(57)【要約】【課題】  光源の故障の発生を抑制しながら、光源輝度を低下させ、ユーザーに光源寿命が近づいたことを認識させることを可能とした光源装置を提供すること。【解決手段】  第１の電極と、前記第１の電極に対して対向配置された第２の電極と、前記第１の電極と前記第２の電極間で放電させることで発光する光源と、前記光源の使用時間を計測する時間計測手段と、前記光源を制御する制御部を有し、前記制御部は、前記計測した前記使用時間が所定の時間経過した場合、前記第１の電極に供給する電力と前記第２の電極に供給する電力の比率を異ならせるように電力を供給することを特徴とする構成とした。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の電極と、前記第１の電極に対して対向配置された第２の電極と、前記第１の電極と前記第２の電極間で放電させることで発光する光源と、
前記光源の使用時間を計測する時間計測手段と、
前記光源を制御する制御部を有し、
前記制御部は、前記計測した前記使用時間が所定の時間を経過した場合、前記第１の電極に供給する電力と前記第２の電極に供給する電力の比率を異ならせるように電力を供給する
ことを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記制御部は、
前記計測した前記使用時間が所定の時間を経過していない場合、前記第１の電極に供給する電力と前記第２の電極に供給する電力の比率が略同一になるように電力を供給することを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記制御部は、
前記計測した前記使用時間が所定の時間を経過した場合、前記第１の電極と前記第２の電極のうち、何れか一方に電力を供給し、他方に電力を供給しないことを特徴とする請求項１乃至２の何れか一項に記載の光源装置。
【請求項４】
前記制御部は、
前記計測した前記使用時間が所定の時間を経過した場合、前記第１の電極に供給する電力と前記第２の電極に供給する電力を、前記所定の時間を経過する前に供給していた電力よりも低くすることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の光源装置。
【請求項５】
画像表示素子と、
請求項１乃至４の何れか一項に記載の光源装置と、
前記光源装置からの光を前記画像表示素子に導く照明光学系と、
前記画像表示素子により変調された光を投写する投写光学系とを有することを特徴とする画像投写装置。
【請求項６】
前記制御部は、
前記光源の使用時間が、予め設定された前記所定の時間より短い光源の交換を通知するまでの時間を経過した場合、前記画像表示素子に前記光源を交換する旨のメッセージを表示させることを特徴とする請求項５に記載の画像投写装置。
【請求項７】
前記光源とは異なる発光手段を有し、
前記制御部は、
前記光源の使用時間が、予め設定された前記所定の時間より短い警告時間を経過した場合、前記発光手段を点灯または点滅させることを特徴とする請求項５乃至６の何れか一項に記載の画像投写装置。
【請求項８】
第１の電極と、前記第１の電極に対して対向配置された第２の電極と、前記第１の電極と前記第２の電極間で放電させることで発光する光源と、
前記光源の輝度を測定する輝度測定手段と、
前記光源を制御する制御部を有し、
前記制御部は、前記測定した前記輝度が閾値より低い場合、前記第１の電極に供給する電力と前記第２の電極に供給する電力の比率を異ならせるように電力を供給する
ことを特徴とする光源装置。
【請求項９】
前記制御部は、
前記測定した前記輝度が閾値より高い場合、前記第１の電極に供給する電力と前記第２の電極に供給する電力の比率が略同一になるように電力を供給することを特徴とする請求項８に記載の光源装置。
【請求項１０】
前記制御部は、
前記測定した前記輝度が閾値より低い場合、前記第１の電極と前記第２の電極のうち、何れか一方に電力を供給し、他方に電力を供給しないことを特徴とする請求項８乃至９の何れか一項に記載の光源装置。
【請求項１１】
前記制御部は、
前記測定した前記輝度が閾値より低い場合、前記第１の電極に供給する電力と前記第２の電極に供給する電力を、前記所定の時間を経過する前に供給していた電力よりも低くすることを特徴とする請求項８乃至１０の何れか一項に記載の光源装置。
【請求項１２】
画像表示素子と、
