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技術 プロジェクター

出願人 セイコーエプソン株式会社
発明者 宗和健岩間裕一朗
出願日 2014年3月27日 (6年8ヶ月経過) 出願番号 2014-065436
公開日 2015年10月29日 (5年0ヶ月経過) 公開番号 2015-187682
状態 特許登録済
技術分野 投影装置 放電ランプ高周波または変換器直流点灯回路
主要キーワード 定常周波数 断面略凹状 電力平均値 使用シーン インバーターブリッジ 高輝度モード 放電灯駆動 光源用筐体
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (8)

課題

光軸が水平面に交差する姿勢においても、放電灯劣化が抑制されるプロジェクターを提供する。

解決手段

プロジェクターは、放電灯および放電灯駆動部を備える。放電灯駆動部は、放電灯の光軸が水平面に沿う第1姿勢において、第1駆動電力W1を放電灯に供給する第1駆動、および第1駆動電力W1より大きな第2駆動電力W2を放電灯に供給する第2駆動を選択的に実行可能とし、光軸が水平面に交差する第2姿勢において、第3駆動電力W3以上、第4駆動電力W4以下の駆動電力を放電灯に供給し、第3駆動電力W3は、第2姿勢において、一対の電極のうち下側となる電極が第1姿勢での第1駆動における電極の第1温度T1に相当する温度になる駆動電力であり、第4駆動電力W4は、第2姿勢において、一対の電極のうち上側となる電極が第1姿勢での第2駆動における電極の第2温度T2に相当する温度になる駆動電力である。

概要

背景

従来、光源と、光源から射出された光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、光変調装置で変調した光を投写する投写光学系とを備え、スクリーン等の投写面に画像を投写するプロジェクターが知られている。また、光源として放電灯を用い、姿勢を変えて画像を投写できるプロジェクターが提案されている(例えば、特許文献1参照)。

特許文献1に記載のプロジェクター(投写型液晶表示装置)は、放電灯(放電ランプ)を有する光源部、光源部からの光を変調する変調手段、変調手段によって変調された光を投写する投写光学手段、および投写方向変更手段を備える。
放電灯は、一対の電極を有し、この一対の電極への電圧印加軸が投写光学手段の光軸と直交してなり、この一対の電極間に電圧印加されることにより光を発する。そして、プロジェクターは、電圧印加軸が常に水平に保たれた状態で、設置面に対する投写光学手段の光軸の角度が変更されても投写可能に構成されている。

概要

光軸が水平面に交差する姿勢においても、放電灯の劣化が抑制されるプロジェクターを提供する。プロジェクターは、放電灯および放電灯駆動部を備える。放電灯駆動部は、放電灯の光軸が水平面に沿う第1姿勢において、第1駆動電力W1を放電灯に供給する第1駆動、および第1駆動電力W1より大きな第2駆動電力W2を放電灯に供給する第2駆動を選択的に実行可能とし、光軸が水平面に交差する第2姿勢において、第3駆動電力W3以上、第4駆動電力W4以下の駆動電力を放電灯に供給し、第3駆動電力W3は、第2姿勢において、一対の電極のうち下側となる電極が第1姿勢での第1駆動における電極の第1温度T1に相当する温度になる駆動電力であり、第4駆動電力W4は、第2姿勢において、一対の電極のうち上側となる電極が第1姿勢での第2駆動における電極の第2温度T2に相当する温度になる駆動電力である。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
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請求項1

