形成部７１は、画像情報を処理する際に、必要に応じて形成画像の補正を行う。さらに、後述する駆動レベル設定処理Ｓにおいては、画像形成部７１は、各液晶パネル４４１に入射した光束を可能な限り透過させて白画像を形成させる駆動信号を、当該各液晶パネル４４１に出力する。
【００５３】
点灯制御部７２は、光源ランプ４１６の点灯を制御する。具体的に、点灯制御部７２は、操作パネル２１１（図１参照）に配設された電源キーのオン操作に伴って光源ランプ４１６を点灯させ、また、当該電源キーのオフ操作に伴って光源ランプ４１６を消灯する。
計時部７３は、光源ランプ４１６の累積点灯時間を計時する。この計時部７３により計時される累積点灯時間は、前述の記憶部７９に記憶される。
点灯状態判定部７４は、記憶部７９に記憶された光源ランプ４１６の累積点灯時間を参照し、２００ｈ（時間）の倍数時間が経過したか否かを判定する。また、点灯状態判定部７４は、光源ランプ４１６の点灯状態が安定しているか否かを判定する。
【００５４】
照度取得部７５は、光学センサ５で測定された照度を取得する。
照度補正部７６は、前述のように、記憶部７９に記憶された光源ランプ４１６の照度変化率に係る関数に基づいて、照度取得部７５で取得された照度を補正する。具体的に、照度補正部７６は、現在の光源ランプ４１６の累積点灯時間に対応する照度比率の変化分を前述の関数から算出し、当該変化分の割合に基づいて、照度取得部７５により取得された照度に、光源ランプ４１６の劣化による照度の減少分を加算する。これにより、光源ランプ４１６の劣化による照度の減少分を補正した照度を得ることができる。
【００５５】
状態判定部７７は、照度補正部７６により補正された照度（補正後照度）と、記憶部７９に記憶された基準照度とを比較する。具体的に、状態判定部７７は、補正後照度の基準照度に対する割合を算出し、当該割合に基づいて、形成画像の劣化状態、並びに、液晶パネル４４１および偏光板４４２，４４３の劣化状態を判定する。なお、本実施形態では、状態判定部７７は、補正後照度が基準照度の８０％以下になった場合、すなわち、補正後照度が基準照度の２０％低下した照度に相当する場合に形成画像が劣化したと判断し、また、これに伴い、液晶パネル４４１および偏光板４４２，４４３が劣化したと判断する。さらに、状態判定部７７は、補正後照度が基準照度の７０％以下になった場合に、液晶パネル４４１および偏光板４４２，４４３がさらに劣化したと判断する。
【００５６】
ファン駆動制御部７８は、冷却手段６を構成する各ファン６１〜６３の駆動をそれぞれ個別に制御する。具体的に、ファン駆動制御部７８は、記憶部７９に記憶された駆動レベルに応じた電圧を各ファン６１〜６３に供給し、当該ファン６１〜６３の回転速度を制御する。
このファン駆動制御部７８は、状態判定部７７が、補正後照度が基準照度の８０％以下になり、液晶パネル４４１および偏光板４４２，４４３が劣化したと判断した場合には、記憶部７９に記憶された駆動レベルを、通常駆動時レベルであるレベル１からレベル２に設定する。また、状態判定部７７が、補正後照度が基準照度の７０％以下になり、さらに液晶パネル４４１および偏光板４４２，４４３が劣化したと判断した場合に、ファン駆動制御部７８は、駆動レベルをレベル３に設定する。これにより、液晶パネル４４１および偏光板４４２，４４３の劣化状態に応じて、これらに冷却空気を送風するファン６１，６２の回転速度を増加することができ、これら液晶パネル４４１および偏光板４４２，４４３の冷却を強め、さらなる劣化の進行を抑制することができる。
【００５７】
（７）駆動レベル設定処理Ｓ
図７は、駆動レベル設定処理Ｓの処理フローを示す図である。
駆動レベル設定処理Ｓは、操作パネル２１１（図１参照）に配設された電源キーのオフ操作に応じて制御手段７により実行され、形成画像の画質劣化状態を指標として液晶パネル４４１および偏光板４４２，４４３の劣化状態を判定し、冷却手段６を構成する各ファン６１〜６３の駆動レベルを設定する処理である。具体的に、駆動レベル設定処理Ｓは、液晶パネル４４１および偏光板４４２，４４３が劣化したと判断された場合には、これらをより強く冷却するように、記憶部７９に記憶されたファン６１〜６３の駆動レベルを増加させる処理である。なお、この駆動レベル設定処理Ｓに係るプログラムは、記憶部７９に記憶されており、前述の実行タイミングで記憶部７９から読み出されて実行される。