請求項８乃至１１の何れか一項に記載の光源装置と、
前記光源装置からの光を前記画像表示素子に導く照明光学系と、
前記画像表示素子により変調された光を投写する投写光学系とを有することを特徴とする画像投写装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光源装置、及び画像投写装置に関し、特に光源の駆動方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像投写装置の光源として高圧放電ランプ、例えば超高圧水銀ランプが用いられる。
【０００３】
超高圧水銀ランプは高い発光効率で光を得られる一方、使用時間に伴い輝度が低下し、さらに使用していると突然点灯することができない状態等の故障が発生することがある。
【０００４】
従来、ランプ特性は、使用時間に伴い輝度が低下していき、画像投写装置の明るさが視聴に影響がでる時間と、突然点灯することができない状態等の故障が発生するまでの時間とが近い値であった。従って、ユーザーは特に意識することなく、視聴に支障が出てきた際にランプを交換することで、突然故障に至るケースを抑制することができていた。
【０００５】
しかし、近年、ランプ特性や点灯方式の改善により、使用時間に伴う輝度の低下が小さくなり、明るさをある程度維持したまま使い続けることができるため、突然点灯することができない状態等の故障が発生してしまうケースが増えてきている。
【０００６】
従来、ランプの点灯累積時間を記憶しておき、ある時間を超えた場合には、ランプに供給する電流を減少させる構成が開示されている。（特許文献１）
【０００７】
また、ランプの点灯累積時間を記憶しておき、ある時間を超えた場合には、ランプに供給する電力を減少させる構成が開示されている。（特許文献２）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−１７７８９８
【特許文献２】特開２０００−１９４０７０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述の特許文献に開示された従来技術では、ランプの寿命が近づいた時にランプに供給する電流または電力を減少させることで明るさを低下させ、ユーザーにランプの交換を促すことはできる。
【００１０】
しかしながら、超高圧水銀ランプは適切な電力及びその電力に応じた冷却条件で点灯する必要があるため、電流または電力を減少させると、故障を発生させてしまう可能性が高くなってしまう。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、光源の故障の発生を抑制しながら、光源輝度を低下させ、ユーザーに光源寿命が近づいたことを認識させることを可能とした光源装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明は、第１の電極と、前記第１の電極に対して対向配置された第２の電極と、前記第１の電極と前記第２の電極間で放電させることで発光する光源と、前記光源の使用時間を計測する時間計測手段と、前記光源を制御する制御部を有し、前記制御部は、前記計測した前記使用時間が所定の時間を経過した場合、前記第１の電極に供給する電力と前記第２の電極に供給する電力の比率を異ならせるように電力を供給することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、光源の故障の発生を抑制しながら、光源輝度を低下させ、ユーザーに光源寿命が近づいたことを認識させることを可能とした光源装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施例１のフローチャート
【図２】実施例１、実施例３、実施例４における高圧放電ランプの構成図
【図３】Ｄｕｔｙ比５０％における供給電力
【図４】実施例１の所定の時間経過した場合の供給電力
【図５】本発明の実施例における、ランプ明るさの時間による推移
【図６】実施例２のフローチャート
【図７】実施例２における高圧放電ランプの構成図
【図８】実施例２の所定の輝度より低くなった場合の供給電力
【図９】実施例２のＤｕｔｙ比の切り替えの一例
【図１０】実施例２のＤｕｔｙ比の切り替えの一例
【図１１】実施例３の所定の時間経過した場合の供給電力
【図１２】実施例４のフローチャート