光軸に沿って配置された一対の電極を有する放電灯と、前記放電灯に駆動電力を供給して前記放電灯を駆動させる放電灯駆動部と、備えるプロジェクターであって、前記放電灯駆動部は、前記光軸が水平面に沿う当該プロジェクターの第1姿勢において、第1駆動電力を前記放電灯に供給する第1駆動、および前記第1駆動電力より大きい第2駆動電力を前記放電灯に供給する第2駆動を選択的に実行可能とし、前記光軸が水平面に交差する当該プロジェクターの第2姿勢において、第3駆動電力以上、第4駆動電力以下の駆動電力を前記放電灯に供給し、前記第3駆動電力は、前記第2姿勢において、前記一対の電極のうち下側となる電極が前記第1姿勢での前記第1駆動における前記電極の第1温度に相当する温度になる駆動電力であり、前記第4駆動電力は、前記第2姿勢において、前記一対の電極のうち上側となる電極が前記第1姿勢での前記第2駆動における前記電極の第2温度に相当する温度になる駆動電力であることを特徴とするプロジェクター。

請求項2

請求項1に記載のプロジェクターであって、前記第2姿勢は、前記光軸が鉛直方向に沿う姿勢であることを特徴とするプロジェクター。

請求項3

請求項1または請求項2に記載のプロジェクターであって、前記光軸が同一方向に沿って配置される複数の前記放電灯を備え、前記放電灯駆動部は、前記第1姿勢において、前記複数の放電灯に前記第1駆動電力および前記第2駆動電力を選択的に供給可能とし、前記第2姿勢において、前記複数の放電灯に前記第3駆動電力以上、前記第4駆動電力以下の駆動電力を供給することを特徴とするプロジェクター。

技術分野

0001

本発明は、プロジェクターに関する。

背景技術

0002

従来、光源と、光源から射出された光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、光変調装置で変調した光を投写する投写光学系とを備え、スクリーン等の投写面に画像を投写するプロジェクターが知られている。また、光源として放電灯を用い、姿勢を変えて画像を投写できるプロジェクターが提案されている(例えば、特許文献1参照)。

0003

特許文献1に記載のプロジェクター(投写型液晶表示装置)は、放電灯(放電ランプ)を有する光源部、光源部からの光を変調する変調手段、変調手段によって変調された光を投写する投写光学手段、および投写方向変更手段を備える。
放電灯は、一対の電極を有し、この一対の電極への電圧印加軸が投写光学手段の光軸と直交してなり、この一対の電極間に電圧印加されることにより光を発する。そして、プロジェクターは、電圧印加軸が常に水平に保たれた状態で、設置面に対する投写光学手段の光軸の角度が変更されても投写可能に構成されている。

先行技術

0004

特開平2−230288号公報

発明が解決しようとする課題

0005

しかしながら、特許文献1に記載のプロジェクターでは、放電灯の電圧印加軸が水平に対して傾く姿勢、例えば、電圧印加軸が鉛直方向に沿う姿勢においては、放電灯が劣化する。すなわち、一対の電極間にアーク放電が発生することによって光を射出する放電灯は、アーク放電の発生によって、放電空間内対流が生じ、この対流によって、鉛直方向における上側が下側より高温となる。つまり、電圧印加軸が水平の場合に比べ、上側に位置する電極は、より高温となり、下側に位置する電極は、より低温となる。このため、放電灯は、温度が上がり過ぎた電極の過剰な溶融や、温度が下がり過ぎた電極における放電の不安定等によって、輝度低下やちらつき等が発生する。
つまり、近年、プロジェクターの使用シーンを広げるために、放電灯の電圧印加軸が水平面に対して傾いた姿勢においても、投写可能とするプロジェクターが求められているが、特許文献1に記載のプロジェクターでは、電圧印加軸が水平面に対して傾いた姿勢において、放電灯が劣化するという課題がある。