【００５８】
具体的に、駆動レベル設定処理Ｓでは、図７に示すように、まず、制御手段７の点灯状態判定部７４が、計時部７３により計時され、かつ、記憶部７９に記憶された光源ランプ４１６の累積点灯時間を取得する（ステップＳ０１）。そして、点灯状態判定部７４が、前回の駆動レベル設定処理Ｓの完了時における光源ランプ４１６の累積点灯時間を前回完了時間として、記憶部７９から取得する（ステップＳ０２）。
この後、点灯状態判定部７４は、光源ランプ４１６の現時点での累積点灯時間および前回完了時間に基づいて、前回完了時間から２００ｈ（時間）が経過したか否かを判定する（ステップＳ０３）。そして、点灯状態判定部７４は、２００ｈ（時間）が経過していないと判断した場合には、駆動レベル設定処理Ｓを終了する。
【００５９】
一方、前回完了時間から２００ｈ（時間）が経過したと判断した場合には、点灯状態判定部７４は、光源ランプ４１６の点灯状態が安定しているか否かを判定する（ステップＳ０４）。このステップＳ０４では、点灯状態判定部７４は、光源ランプ４１６の点灯開始時からの経過時間等に基づいて、当該光源ランプ４１６の点灯が安定しているか否かを判定する。そして、点灯状態判定部７４は、光源ランプ４１６の点灯が安定していないと判断した場合には、当該光源ランプ４１６の点灯が安定するまで待機する。このステップＳ０４にて、光源ランプ４１６の点灯が安定するまで以下の処理を待機することにより、安定した光束の照度を検出することができるので、照度検出における信頼性を向上することができる。
【００６０】
一方、点灯状態判定部７４が、光源ランプ４１６の点灯が安定したと判断した場合には、画像形成部７１が、各液晶パネル４４１により白画像を形成させる（ステップＳ０５）。具体的に、画像形成部７１は、各液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂに対して、入射光束を可能な限り透過する状態とさせる駆動信号を出力する。これにより、各液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂで形成された赤画像、緑画像および青画像は、クロスダイクロイックプリズム４４４で合成され、白画像となって投射される。
なお、このステップＳ０５においては、白画像を形成するとしているが、光学センサ５が照度を測定する青色光を変調する液晶パネル４４１Ｂが、入射光束を可能な限り透過する状態になっていればよく、他の液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇが当該状態になっていなくてもよい。
【００６１】
この後、照度取得部７５が、光学センサ５により測定した青色光の照度を取得し（ステップＳ０６）、照度補正部７６が、前述のように、記憶部７９に記憶された光源ランプ４１６の照度変化率に係る関数に基づいて、取得された照度を補正する（ステップＳ０７）。
次に、状態判定部７７が、記憶部７９に記憶された基準照度を取得し、当該基準照度と、ステップＳ０７にて補正された照度（補正後照度）とを比較する（ステップＳ０８）。そして、状態判定部７７が、補正後照度の値が、基準照度の８０％以上の値であると判断した場合には、ファン駆動制御部７８は、記憶部７９の駆動レベルをレベル１に設定し（ステップＳ０９）、ステップＳ１３に移行する。
【００６２】
一方、補正後照度の値が、基準照度の８０％未満の値であると判断した場合には、状態判定部７７は、さらに、補正後照度の値が、基準照度の７０％未満の値であるか否かを判定する（ステップＳ１０）。
そして、状態判定部７７が、補正後照度の値が、基準照度の７０％以上８０％未満の値であると判断した場合には、ファン駆動制御部７８は、記憶部７９の駆動レベルをレベル２に設定する（ステップＳ１１）。
また、状態判定部７７が、補正後照度の値が、基準照度の７０％未満の値であると判断した場合には、ファン駆動制御部７８は、駆動レベルをレベル３に設定する（ステップＳ１２）。
【００６３】