【図１３】実施例４の投写型表示装置の構成図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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。
【実施例１】
【００１６】
以下、図１乃至図５を参照して、本発明の実施例１による光源装置について説明する。
【００１７】
図２は本実施例の光源装置の構成を示す図である。
【００１８】
光源装置１は、高圧放電ランプ１０と、制御部２００、駆動部１２から構成されている。高圧放電ランプは、例えば超高圧水銀ランプ、キセノンランプ等があり、本実施例では、超高圧水銀ランプを例に説明する。
【００１９】
高圧放電ランプ１０は、石英ガラスからなるバルブ１１と、バルブ１１から発光された光を反射するリフレクタ１８を備えている。
【００２０】
バルブ１１は、内部に放電空間を有しており、その放電空間にはタングステンからなる一対の電極１４、１５が対向配置され、発光物質である水銀とハロゲン物質と希ガスとが封入されている。また、バルブ１１の片側はリフレクタ１８に固定部１９を介して固定されている。
【００２１】
ここで、固定部１９側の電極を固定部側電極１４（第１の電極）、開口側の電極を開口側電極１５（第２の電極）とする。
【００２２】
固定部側電極１４、開口側電極１５はバルブ１１の両内側に封止されており、固定部側電極１４、開口側電極１５の先はモリブデンからなる金属箔１６を介して、外部リード線１７に接続されている。
【００２３】
外部リード線１７はリフレクタの外側に引き出され、駆動部１２と接続される。
【００２４】
制御部２００により駆動部１２を制御し、外部リード線１７と金属箔１６を介して固定部側電極１４、開口側電極１５に交流電力を印加する。電力が印加されると、電極間に放電が発生し、電極の温度が上昇する。その結果、バルブ１１の放電空間の温度が上昇し、放電空間内に封入されている水銀が蒸発する。その蒸発した水銀に、固定部側電極１４、開放側電極１５から放出された電子が衝突することにより発光する。
【００２５】
本実施例では、固定部側電極１４、開口側電極１５に供給する電力の比率が略同一になるように、Ｄｕｔｙ比５０％で交流駆動している。従って、それぞれの電極にほぼ等しい電流が流れるため、それぞれの電極の温度はほぼ等しくなる。
【００２６】
また、交流駆動周波数は、フリッカが視認されないように、１２０Ｈｚ以上に設定され、より好ましくは、３６０Ｈｚ以上に設定される。
【００２７】
リフレクタ１８は結晶化ガラスと反射部材より構成されており、バルブ１１から発光された光を反射し、リフレクタ１８の開口側から光を出射する。
【００２８】
しかし、高圧放電ランプ１０は使用時間に伴い、輝度の低下や点灯することができない等の故障が発生する確率が高くなる。
【００２９】
以下、その現象について説明する。
【００３０】
高圧放電ランプ１０を点灯させる際、初期は放電空間内の温度が低いため、放電空間内に封入されている水銀が蒸発していない状態にあり、それぞれの電極から放出された電子が直接対向している電極に衝突し、電極材料であるタングステンの蒸発が発生する。その結果、バルブ１１の内部放電空間の内側に蒸発したタングステンが付着する。付着したタングステンは光を吸収し、高圧放電ランプ１０の明るさが低下する。
【００３１】
また、バルブ１１の温度も１０００℃近くまで上昇しており、石英ガラスが結晶化することでも、明るさが低下する。
【００３２】
さらに、バルブ１１の内部放電空間の内側に蒸発したタングステンが付着してしまうと、局所的に放電空間の内側の温度が上昇してしまう。その結果、局所的な熱歪みの発生や、石英ガラスの結晶化が進むことで、バルブ１１の内圧に耐えることができず、突然点灯することができない等の故障が発生する。
【００３３】
特に、高圧放電ランプ１０を点灯することができない等の故障が発生すると、高圧放電ランプ１０を用いた装置が、突然使用することができなくなり、ユーザーの利便性が低下する。
【００３４】
そこで、本発明は、高圧放電ランプ１０の駆動を制御することで、突然点灯することができない等の故障が発生する可能性を低くする。
【００３５】
以下、図１のフローチャートを用いて、本実施例の制御部２００の動作を説明する。
【００３６】
Ｓｔｅｐ１は、高圧放電ランプ１０の使用時間を不図示の記憶部に記憶する。例えば、制御部２００に不図示の時間計測手段を設け、高圧放電ランプ１０が点灯している時間を計測し、所定の周期毎に高圧放電ランプ１０の使用時間を記憶する。