課題を解決するための手段

0006

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

0007

[適用例1]本適用例に係るプロジェクターは、光軸に沿って配置された一対の電極を有する放電灯と、前記放電灯に駆動電力を供給して前記放電灯を駆動させる放電灯駆動部と、備えるプロジェクターであって、前記放電灯駆動部は、前記光軸が水平面に沿う当該プロジェクターの第1姿勢において、第1駆動電力を前記放電灯に供給する第1駆動、および前記第1駆動電力より大きい第2駆動電力を前記放電灯に供給する第2駆動を選択的に実行可能とし、前記光軸が水平面に交差する当該プロジェクターの第2姿勢において、第3駆動電力以上、第4駆動電力以下の駆動電力を前記放電灯に供給し、前記第3駆動電力は、前記第2姿勢において、前記一対の電極のうち下側となる電極が前記第1姿勢での前記第1駆動における前記電極の第1温度に相当する温度になる駆動電力であり、前記第4駆動電力は、前記第2姿勢において、前記一対の電極のうち上側となる電極が前記第1姿勢での前記第2駆動における前記電極の第2温度に相当する温度になる駆動電力であることを特徴とする。

0008

放電灯は、前述したように、アーク放電による対流によって上側が下側より高温となる。このため、光軸が水平面に沿う当該プロジェクターの第1姿勢においては、一対の電極の温度は、略同等の温度となるが、第2姿勢においては、第1姿勢における電極の温度に対し、上側に位置する電極の温度が高くなり、下側に位置する電極の温度が低いものとなる。
ここで、光軸が水平面に沿う第1姿勢とは、水平面に対する光軸の角度が0°はもとより、一対の電極の温度が略同等となる姿勢であれば、水平面に対し、光軸が多少の角度を有する姿勢も含むものとする。
この構成によれば、放電灯駆動部は、第1姿勢において、第1駆動電力を放電灯に供給する第1駆動、および第2駆動電力を放電灯に供給する第2駆動を選択的に実行する。これによって、第1姿勢において電極の劣化が抑制されるような電極温度となるように、第1駆動電力、および第2駆動電力が設定されることで、プロジェクターは、例えば、第1駆動を実行する場合に、放電灯の発光輝度を低くし、第2駆動を実行する場合に、放電灯の発光輝度を高くして画像を投写することができる。すなわち、プロジェクターは、例えば、放電灯に第1駆動電力を供給する場合に、電力消費を抑える省エネモードとして画像を投写し、放電灯に第2駆動電力を供給する場合に、高輝度モードとして、より明るい画像を投写することができる。
そして、放電灯駆動部は、第2姿勢において、上述する第3駆動電力以上、第4駆動電力以下の駆動電力を放電灯に供給する。これによって、放電灯は、電極が第2姿勢においても劣化が抑制されるような温度で点灯する。
したがって、第1姿勢および第2姿勢において、長期に亘って所望の明るさの画像を投写するプロジェクターの提供が可能となる。

0009

[適用例2]上記適用例に係るプロジェクターにおいて、前記第2姿勢は、前記光軸が鉛直方向に沿う姿勢であることが好ましい。

0010

この構成によれば、放電灯は、光軸が鉛直方向に沿うように配置された場合であっても、劣化が抑制される。よって、例えば、第1姿勢において横長の画像、および第2姿勢において縦長の画像を長期に亘って安定して投写可能なプロジェクターの提供が可能となる。

0011

[適用例3]上記適用例に係るプロジェクターにおいて、前記光軸が同一方向に沿って配置される複数の前記放電灯を備え、前記放電灯駆動部は、前記第1姿勢において、前記複数の放電灯に前記第1駆動電力、および前記第2駆動電力を選択的に供給可能とし、前記第2姿勢において、前記複数の放電灯に前記第3駆動電力以上、前記第4駆動電力以下の駆動電力を供給することが好ましい。

0012

この構成によれば、プロジェクターは、光軸が同一方向に沿って配置される複数の放電灯を備え、この複数の放電灯には、プロジェクターの姿勢に応じて上述する駆動電力が供給される。これによって、第1姿勢および第2姿勢において、より明るさを高めた画像を長期に亘って投写可能なプロジェクターの提供が可能となる。