これらステップＳ０９、Ｓ１１およびＳ１２の後、ファン駆動制御部７８は、設定された駆動レベルに基づいて、冷却手段６を構成する各ファン６１〜６３を駆動させる（ステップＳ１３）。ここで、ファン６１〜６３の回転速度は、駆動レベルが増加するごとに高速となるので、補正後照度の値が、基準照度の８０％以上１００％以下の範囲にある場合に比べ、７０％以上８０％未満の範囲にある場合には、ファン６１〜６３から送風される冷却空気の風量が増加し、７０％未満の範囲にある場合には、当該風量が更に増加する。この後、駆動レベル設定処理Ｓは、ステップＳ１４に移行する。
【００６４】
ステップＳ１４では、状態判定部７７が、ステップＳ０１で取得した光源ランプ４１６の累積点灯時間で、記憶部７９の前回完了時間を更新する（ステップＳ１４）。
以上により、駆動レベル設定処理Ｓが終了する。
なお、本実施形態では、駆動レベル設定処理Ｓは、電源オフ時に実行されるとしたが、プロジェクタ１の電源がオンされている状態であれば、他のタイミングで実行されてもよい。また、前回完了時間から２００ｈ（時間）が経過したか否かに関らず、ステップＳ０５から駆動レベル設定処理Ｓを実行するようにしてもよい。
【００６５】
以上のような本実施形態のプロジェクタ１により、以下の効果を奏することができる。
すなわち、射出側偏光板４４３を透過した青色光の照度を、光学センサ５が検出し、状態判定部７７が、当該照度と基準照度と比較することにより、形成画像の画質状態を判定する。そして、形成画像の画質が劣化したと判断すると、液晶パネル４４１および偏光板４４２，４４３が劣化したと判断して、ファン駆動制御部７８が、ファン６１〜６３の回転速度を上げることにより、これら液晶パネル４４１および偏光板４４２，４４３の冷却を強める。これによれば、液晶パネル４４１および偏光板４４２，４４３の温度上昇による劣化を抑制することができる。従って、液晶パネル４４１および偏光板４４２，４４３の寿命を引き伸ばすことができるとともに、これらによって形成される画像の画質劣化を抑制することができる。
【００６６】
また、ファン６１〜６３の回転速度の増加は、状態判定部７７が、検出照度と基準照度との比較により、形成画像の画質が劣化したと判断した場合、すなわち、液晶パネル４４１および偏光板４４２，４４３が劣化したと判断した場合に、ファン駆動制御部７８により行われる。これによれば、液晶パネル４４１および偏光板４４２，４４３の劣化がそれほど進行していない状態では、ファン６１〜６３の回転数は高くないので、当該ファン６１〜６３の風切音が大きくなることを防ぐことができる。従って、不用な騒音の発生を抑制することができる。
【００６７】
また、光学センサ５が光学変換素子としての射出側偏光板４４３を透過した光束の照度を直接検出することにより、当該射出側偏光板４４３の劣化状態を適切に把握することができる。従って、液晶パネル４４１および射出側偏光板４４３の劣化状態を適切に判定することができる。
【００６８】
また、光学センサ５は、３つの液晶パネル４４１のうち、液晶パネル４４１Ｂから射出側偏光板４４３を介して射出された青色光の照度を検出する。これによれば、色分離光学装置４２により分離された赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）のうち、紫外線成分が含まれ、液晶パネル４４１および射出側偏光板４４３を劣化させやすい青色光の照度を検出することにより、形成画像の画質劣化状態を適切に判定することができる。また、これにより、液晶パネル４４１Ｂ、および、当該液晶パネル４４１の光路後段に配置された射出側偏光板４４３の劣化状態を適切に把握することができる。従って、他に比べて早く劣化する液晶パネル４４１Ｂおよび射出側偏光板４４３の劣化状態を適切に把握することができるので、これら液晶パネル４４１および射出側偏光板４４３を適切に冷却することができ、これにより、これらの寿命を引き伸ばすことができる。また、これら液晶パネル４４１および射出側偏光板４４３の劣化速度が遅くなるので、形成画像の画質劣化を一層抑制することができる。
【００６９】