【００３７】
Ｓｔｅｐ２は、その使用時間が、不図示の記憶部に記憶されている所定の時間を経過しているか否かを判定する。使用時間が、所定の時間を経過している場合、Ｓｔｅｐ３へ移行し、所定の時間を経過していない場合、再度Ｓｔｅｐ１に戻り、使用時間を記録する。
【００３８】
所定の時間は、例えば、予め決められている高圧放電ランプ１０の寿命と、故障の発生確率が低い使用時間等から決定することができる。
【００３９】
所定の時間を経過していない場合、図３に示すように、固定部側電極１４、開口側電極１５に供給する電力はＤｕｔｙ比５０％の交流駆動である。
【００４０】
ここで、プラス側は固定部側電極１４から開口側電極１５に電力が供給されている方向、マイナス側は開放側電極１５から固定部側電極１４に電力が供給されている方向とする。固定部側電極１４、開口側電極１５に、それぞれ対称に電力を供給することで、固定部側電極１４、開口側電極１５の温度を均一かつ低く保つことができ、電極材料であるタングステンの蒸発を抑制している。
【００４１】
Ｓｔｅｐ３は、駆動部１２が、高圧放電ランプ１０に供給する電力の駆動方式を切り替える。所定の時間を経過したので、図４に示すように、固定部側電極１４、開口側電極１５に供給する電力を、固定部側電極１４から開口側電極１５に電力を供給する。
【００４２】
この時、固定部側電極１４にのみ電子が衝突し続け、固定部側電極１４の温度が、Ｄｕｔｙ比５０％で交流駆動している時と比べ上昇し、電極材料であるタングステンの蒸発がより起きやすくなる。
【００４３】
その結果、開口側電極１５と比較して、固定部側電極１４が徐々に削られる。固定部側電極１４が削られることで、電極間に発生するアークの分布が広がり、例えば、高圧放電ランプ１０からの光を、光学系等を用いて利用する場合、利用効率が低くなり、実使用における明るさが図５のように急速に低下する。
【００４４】
従って、実使用における明るさが急速に低下することにより、ユーザーに、高圧放電ランプ１０の寿命に近づいたことを認識させることができ、高圧放電ランプ１０の交換を促すことができる。
【００４５】
また、この図４の駆動の場合、高圧放電ランプ１０に供給されているランプの電力は、Ｄｕｔｙ比５０％の場合と同じであるため、高圧放電ランプ１０の冷却条件等は変更する必要がない。そのため、高圧放電ランプ１０は蒸発した電極の材料であるタングステンが、石英ガラスの内壁に付着したりすることが抑制され、突然点灯することができない等の故障が発生する可能性を低くすることができる。
【００４６】
以上、本発明の実施例１の形態を説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されず、その要旨の範囲内で様々な変形及び変更が可能である。
【００４７】
例えば、固定部側電極１４から開口側電極１５にのみ電力を供給したが、逆に開口側電極１５から固定部側電極１４にのみ電力を供給、すなわち、何れか一方に電力を供給し、他方に電力を供給しないとすることで、同様の効果が得られる。
【実施例２】
【００４８】
以下、図３、図５乃至図１０を参照して、本発明の実施例２による光源装置について説明する。
【００４９】
図７は本実施例の光源装置１０１の構成を示す図である。第１の実施例との相違点は、光源の輝度を測定する輝度測定部２０が付加された点である。また、第１の実施例と同じ符号の説明は省略する。
【００５０】
次に、図６のフローチャートを用いて、本実施例の制御部２００の動作を説明する。
【００５１】
Ｓｔｅｐ２１は、輝度測定部２０により、高圧放電ランプ１０の輝度を測定する。輝度測定部は、例えば、輝度センサーであり、高圧放電ランプ１０１の輝度を測定することができる。
【００５２】
Ｓｔｅｐ２２は、測定された輝度が、不図示の記憶部に記憶されている所定の閾値よりも低いか否かを判定する。測定された輝度が、所定の閾値より低い場合、Ｓｔｅｐ２３へ移行し、所定の閾値より高い場合、再度Ｓｔｅｐ２１に戻り、輝度を測定する。
【００５３】
所定の閾値は、例えば、予め決められている高圧放電ランプ１０１の寿命付近における輝度と、使用に伴う輝度低下の中で故障の発生確率が低い輝度等から決定することができる。
【００５４】