図面の簡単な説明

0013

本実施形態のプロジェクターの主な構成を示す模式図。
本実施形態の光源装置を模式的に示す断面図。
本実施形態の放電灯の発光部近傍を示す断面図。
本実施形態の放電灯駆動部の概略構成を示すブロック図。
本実施形態の放電灯に供給される駆動電流波形を例示する図。
本実施形態の駆動電力と電極の温度との関係を例示するグラフ
本実施形態における他の駆動電力と電極の温度との関係を例示するグラフ。

実施例

0014

以下、本実施形態に係るプロジェクターについて、図面を参照して説明する。
本実施形態のプロジェクターは、光源としての放電灯から射出された光を画像情報に応じて変調し、変調した光をスクリーン等の投写面に拡大投写する。また、本実施形態のプロジェクターは、投写面に横長の画像を投写する横置き姿勢での設置、および投写面に縦長の画像を投写する縦置き姿勢での設置が可能に構成されている。横置き姿勢は、第1姿勢に相当し、縦置き姿勢は、第2姿勢に相当する。

0015

〔プロジェクターの主な構成〕
図1は、本実施形態のプロジェクター1の主な構成を示す模式図である。
プロジェクター1は、図1に示すように、外装を構成する外装筐体2、制御回路部(図示省略)、放電灯4を有する光学ユニット3、直流電源装置7、および放電灯駆動部8を備える。なお、図示は省略するが、外装筐体2の内部には、さらに、外装筐体2内部を冷却する冷却装置等が配置されている。

0016

なお、以下では、説明の便宜上、プロジェクター1から射出される光の方向を+Y方向(前方向)、横置き姿勢におけるプロジェクター1の上側を+Z側、横置き姿勢におけるプロジェクター1を後方から見た右側を+X側として記載する。また、プロジェクター1は、縦置き姿勢において、横置き姿勢における+X側が下方に位置するように配置される。

0017

外装筐体2は、詳細な説明は省略するが、複数の部材が組み合わされて構成され、変調された光が通過する開口部、外気を取り込む吸気口や内部の空気が排出される排気口が設けられている。また、図示は省略するが、外装筐体2には、操作パネルおよびリモコン受光部が配置されており、この操作パネルの操作やリモコン(リモートコントローラー)によるプロジェクター1の各種設定や操作が可能になっている。

0018

制御回路部は、CPU(Central Processing Unit)やROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等を備え、コンピューターとして機能するものであり、プロジェクター1の動作の制御、例えば、画像の投写に関わる制御や冷却装置の動作に関わる制御等を行う。

0019

光学ユニット3は、放電灯4から射出された光を制御回路部による制御の下、画像情報に応じて変調し、変調した光を投写面に投写する。
光学ユニット3は、図1に示すように、一対の光源装置31A,31B、反射ミラー31C、照明光学装置32、色分離光学装置33、後述する光変調装置を有する光学装置34、投写光学装置としての投写レンズ35、およびこれら各部材31A,31B、32〜34を内部に収納する光学部品用筐体36を備える。

0020

光源装置31A,31Bは、反射ミラー31Cに向けて光を射出するように反射ミラー31Cを挟んで対向配置されている。そして、光源装置31A,31Bから射出された光は、反射ミラー31Cにより、光学部品用筐体36内部に設定された照明光軸Axに沿って反射され、照明光学装置32に照射される。

0021

照明光学装置32は、レンズアレイ321,322、偏光変換素子323、および重畳レンズ324を備える。レンズアレイ321,322、および重畳レンズ324は、光源装置31A,31Bから射出された光を光変調装置の表面で略均一化させる。偏光変換素子323は、レンズアレイ322から射出されたランダム光を光変調装置で利用可能な第1の直線偏光光に揃える。

0022

色分離光学装置33は、ダイクロイックミラー331,332、および反射ミラー333〜336を備え、照明光学装置32から射出された光を赤色光(R光)、緑色光(G光)、および青色光(B光)に分離する。