また、記憶部７９には、初期状態の光源から射出された光束の照度である基準照度が記憶されており、状態判定部７７は、光学センサ５により取得された照度の基準照度に対する割合を判定することにより、形成画像の劣化状態を適切に判定することができる。これにより、液晶パネルおよび光学変換素子の劣化状態を適切に把握することができる。従って、ファン６１〜６３の駆動を適切に制御して、液晶パネル４４１および射出側偏光板４４３の更なる劣化、および、これらにより形成される光学像の劣化を確実に抑制することができる。
【００７０】
また、記憶部７９には、光源ランプ４１６の累積点灯時間に応じた照度変化率の関数が記憶され、照度補正部７６が、計時部７３により計時された光源ランプ４１６の累積点灯時間および前述の関数に基づいて、光学センサ５により取得された照度を補正する。これによれば、光学センサ５により取得された照度に対して、光源ランプ４１６の劣化による照度の低下分を補正することができるので、液晶パネル４４１および射出側偏光板の劣化状態を、より適切に把握することができる。従って、当該劣化状態に応じたファン６１〜６３の駆動制御を一層適切に行うことができ、これら液晶パネル４４１および偏光板４４２，４４３の劣化を一層確実に抑制することができる。
【００７１】
〔２．第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態に係るプロジェクタ１Ａについて説明する。
本実施形態のプロジェクタ１Ａは、前述のプロジェクタ１と同様の構成を備えるが、形成画像の劣化状態、並びに、液晶パネルおよび偏光板の劣化状態の判定に際して、プロジェクタ１では、光学センサにより検出された青色光の照度に基づいて判定するのに対し、本実施形態のプロジェクタ１Ａでは、光学センサは、プリズム４４４から射出された白色光の色度を検出し、当該色度に基づいて判定する点において相違する。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同一または略同一である部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００７２】
図８は、光学センサ５Ａの配置位置を示す模式図である。
本実施形態のプロジェクタ１Ａは、前述のプロジェクタ１と同様に、投射レンズ３、画像形成手段４、光学センサ５Ａ、冷却手段６、制御手段７Ａおよび電源供給手段（図示省略）を有する装置本体と、当該装置本体を内部に収納する外装筐体２とを備えて構成された液晶表示装置である。
このうち、光学センサ５Ａは、図８に示すように、プリズム４４４の光束射出側に設けられ、当該プリズム４４４から射出された光束の色度を検出する色度計として構成されている。この光学センサ５Ａは、測定した色度を制御手段７Ａに出力する。なお、光学センサ５Ａは、前述の光学センサ５と同様に、光路から外れた位置に設けられており、当該光学センサ５Ａにより、投射光が遮蔽されないように配置されている。
【００７３】
図９は、制御手段７Ａの構成を示すブロック図である。
制御手段７Ａは、前述の制御手段７と同様の機能を有し、プロジェクタ１Ａの装置全体を制御する回路基板として構成されている。この制御手段７Ａは、画像形成部７１、点灯制御部７２、計時部７３、点灯状態判定部７４、色度取得部７５Ａ、状態判定部７７Ａ、ファン駆動制御部７８Ａおよび記憶部７９Ａを備えている。
このうち、記憶部７９Ａは、前述の記憶部７９と同様に、制御手段７Ａによる装置全体の制御において必要なプログラムや各種データを記憶している。
【００７４】
具体的に、記憶部７９Ａは、ファン６１〜６３の駆動レベル、光源ランプ４１６の累積点灯時間、および、後述する駆動レベル設定処理ＳＡが前回完了した時の前回完了時間を記憶している。
また、記憶部７９Ａは、初期状態の光源ランプ４１６から射出され、初期状態の各液晶パネル４４１（４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ）、偏光板４４２，４４３およびクロスダイクロイックプリズム４４４により白画像を形成した際に、当該プリズム４４４から射出される白色光の色度を基準色度として記憶している。
【００７５】
色度取得部７５Ａは、光学センサ５Ａにより測定された白画像の色度を取得する。