また、所定の閾値より高い場合、実施例１と同様に図３に示すように、固定部側電極１４、開口側電極１５に供給する電力はＤｕｔｙ比５０％の交流駆動である。
【００５５】
実施例１と同様に、プラス側は固定部側電極１４から開口側電極１５に電力が供給されている方向、マイナス側は開放側電極１５から固定部側電極１４に電力が供給されている方向とする。固定部側電極１４、開口側電極１５に、それぞれ対称に電力を供給することで、固定部側電極１４、開口側電極１５の温度を均一かつ低く保つことができ、電極材料であるタングステンの蒸発を抑制している。
【００５６】
Ｓｔｅｐ２３は、駆動部１２が、高圧放電ランプ１０１に供給する電力の駆動方式を切り替える。所定の閾値より低いので、図８に示すように、固定部側電極１４、開口側電極１５に供給する電力のＤｕｔｙ比を５０％から異なる比率に設定する。
【００５７】
この時、開口側電極１５より固定部側電極１４に電子が衝突する割合が増加し、固定部側電極１４の温度が交流駆動している時と比べ上昇し、電極材料であるタングステンの蒸発がより起きやすくなる。
【００５８】
その結果、開口側電極１５と比較して、固定部側電極１４は徐々に削られる。従って、実施例１と同様に、電極間に発生するアークの分布が広がり、実使用における明るさが図５のように急速に低下する。
【００５９】
従って、実使用における明るさが急速に低下することにより、ユーザーに、高圧放電ランプ１０の寿命に近づいたことを認識させることができ、高圧放電ランプ１０１の交換を促すことができる。
【００６０】
また、この図８の駆動の場合、高圧放電ランプ１０１に供給されているランプの電力は、Ｄｕｔｙ比５０％の場合と同じであるため、高圧放電ランプ１０１の冷却条件等は変更する必要がない。そのため、実施例１と同様に、高圧放電ランプ１０は蒸発した電極の材料であるタングステンが、石英ガラスの内壁に付着したりすることが抑制され、突然点灯することができない等の故障が発生する可能性を低くすることができる。
【００６１】
Ｄｕｔｙ比は５５％以上にすることが好ましく、より好ましくは７５％以上にすることで電極をより削ることができる。
【００６２】
以上、本発明の実施例２の形態を説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されず、その要旨の範囲内で様々な変形及び変更が可能である。
【００６３】
例えば、本実施例では図９のように固定部側電極１４に電子が衝突する割合が増加するようにＤｕｔｙ比を変化させたが、図１０のようにＤｕｔｙ比を段階的に変化させることでも、本発明の効果は得られる。
【００６４】
また、固定部側電極１４に電子が衝突する割合が増加するようにＤｕｔｙ比を変化させたが、逆に開口側電極１５に電子が衝突する割合が増加するようにＤｕｔｙ比を変化させても同様の効果が得られる。
【００６５】
また、実施例１において光源の駆動条件を、実施例２のようにＤｕｔｙ比を変化させてもよい。
【実施例３】
【００６６】
以下、図１乃至図３、図５、図１１を参照して、本発明の実施例３による光源装置について説明する。
【００６７】
本実施例の光源装置の構成は、実施例１と同様のため説明を省略する。
【００６８】
次に図１のフローチャートを用いて、本実施例の制御部２００の動作を説明する。実施例１との相違点は、所定の時間を経過した場合の駆動方式が異なる点である。また、実施例１と同じステップ番号の説明は省略する。
【００６９】
Ｓｔｅｐ３は、所定の時間を経過したので、図１１に示すように、固定部側電極１４、開口側電極１５に供給する電力のＤｕｔｙ比を５０％から異なる比率に設定し、さらに供給する電力の値を低下させる。
【００７０】
実施例２と同様に、開口側電極１５より固定部側電極１４に電子が衝突する割合が増加し、固定部側電極１４の温度が交流駆動している時と比べ上昇し、電極材料であるタングステンの蒸発がより起きやすくなる。
【００７１】
その結果、開口側電極１５と比較して、固定部側電極１４は徐々に削られる。従って、実施例１と同様に、電極間に発生するアークの分布が広がり、実使用における明るさが図５のように急速に低下する。
【００７２】
従って、実使用における明るさが急速に低下することにより、ユーザーに、高圧放電ランプ１０の寿命に近づいたことを認識させることができ、高圧放電ランプ１０の交換を促すことができる。
【００７３】