0023

光学装置34は、光変調装置としての3つの液晶パネル341(R光用の液晶パネルを341R、G光用の液晶パネルを341G、B光用の液晶パネルを341Bとする)、各液晶パネル341の光入射側、光射出側にそれぞれ配置された入射側偏光板342、射出側偏光板343、および色合成光学装置としてのクロスダイクロイックプリズム344を備える。
液晶パネル341は、図示しない複数の微小画素マトリックス状に設けられた矩形状の画像形成領域を有し、各画素が画像情報に応じた光透過率に設定される。色分離光学装置33で分離された各色光は、各液晶パネル341にて画像情報に応じてそれぞれ変調され、クロスダイクロイックプリズム344にて合成され、投写レンズ35にてスクリーン等(図示略)に投写される。

0024

直流電源装置7は、外部の交流電源から供給される交流電圧を一定の直流電圧に変換する。
放電灯駆動部8は、後で詳細に説明するが、直流電源装置7から出力される直流電圧を有する電力を、交流電流を有する駆動電力に変換し、放電灯4に供給する。また、放電灯駆動部8は、プロジェクター1の横置き姿勢(第1姿勢)と縦置き姿勢(第2姿勢)とで異なる大きさの駆動電力を放電灯4に供給する。

0025

〔光源装置の構成〕
ここで、光源装置31A,31Bについて、詳細に説明する。光源装置31A,31Bは、同様に構成されているので、光源装置31Aに注目して説明する。
図2は、光源装置31Aを模式的に示す断面図である。
光源装置31Aは、図2に示すように、超高圧水銀ランプメタルハライドランプ等からなる放電灯4、リフレクター4M、および放電灯4、リフレクター4Mを収納する光源装置用筐体(図示省略)を備える。

0026

放電灯4は、図2に示すように、発光管41、電極5,6、接続部材42a,42b、およびリード端子43a,43bを備える。
発光管41は、石英ガラス等の透光性材料で形成され、図2に示すように、中央に設けられた球状の発光部410、およびこの発光部410の両側からそれぞれ延出する封止部41a,41bを有している。

0027

発光部410内には、水銀、希ガス、およびハロゲン等が封入された放電空間41Sが設けられている。
一対の電極5,6は、例えば、タングステン等の高融点金属材料で形成されており、互いの一端がこの放電空間41S内に近接対向して配置される。また、一対の電極5,6は、放電灯4の光源光軸4Axに沿って配置される。

0028

接続部材42a,42bは、例えば、モリブデン箔等の材料で形成されている。接続部材42aは、一端が電極5に接続され、封止部41a内に配置され、接続部材42bは、一端が電極6に接続され、封止部41b内に配置される。
リード端子43a,43bは、例えば、タングステン等の材料で形成されている。リード端子43aは、一端が接続部材42aに接続され、他端が封止部41aの外部から放電灯駆動部8に接続され、リード端子43bは、一端が接続部材42bに接続され、他端が封止部41bの外部から放電灯駆動部8に接続されている。そして、放電灯4は、リード端子43a,43bに放電灯駆動部8から電力が供給されると、対向している電極5,6の間で放電が発生して光を射出する。

0029

リフレクター4Mは、図2に示すように、筒状の首状部4Maおよび首状部4Maから断面略凹状に拡がる反射部4Mbを有している。
首状部4Maには、封止部41aが挿通される挿通孔が設けられており、放電灯4は、封止部41bが首状部4Maとは反対側に位置し、封止部41aとこの挿通孔との間に接着剤注入されて、リフレクター4Mに固定される。
反射部4Mbは、内面金属薄膜蒸着されており、発光部410から射出された光を首状部4Maとは反対側に反射する。
なお、発光部410に対し、首状部4Maが配置される側と反対側の曲面を覆うように配置され、発光部410から射出された光を反射部4Mbに向かって反射する副反射鏡を備えるように、光源装置31A,31Bを構成してもよい。