状態判定部７７Ａは、色度取得部７５Ａで取得された白画像の色度（取得色度）と、記憶部７９Ａに記憶された基準色度とを比較して、プリズム４４４により合成された白色光の劣化状態から、液晶パネル４４１および偏光板４４２，４４３の劣化状態を判定する。具体的に、状態判定部７７Ａは、基準色度と取得色度との差分を算出し、当該差分の大きさにより、液晶パネル４４１および偏光板４４２，４４３の劣化状態を判定する。
なお、本実施形態では、基準色度と取得色度との差が「０．０１０」以上となった場合に、液晶パネル４４１および偏光板４４２が劣化したと判断する。
【００７６】
ここで、各液晶パネル４４１および当該液晶パネル４４１を挟むように配置された偏光板４４２，４４３の劣化と、合成光の色度との相関について説明する。
一般的に、紫外線が含まれる青色光が入射する液晶パネル４４１Ｂおよび偏光板４４２，４４３は、他の色光が入射する液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｂおよび偏光板４４２，４４３と比較して、著しく劣化する。そして、青色光が入射する液晶パネル４４１Ｂおよび偏光板４４２，４４３が劣化すると、偏光板４４２，４４３では光透過率が下がり、液晶パネル４４１Ｂでは、液晶の配向状態の変化が生じにくくなる。このため、当該液晶パネル４４１Ｂでは、入射した偏光光のツイストが適切に行われなくなってしまうため、射出側偏光板４４３を透過すべき光が、当該射出側偏光板４４３で遮断されてしまう。従って、青色光が入射する液晶パネル４４１Ｂおよび偏光板４４２，４４３が劣化すると、赤色光および緑色光と合成される青色光の割合が減少するため、合成された光（合成光）のＹ座標値が増加し、合成光は黄色がかる。
【００７７】
このため、状態判定部７７Ａが、記憶部７９Ａに記憶された基準色度と、取得された白画像の色度（取得色度）との差分の大きさを判定することにより、液晶パネル４４１（特に、液晶パネル４４１Ｂ）および偏光板４４２，４４３の劣化状態を判定する。
なお、赤色光が入射する液晶パネル４４１Ｒおよび偏光板４４２，４４３が、他の色光が入射する液晶パネル４４１および偏光板４４２，４４３よりも劣化した場合には、合成光は青色がかる。また、緑色光が入射する液晶パネル４４１Ｇおよび偏光板４４２，４４３が、他の色光が入射する液晶パネル４４１および偏光板４４２，４４３よりも劣化した場合には、合成光は赤色がかる。
【００７８】
ファン駆動制御部７８Ａは、本発明の冷却手段制御部に相当し、ファン駆動制御部７８と同様に、冷却手段６を構成する各ファン６１〜６３の駆動をそれぞれ個別に制御する。具体的に、ファン駆動制御部７８Ａは、記憶部７９Ａに記憶された駆動レベルに基づいて、各ファン６１〜６３の回転速度を制御する。
また、このファン駆動制御部７８Ａは、状態判定部７７Ａにより液晶パネル４４１および偏光板４４２，４４３が劣化したと判断された場合に、基準色度と取得色度との差分の大きさに応じて、各ファン６１〜６３の駆動レベルを設定する。
【００７９】
次に、制御手段７Ａにより実行される駆動レベル設定処理ＳＡについて説明する。
図１０は、駆動レベル設定処理ＳＡの処理フローを示す図である。
駆動レベル設定処理ＳＡは、前述の駆動レベル設定処理ＳＡと同様に、電源オフ時に制御手段７Ａにより実行され、光学センサ５Ａにより取得された色度に基づいて、各ファン６１〜６３に係る駆動レベルを設定する処理である。
【００８０】
具体的に、駆動レベル設定処理ＳＡでは、図１０に示すように、まず、駆動レベル設定処理ＳのステップＳ０１〜Ｓ０５と同様の処理を実行する。
すなわち、まず、点灯状態判定部７４が、計時部７３により計時された光源ランプ４１６の累積点灯時間、および、記憶部７９Ａに記憶された前回完了時間を取得する（ステップＳ０１，Ｓ０２）。そして、点灯状態判定部７４が、累積点灯時間から前回完了時間を差し引いて、当該前回完了時間から２００ｈ（時間）が経過したか否かを判定する（ステップＳ０３）。ここで、点灯状態判定部７４が、２００ｈ（時間）が経過していないと判断した場合には、駆動レベル設定処理ＳＡを終了する。
【００８１】