また、高圧放電ランプ１０に供給されているランプの電力をＤｕｔｙ比５０％の場合より低くする。これにより、固定部側電極１４が削れた結果、蒸発した電極の材料であるタングステンの一部が石英ガラスの内壁に付着し、そのタングステンが光を吸収し発熱することで、高圧放電ランプ１０の温度が上昇する影響を、緩和させることができる。
【００７４】
この電力の低下量は５％以上３０％以下が好ましく、より好ましくは１０％以上２０％以下の範囲である。この範囲内であれば、蒸発した電極の材料であるタングステンが石英ガラスの内壁に付着したりすることが抑制され、高圧放電ランプ１０の冷却条件を変更する必要がなく、突然点灯することができない等の故障の発生の可能性を低くすることができる。
【００７５】
以上、本発明の第３の実施の形態を説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されず、その要旨の範囲内で様々な変形及び変更が可能である。
【００７６】
例えば、実施例１と同様に固定部側電極１４から開口側電極１５にのみ電力を供給、逆に開口側電極１５から固定部側電極１４にのみ電力を供給しても同様の効果が得られる。
【００７７】
また、実施例２と同様に、図１０のようにＤｕｔｙ比を段階的に変化させたり、開口側電極１５に電子が衝突する割合が増加するようにＤｕｔｙ比を変化させても同様の効果が得られる。
【実施例４】
【００７８】
以下、図１２、図１３を参照して、本発明の実施例４による実施例１乃至３の光源装置を使用した画像投写装置について説明する。
【００７９】
図１３は本実施例の画像投写装置の構成を示すブロック図である。
【００８０】
画像投写装置１００は、筐体１１０と、高圧放電ランプ１０と、照明光学系２０と、色分解合成光学系３０と、投写光学系４０と、画像表示素子５０と、記憶部６０と、制御手段７０と、演算手段８０を有する。
【００８１】
高圧放電ランプ１０は、実施例１、実施例３に記載の光源装置を用いることができる。高圧放電ランプ１０に風を送るためのランプ冷却ＦＡＮ９５と、ランプ冷却ＦＡＮ９５からの風を高圧放電ランプ１０に導くための導風路９０を配置される。ランプ冷却ＦＡＮ９５はランプ冷却ＦＡＮ制御手段９８によって回転数が制御される。
【００８２】
照明光学系２０は、高圧放電ランプ１０からの光を色分解合成光学系３０、画像表示素子５０に導く。照明光学系２０は、シリンダアレイ２１及び２２と、紫外線吸収フィルタ２３と、偏光変換素子２４と、フロントコンプレッサ２５と、全反射ミラー２６と、コンデンサーレンズ２７と、リアコンプレッサ２８とを有する。
【００８３】
シリンダアレイ２１及び２２は、カメラ、検出器、走査装置内等に組み込まれている感光素子の複合体である。シリンダアレイ２１は、光軸γに対して垂直方向に屈折力を有するレンズアレイである。シリンダアレイ２２は、シリンダアレイ２１の個々のレンズに対応したレンズアレイを有する。本実施例では、シリンダアレイ２１は、高圧放電ランプ１０の前方に配置され、シリンダアレイ２２は、後述する紫外線吸収フィルタ２３の前方に配置される。
【００８４】
紫外線吸収フィルタ２３は、紫外線を吸収する機能を有する。紫外線吸収フィルタ２３は、シリンダアレイ２１とシリンダアレイ２２との間に配置される。
【００８５】
偏光変換素子２４は、無偏光光を所定の偏光光に変換する機能を有する。偏光変換素子２４は、シリンダアレイ２２の前方に配置される。
【００８６】
フロントコンプレッサ２５は、水平方向において屈折力を有するシリンドリカルレンズで構成されている。フロントコンプレッサ２５は、偏光変換素子２４の前方に配置される。
【００８７】
全反射ミラー２６は、ランプ１０からの光を反射する機能を有する。全反射ミラー２６は、本実施例では、光軸を９０度変換する。全反射ミラー２６は、フロントコンプレッサ２５の前方に配置される。
【００８８】
コンデンサーレンズ２７は、高圧放電ランプ１０からの光を集め、投影レンズの瞳内に光源の像を結ばせることによって、物体を均等に照明する。コンデンサーレンズ２７は、全反射ミラー２６の前方に配置される。
【００８９】
リアコンプレッサ２８は、水平方向において屈折力を有するシリンドリカルレンズで構成されている。リアコンプレッサ２８は、コンデンサーレンズ２７の前方に配置されている。
【００９０】
光遮断部品２９は、高圧放電ランプ１０の入射側は反射ミラーで構成されている。光遮断部品２９は、高圧放電ランプランプ１０からの光を段階的に遮断する絞りのような構成部品、または高圧放電ランプ１０からの光を全て遮断するシャッターのような構成部品からなる。