0030

さらに、放電灯4の電極5,6近傍について詳細に説明する。
図3は、放電灯4の発光部410近傍を示す断面図である。
電極5は、図3に示すように、芯棒51、コイル部52、および本体部53を有している。電極5は、発光部410内への封入前の段階において、芯棒51に電極材(タングステン等)の線材巻き付けてコイル部52を形成し、形成されたコイル部52を加熱、溶融することにより形成される。これにより、電極5の先端側には、熱容量が大きい本体部53が形成される。電極6も電極5と同様に、芯棒61、コイル部62、および本体部63を有しており、電極5と同様に形成される。

0031

放電灯4は、後述する駆動電力が供給されると、図3に示すように、本体部53,63の先端にそれぞれ突起531,631が形成される。そして、放電灯4は、この突起531,631間にアーク放電ARが発生して光を射出する。すなわち、放電灯4は、突起531,631が維持されることで、アーク放電ARが安定し、効率良く光を射出する。また、この突起531,631は、消灯後も維持される。

0032

光源装置31A,31Bは、図1に示すように、それぞれの光源光軸4Axが同一方向(±X方向)に沿って延出するように配置される。すなわち、光源装置31A,31Bは、光源光軸4Axが投写レンズ35の投写光軸35Axに直交する方向に沿うように配置される。そして、光源装置31A,31Bは、横置き姿勢(第1姿勢)において、光源光軸4Axが略水平面に沿うように配置され、縦置き姿勢(第2姿勢)において、光源光軸4Axが略水平面に交差し、鉛直方向に沿うように配置される。そして、プロジェクター1は、横置き姿勢において横長の画像を投写し、横置き姿勢に対して投写光軸35Axに沿う方向に延出する中心軸を中心に90°回転された縦置き姿勢において縦長の画像を投写する。また、光源装置31A,31Bそれぞれは、外装筐体2外部から交換可能に構成されている。

0033

〔放電灯駆動部の構成〕
次に、放電灯駆動部8の主な構成について説明する。
放電灯駆動部8は、電極5,6に駆動電流Iを供給し、放電灯4を点灯させる。
図4は、放電灯駆動部8の概略構成を示すブロック図である。
放電灯駆動部8は、図4に示すように、電力制御部81、極性反転部82、および駆動制御部83を備える。

0034

電力制御部81は、例えば、ダウンチョッパー回路を有して構成され、直流電源装置7から出力される直流電圧を降圧して直流電流Idを出力する。
極性反転部82は、例えば、インバーターブリッジ回路(フルブリッジ回路)を有して構成され、電力制御部81から出力される直流電流Idを、所与のタイミングで極性反転させることにより、任意の周波数をもつ駆動電流Iを生成し、放電灯4に出力する。

0035

駆動制御部83は、電力制御部81および極性反転部82を制御することにより、駆動電流Iの電流値周波数等を制御する。具体的に、駆動制御部83は、電力制御部81に対し、直流電流Idの電流値を制御し、極性反転部82に対して、駆動電流Iの極性反転のタイミング等を制御する。なお、駆動制御部83は、専用回路により構成されてもよく、制御回路部に含まれるように構成してもよい。

0036

このように、放電灯駆動部8は、駆動電流Iを有する駆動電力を生成し、リード端子43a,43bを介してこの駆動電力を電極5,6に供給する。電子衝突する陽極の温度は、電子を放出する陰極の温度と比べて高くなりやすくなるが、電極5,6は、上述したように、極性が交互に反転するので、一方の電極の温度が他方の電極の温度より過剰に高い状態が続くことが抑制される。そして、電極5,6は、適切な駆動電力が供給されることにより、ハロゲンサイクルによって突起531,631が維持される。