一方、２００ｈ（時間）経過したと判断した場合には、点灯状態判定部７４は、光源ランプ４１６の点灯が安定したか否かを判定する（ステップＳ０４）。そして、光源ランプ４１６の点灯が安定していないと判断した場合には、点灯状態判定部７４は、当該点灯が安定するまで待機する。
また、点灯状態判定部７４が、光源ランプ４１６の点灯が安定したと判断した場合には、画像形成部７１が、各液晶パネル４４１に駆動信号を出力して、当該各液晶パネル４４１により白画像を形成させる（ステップＳ０５）。
【００８２】
このステップＳ０５の後、色度取得部７５Ａが、プリズム４４４からの射出光束の色度、すなわち、各液晶パネル４４１および偏光板４４２，４４３を透過し、かつ、プリズム４４４により合成された白色光の色度を光学センサ５Ａから取得する（ステップＳＡ０６）。
この後、状態判定部７７Ａが、取得された色度（取得色度）と、記憶部７９Ａに記憶された基準色度との差分を算出し、当該差分が「０．０１０」以上であるか否かを判定する（ステップＳＡ０７）。そして、状態判定部７７Ａは、差分が「０．０１０」未満であると判断した場合には、ファン駆動制御部７８Ａは、記憶部７９Ａの駆動レベルをレベル１に設定し（ステップＳＡ０８）、ステップＳＡ１２に移行する。
【００８３】
一方、差分が「０．０１０」以上であると判断した場合には、状態判定部７７Ａは、当該差分が「０．０２０」以上であるか否かを判定する（ステップＳＡ０９）。
ここで、状態判定部７７Ａが、差分は「０．０１０」以上「０．０２０」未満であると判断した場合には、液晶パネル４４１および偏光板４４２，４４３の劣化が進行していると判断して、ファン駆動制御部７８Ａは、記憶部７９Ａの駆動レベルをレベル２に設定し（ステップＳＡ１０）、ステップＳＡ１２に移行する。
また、状態判定部７７Ａが、差分が「０．０２０」以上であると判断した場合には、液晶パネル４４１および偏光板４４２，４４３の劣化が更に進行していると判断して、ファン駆動制御部７８Ａは、記憶部７９Ａの駆動レベルをレベル３に設定し（ステップＳＡ１１）、ステップＳＡ１２に移行する。
【００８４】
ステップＳＡ１２では、ファン駆動制御部７８Ａが、記憶部７９Ａに記憶された駆動レベルに基づいて、ファン６１〜６３を駆動する（ステップＳＡ１２）。
ここで、前述のように、駆動レベルが増すごとに、ファン６１〜６３の回転速度は増加するので、液晶パネル４４１および偏光板４４２，４４３の劣化が進行するにつれて、各ファン６１，６２から当該液晶パネル４４１および偏光板４４２，４４３に送風される風量を大きくすることができる。従って、これらの更なる劣化を抑制することができる。
この後、状態判定部７７Ａは、前述の駆動レベル設定処理ＳのステップＳ１４と同様に、ステップＳ０１で取得した光源ランプ４１６の累積点灯時間で、記憶部７９Ａに記憶されている前回完了時間を更新し（ステップＳＡ１３）、駆動レベル設定処理ＳＡを終了する。
なお、本実施形態では、駆動レベル設定処理ＳＡは、電源オフ時に実行されるとしたが、他のタイミングで実行されてもよい。また、前回完了時間から２００ｈ（時間）が経過したか否かに関らず、ステップＳ０５から駆動レベル設定処理ＳＡを実行するようにしてもよい。
【００８５】
以上のような本実施形態のプロジェクタ１Ａによれば、前述のプロジェクタ１と同様の効果を奏することができる。
すなわち、プリズム４４４で合成された白色光の色度を、光学センサ５Ａが検出し、状態判定部７７Ａが、当該色度と、記憶部７９Ａに記憶された基準色度と比較することにより、形成画像の画質状態を判定する。そして、形成画像の画質が劣化したと判断すると、液晶パネル４４１および偏光板４４２，４４３が劣化したと判断し、ファン駆動制御部７８Ａが、ファン６１〜６３の回転速度を上げることにより、これら液晶パネル４４１および偏光板４４２，４４３の冷却を強める。これによれば、液晶パネル４４１および偏光板４４２，４４３の温度上昇による劣化を抑制することができる。従って、液晶パネル４４１および偏光板４４２，４４３の寿命を引き伸ばすことができるとともに、これらによって形成される画像の画質劣化を抑制することができる。
【００８６】