【００９１】
色分解合成光学系３０は、高圧放電ランプ１０からの光を分解及び合成する機能を有する。色分解合成光学系３０は、ダイクロイックミラー３１と、偏光板３２と、偏光ビームスプリッター３３と、１／４波長板３５と、色選択性位相差板３６とを有する。
【００９２】
ダイクロイックミラー３１は、青（Ｂ）と赤（Ｒ）の波長領域の光を反射し、緑（Ｇ）の波長領域の光を透過する。ダイクロイックミラー３１は、リアコンプレッサ２８の前面に配置される。
【００９３】
偏光板３２は、Ｓ偏光光のみを透過させる機能を有する。偏光板３２は、偏光板３２ａ、３２ｂ及び３２ｃとを有する。
【００９４】
偏光板３２ａは、透明基板に偏光素子を貼り合わせた緑用の入射側偏光板であり、Ｓ偏光光のみ透過する。偏光板３２ａは、ダイクロイックミラー３１の前方に配置されている。
【００９５】
偏光板３２ｂは、透明基板に偏光素子を貼り合わせた赤青用の入射側偏光板であり、Ｓ偏光光のみ透過する。偏光板３２ｂは、ダイクロイックミラー３１の前方に配置されている。
【００９６】
偏光板３２ｃは、透明基板に偏光素子を貼り合わせた赤青用の出射側偏光板（偏光素子）であり、Ｓ偏光のみを透過する。
【００９７】
偏光ビームスプリッター３３は、偏光分離面を有し、Ｐ偏光光を透過し、Ｓ偏光光を反射する。また、偏光ビームスプリッター３３は、偏光ビームスプリッター３３ａ、３３ｂ及び３３ｃを有する。
【００９８】
偏光ビームスプリッター３３ａは、Ｐ偏光光を透過し、Ｓ偏光光を反射し、偏光板３２ａの前面に配置される。偏光ビームスプリッター３３ｂは、Ｐ偏光光を透過し、Ｓ偏光光を反射し、色選択性位相差板３６ａの前面に配置される。偏光ビームスプリッター３３ｃは、Ｐ偏光光を透過し、Ｓ偏光光を反射し、偏光ビームスプリッター３３ａの前面に配置される。
【００９９】
１／４波長板３５は、位相差を与える機能を有する。１／４波長板３５は、１／４波長板３５Ｒ、３５Ｇ及び３５Ｂとを有する。１／４波長板３５Ｒは、偏光ビームスプリッター３３ｂと後述する液晶表示素子５０Ｒとの間に配置される。１／４波長板３５Ｇは、偏光ビームスプリッター３３ａと後述する液晶表示素子５０Ｇとの間に配置される。１／４波長板３５Ｂは、偏光ビームスプリッター３３ｂと後述する液晶表示素子５０Ｂとの間に配置される。
【０１００】
色選択性位相差板３６は、特定の光の偏光方向を９０度変換する機能を有する。色選択性位相差板３６ａは、青色の光の偏光方向を９０度変換し、赤色の光の偏光方向は変換しない。色選択性位相差板３６ａは、偏光板３２ｂと偏光ビームスプリッター３３ｂとの間に配置される。色選択性位相差板３６ｂは、赤色の光の偏光方向を９０度変換し、青色の光の偏光方向は変換しない。色選択性位相差板３６ｂは、偏光板３２ｃと偏光ビームスプリッター３３ｂとの間に配置される。
【０１０１】
画像表示素子５０は、本実施例では、反射型液晶表示素子を用いている。反射型液晶表示素子はガラス基板５２とＳｉ基板５３の間に液晶層５１を封入し作製されている。ガラス基板５２には透明電極５４が配置され、Ｓｉ基板５３には反射型液晶表示素子５０を駆動させるための半導体回路が構成されており、表面に反射電極５５が配置されている。
【０１０２】
ガラス基板５２とＳｉ基板５３には液晶層５１に接する面側に液晶分子を並べるための配向膜５６がそれぞれ配置されている。透明電極５４はＩＴＯ電極であり、反射電極５５はＡｌ等を主成分とする電極である。
【０１０３】
また、配向膜５６は液晶分子を垂直方向に配向させる膜であり、無機配向膜をＳｉＯ２を斜方蒸着することや、ポリイミド膜等にラビング処理を行うことで形成している。液晶層５１の液晶材料は負の誘電率異方性を有する液晶材料を用いている。
【０１０４】
この反射型液晶表示素子５０における液晶層５１の厚みをｄ（μｍ）とする。液晶層５１の厚みは図示しないスペーサーによって制御されている。
【０１０５】
液晶材料の屈折率異方性をΔｎとする。屈折率異方性とは液晶分子の長軸方向の屈折率ｎｅと単軸方向の屈折率ｎｏとの差で与えられる。この屈折率の値は波長分散特性を有し、各々の波長に対して固有の値を有する。
【０１０６】
そして、透明電極５４と反射電極５５の間に電圧を印加することで、液晶層５１に存在する液晶材料の向きを変化させることで、屈折率異方性Δｎを変化させ、偏光された入射光に対して位相差を付与することが可能となる。