0037

また、異なる周波数の駆動電流Iを放電灯4に供給するように、放電灯駆動部8を構成してもよい。
図5は、放電灯4に供給される駆動電流Iの波形を例示する図である。
放電灯駆動部8は、例えば、図5に示すように、矩形波で形成された、第1の駆動電流I1(高周波数の交流電流)と、第1の駆動電流I1よりも周波数の低い第2の駆動電流I2(低周波数の交流電流)とが交互に繰り返されるような駆動電流Iを生成し、この駆動電流Iを放電灯4に供給する。例えば、第1の駆動電流I1の周波数は、1kHzを超える周波数であり、第2の駆動電流I2の周波数は、500Hz以下の周波数が設定される。なお、駆動電流Iは、矩形波に限らず、例えば、正弦波や、三角波であってもよい。また、駆動電流Iは、交流電流と直流電流とを交互に繰り返す波形にしてもよい。

0038

また、図示は省略するが、定常周波数(例えば、60〜1kHz)の交流電流の中に、低周波数(例えば、5〜200Hz)の交流電流を短時間(例えば、半周期分や数周期分)、定期的に挿入するように構成してもよい。なお、半周期の低周波数の交流電流を挿入する構成の場合、交互に異なる極性で挿入するように構成してもよい。

0039

このように、異なる周波数の駆動電流Iを放電灯4に供給することで、陽極、陰極となる電極5,6の時間を制御し、突起531,631の過剰な溶融や細りを制御し、突起531,631を維持することが可能となる。

0040

〔放電灯の駆動電力〕
放電灯4の劣化を抑制するためには、駆動電力の範囲も制限されたものとなる。また、プロジェクター1は、横置き姿勢(第1姿勢)において、放電灯4の発光輝度を低くして低電力で放電灯4を駆動させ電力消費を抑える省エネモード、および省エネモードに比べ、放電灯4の発光輝度をより高くして高電力(例えば定格電力)で放電灯4を駆動させより明るい画像を投写する高輝度モード等複数のモードの中から選択的に駆動可能に構成されている。すなわち、放電灯4には、省エネモードと高輝度モードとで、異なる大きさの駆動電力が供給される。

0041

図6は、駆動電力Wと電極5,6の温度との関係を例示するグラフであり、非接触の温度計(例えば、放射温度計)を用いて測定したデータに基づくグラフである。
光源装置31A,31Bは、横置き姿勢において、光源光軸4Axが略水平面に沿うように配置されるので、電極5が陽極となる期間における電力平均値と電極6が陽極となる期間における電力平均値とが略同等の駆動電力が放電灯4に供給された場合、電極5,6は、略同様に温度上昇する。そして、図6に示すように、横置き姿勢における駆動電力Wと、電極5,6の温度との関係を示すカーブ10Hは、駆動電力Wが大きい程、温度が高い一次関数近似できるカーブとなる。

0042

一方、縦置き姿勢において、光源装置31A,31Bは、光源光軸4Axが鉛直方向に沿うように配置されるので、電極5,6も鉛直方向に沿うように配置される。すなわち、+X側(図1参照)が下方に位置する縦置き姿勢においては、光源装置31Aは、電極6が電極5の上方に位置し、光源装置31Bは、電極5が電極6の上方に位置するように配置される。

0043

放電灯は、電極5,6間のアーク放電ARの発生によって、放電空間41S内に対流が生じ、上側が下側より高温になるため、光源装置31Aにおいては、電極5より電極6の温度が高くなり、光源装置31Bにおいては、電極6より電極5の温度が高くなる。

0044

具体的に、縦置き姿勢における駆動電力Wと、電極5,6のうちの上側となる電極の温度との関係を示すカーブ10Vuは、横置き姿勢における駆動電力Wと、電極5,6の温度との関係を示すカーブ10Hより温度が高い側に位置する一次関数に近似できるカーブとなる。そして、縦置き姿勢における駆動電力Wと、電極5,6のうちの下側となる電極の温度との関係を示すカーブ10Vdは、カーブ10Hより温度が低い側に位置する一次関数に近似できるカーブとなる。