また、光学センサ５Ａは、プリズム４４４で合成された白色光の色度を直接検出するので、投射レンズ３により投射される画像の画質状態を適切に検出することができる。これによれば、視覚される投射画像の画質状態から、液晶パネル４４１および偏光板４４２，４４３の劣化状態を判定することができるので、投射画像の画質劣化状態に応じてファン６１〜６３の駆動を制御して、液晶パネル４４１および偏光板４４２，４４３の冷却を行うことができる。従って、投射される画像の劣化を一層抑制することができるとともに、液晶パネル４４１および偏光板４４２，４４３の劣化を抑制することができる。
【００８７】
また、状態判定部７７Ａが、記憶部７９Ａに記憶された基準色度と、光学センサ５Ａにより測定された色度との差分を判定し、当該差分の大きさに応じて、ファン駆動制御部７８Ａが、ファン６１〜６３の駆動レベルを設定する。これによれば、状態判定部７７Ａによる形成画像の画質状態の判定を適切に行うことができ、劣化の進行に応じて、ファン駆動を制御することができる。従って、液晶パネル４４１および偏光板４４２，４４３の更なる劣化を一層確実に抑制することができる。
【００８８】
〔３．実施形態の変形〕
本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
前記各実施形態では、駆動レベル設定処理Ｓ，ＳＡにおいて、前回完了時間から２００ｈ（時間）が経過した際に、色度および照度を取得して、液晶パネル４４１および偏光板４４２，４４３の劣化状態を判定するとしたが、本発明はこれに限らない。すなわち、電源オフ時に、駆動レベル設定処理Ｓ，ＳＡのステップＳ０４からそれぞれ実行されるようにしてもよい。また、駆動レベル設定処理Ｓ，ＳＡの実行タイミングは、いつでもよい。なお、電源オフ時に実行されれば、通常の形成画像の投射を遮ることがなく、また、光源ランプ４１６の点灯も安定化しているので、当該駆動レベル設定処理Ｓ，ＳＡを滞り無く実行することができる。
【００８９】
前記各実施形態では、冷却手段６を構成するファン６１，６２は、各液晶パネル４４１および各偏光板４４２，４４３を冷却するとしたが、本発明はこれに限らず、これらのうち少なくともいずれかを冷却する構成としてもよい。また、液晶パネル４４１を冷却するファン、および、射出側偏光板４４３を冷却するファンを、それぞれ個別に設ける構成としてもよい。
【００９０】
前記各実施形態では、制御手段７，７Ａのファン駆動制御部７８，７８Ａは、液晶パネル４４１および偏光板４４２，４４３の劣化状態に応じて、記憶部７９，７９Ａに記憶された駆動レベルを設定し、当該駆動レベルに応じて電圧を、各ファン６１〜６３に印加して、これら各ファン６１〜６３の駆動を制御するとしたが、本発明はこれに限らない。例えば、状態判定部７７，７７Ａにより、液晶パネル４４１および偏光板４４２，４４３が劣化したと判断された場合に駆動して、当該液晶パネル４４１および偏光板４４２，４４３の少なくともいずれかを冷却するファン等の冷却手段を、通常駆動するファン６１，６２とは別に設ける構成としてもよい。
【００９１】
前記第１実施形態では、光学センサ５は、射出側偏光板４４３を透過した青色光の照度を検出するとしたが、本発明はこれに限らず、他の色光、例えば、緑色光および赤色光の照度を検出するように構成してもよい。さらに、プリズム４４４により合成された白色光の照度を検出するようにしてもよい。
また、前記第１実施形態では、光学センサ５は、射出側偏光板４４３を透過した光の照度を検出するとしたが、本発明はこれに限らず、液晶パネル４４１から射出された光または入射側偏光板４４２から射出された光の照度を検出して、入射側偏光板４４２の劣化状態を判定する構成としてもよい。これは、一般的に、紫外線を含む青色光が入射する入射側偏光板４４２の劣化が著しいためである。
【００９２】
前記各実施形態では、色合成光学装置として、クロスダイクロイックプリズム４４４を挙げたが、本発明はこれに限らず、液晶パネル４４１で変調された各色光を複数のダイクロイックミラーにより合成する構成としてもよい。なお、第２実施形態で示したプロジェクタ１Ａのように、光学センサ５Ａが白色光の色度を検出する場合では、複数のダイクロイックミラーにより合成された白色光の色度を、当該光学センサ５Ａが検出するようにすればよい。
【００９３】