【０１０７】
位相差を付与され入射偏光軸と異なる偏光軸となった変調された光は、偏光ビームスプリッター３３で選択的に透過または反射されることで投写光学系４０に導かれ、投写される。一方、位相差を付与されず入射偏光軸と同じ偏光軸の光は、先ほどとは逆の特性で偏光ビームスプリッター３３で選択的に反射または透過されることで、高圧放電ランプ１０に戻る。
【０１０８】
投写光学系４０は、照明光学系２０及び色分解合成光学系３０を介した高圧放電ランプ１０からの光を照射する。投写光学系４０は、鏡筒４０ａに図示しない複数の光学素子で構成されている。また、投写光学系４０は、スクリーン２００に投写された投写画像をシフトすることが可能な、シフト機構４１を有する。
【０１０９】
次に図１２のフローチャートを用いて、本実施例の画像投写装置の動作を説明する。実施例１との相違点は、ＳＴＥＰ４１、ＳＴＥＰ４２、ＳＴＥＰ４３が付加された点である。また、実施例１と同じステップ番号の説明は省略する。
【０１１０】
Ｓｔｅｐ４１は、高圧放電ランプ１０の使用時間を記憶部６０に記憶する。
不図示の時間計測手段により、高圧放電ランプ１０が点灯している時間を計測し、所定の周期毎に高圧放電ランプ１０の使用時間を記憶する。
【０１１１】
Ｓｔｅｐ４２は、使用時間が、記憶部６０に記憶されている通知出力時間（警告時間）を経過しているか否かを判定する。使用時間が、通知出力時間を経過している場合、Ｓｔｅｐ１へ移行し、通知出力時間を経過していない場合、再度Ｓｔｅｐ４１に戻り、使用時間を記録する。
【０１１２】
Ｓｔｅｐ４３は、使用時間が、通知出力時間を超えているため、投写画像中にランプ交換のメッセージを表示させる、または画像投写装置に配置されている不図示の警告ランプを点灯あるいは点滅させ、ユーザーにランプ交換を促す。次に、Ｓｔｅｐ１に移行する。
【０１１３】
Ｓｔｅｐ２で、使用時間が、所定の時間を経過していない場合、Ｓｔｅｐ４３へ戻る。
【０１１４】
この通知出力時間と、所定の時間との間隔を、ユーザーがランプを準備する程度の時間に設定しておくことが望ましく、例えば２００時間から３００時間程度に設定する。
【０１１５】
以上説明したように、画像投写装置の投写画像中にランプ交換のメッセージの表示、または警告ランプを点灯あるいは点滅させることにより、ユーザーはランプ寿命が近づいたことを認識することができる。さらに交換用の高圧放電ランプ１０を準備するまでの期間は光源の駆動を変更しないため、画像投写を明るい状態で使用することができる。その後、継続して使用した場合、ランプ寿命が近づいたことを画像投写装置の投写画像の明るさからも認識することができ、高圧放電ランプ１０の交換を促すことができる。
【０１１６】
以上、本発明の第４の実施の形態を説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されず、その要旨の範囲内で様々な変形及び変更が可能である。
【０１１７】
例えば、画像表示素子は、透過型液晶パネルや、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｍｉｒｒｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ）等を用いてもよい。
【０１１８】
また、実施例２の光源装置を用いることもできる。この場合、通知出力する閾値を決定し、通知出力閾値より低いい場合、投写画像中にランプ交換のメッセージを表示させる、または画像投写装置に配置されている不図示の警告ランプを点灯あるいは点滅させ、ユーザーにランプ交換を促すことができる。
【符号の説明】
【０１１９】
１０  高圧放電ランプ
１４  固定部側電極
１５  開口側電極
２００  制御部
【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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【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】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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