前記各実施形態では、冷却手段としてファン６１〜６３を有する冷却手段６を挙げたが、本発明はこれに限らない。すなわち、冷却対象である液晶パネル４４１、および、光学変換素子としての射出側偏光板４４３を冷却する構成は他の構成でもよい。例えば、液晶パネル４４１および射出側偏光板４４３の熱を吸収し、電力に変換する熱電変換素子を挙げることができる。また、エチレングリコール溶液等の冷却媒体を循環させることにより、冷却対象を冷却する構成としてもよい。
【００９４】
前記各実施形態では、光学変換素子として、液晶パネル４４１の光路後段に配置される射出側偏光板４４３を挙げたが、本発明はこれに限らない。例えば、このような光学変換素子として、所定波長の光束を透過するカラーフィルタや、光学像の視野角を制御する視野角制御フィルタ等を挙げることができる。
【００９５】
前記各実施形態では、画像形成手段４が平面視略Ｌ字形状を有した構成を説明したが、これに限らず、例えば、平面視略Ｕ字形状を有した構成を採用してもよい。
また、前記各実施形態では、光束入射面と光束射出面とが異なる透過型の液晶パネル４４１を用いていたが、光入射面と光射出面とが同一となる反射型の液晶パネルを用いてもよい。
さらに、前記各実施形態のプロジェクタ１，１Ａでは、３つの液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂを用いたが、本発明はこれに限らず、２つあるいは４つ以上の液晶パネルを用いたプロジェクタにも、本発明を適用可能である。
【００９６】
前記各実施形態では、スクリーンを観察する方向から画像投射を行なうフロントタイプのプロジェクタ１，１Ａのみを例示したが、本発明は、スクリーンを観察する方向とは反対側から画像投射を行なうリアタイプのプロジェクタにも適用可能である。
また、前記各実施形態では、液晶表示装置として、液晶パネル４４１を備えるプロジェクタ１，１Ａを例示したが、本発明はこれに限らない。例えば、液晶パネルを有する液晶ディスプレイに本発明を適用することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００９７】
本発明は、液晶パネルを備えた液晶表示装置に利用することができ、例えば、プロジェクタに好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】本発明の第１実施形態に係るプロジェクタの外観を示す斜視図。
【図２】図１からアッパーケースおよびフロントケースを外した状態のプロジェクタを示す斜視図。
【図３】前記実施形態における画像形成手段の光学系を示す模式図。
【図４】前記実施形態における光学センサの配置位置を示す模式図。
【図５】前記実施形態における制御手段の構成を示すブロック図。
【図６】前記実施形態における光源ランプの照度変化を示す図。
【図７】前記実施形態における駆動レベル設定処理の処理フローを示す図。
【図８】本発明の第２実施形態に係るプロジェクタの光学センサ５Ａの配置位置を示す模式図。
【図９】前記実施形態における制御手段の構成を示すブロック図。
【図１０】前記実施形態における駆動レベル設定処理の処理フローを示す図。
【符号の説明】
【００９９】
１，１Ａ…プロジェクタ（液晶表示装置）、４…画像形成手段、５，５Ａ…光学センサ、６…冷却手段、７，７Ａ…制御手段、４２…色分離光学装置、４１６…光源ランプ（光源）、４４１…液晶パネル、４４３…射出側偏光板（光学変換素子）、４４４…クロスダイクロイックプリズム（色合成光学装置）、７３…計時部、７６…照度補正部、７７，７７Ａ…状態判定部、７８，７８Ａ…ファン駆動制御部（冷却手段制御部）、７９，７９Ａ…記憶部（記憶手段）。
【図４】
2008040016.tif 000003
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2008040016.tif 000009
【図１】
2008040016.tif 000010
【図２】
2008040016.tif 000011
【図３】
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