0045

放電灯駆動部8は、横置き姿勢において、操作パネルやリモコンによるユーザーの操作に基づいて、相対的に低電力である第1駆動電力W1により放電灯4を駆動させる省エネモード(第1駆動)、および第1駆動電力W1より大きく相対的に高電力である第2駆動電力W2により放電灯4を駆動させる高輝度モード(第2駆動)を選択的に実行する。本実施形態において、図6に示すように、例えば、第1駆動電力W1が260W(ワット)程度、第2駆動電力W2が380W(ワット)程度に設定されている。

0046

横置き姿勢における電極5,6は、図6に示すように、第1駆動電力W1による第1駆動の場合、第1温度T1となり、第2駆動電力W2による第2駆動の場合、第2温度T2となる。電極5,6の第1温度T1以上、第2温度T2以下の範囲における温度は、電極5,6の劣化が抑制され、放電灯4が効率良く光を発する温度である。すなわち、電極5,6が第2温度T2を超える温度になると、突起531,631の過剰な溶融等が発生し、電極5,6が第1温度T1を下回る温度になると、突起531,631の細りや、発光部410の内壁黒化等が生じ、放電灯4の輝度低下やちらつきが発生するが、電極5,6が第1温度T1以上、第2温度T2以下の範囲内の温度であればこれらの劣化が抑制される。

0047

そして、放電灯駆動部8は、縦置き姿勢において、図6に示すように、第1駆動電力W1と、第2駆動電力W2との間の大きさの、第3駆動電力W3以上、第4駆動電力W4以下の範囲の駆動電力Wを放電灯4に供給する。
具体的に、第3駆動電力W3は、縦置き姿勢において、一対の電極5,6のうち下側となる電極が横置き姿勢での第1駆動における電極5,6の第1温度T1に相当する温度になる駆動電力である。
そして、第4駆動電力W4は、縦置き姿勢において、一対の電極5,6のうち上側となる電極が横置き姿勢での第2駆動における電極5,6の第2温度T2に相当する温度になる駆動電力である。
本実施形態では、第3駆動電力W3が310W(ワット)程度、第4駆動電力W4が325W(ワット)程度に設定されている。

0048

このように、縦置き姿勢においても、放電灯4は、電極5,6が第1温度T1以上、第2温度T2以下の温度となるので、劣化が抑制され、効率良く光を発する。また、縦置き姿勢において、第3駆動電力W3が供給される場合を省エネモード、第4駆動電力W4が供給される場合を高輝度モードとしてもよく、第3駆動電力W3から第4駆動電力W4の間を可変できるように構成してもよい。

0049

なお、横置き姿勢時と縦置き姿勢時との駆動電力Wの切替えは、プロジェクター1に姿勢を検出する検出部を設け、この検出部の検出結果に基づいて、駆動電力Wが切り替わるように構成してもよい。また、光源装置31A,31Bの光源用筐体を横置き姿勢用と、縦置き姿勢用とで形状が異なるように形成し、この形状の違いを検出する検出部をプロジェクター1の内部に設け、この検出部の検出結果に基づいて、駆動電力Wが切り替わるように構成してもよい。また、操作パネルやリモコンによるユーザーの操作に基づいて、駆動電力Wが切り替わるように構成してもよい。

0050

また、駆動電力Wと電極5,6の温度との関係を示すカーブの傾きは、放電灯4を構成する部材の大きさや用いられる材料の種類等によって変わる。
図7は、他の駆動電力Wと電極の温度との関係を例示するグラフであり、図6で説明した放電灯4とは異なる種類の放電灯に対応する関係を例示するグラフである。図7において、カーブ20Hは、横置き姿勢における駆動電力Wと、電極の温度との関係を示すカーブであり、カーブ20Vuは、縦置き姿勢における駆動電力Wと、上側となる電極の温度との関係を示すカーブであり、カーブ20Vdは、縦置き姿勢における駆動電力Wと、下側となる電極の温度との関係を示すカーブである。

0051

図7に示すように、カーブ20Vuがカーブ20Hより温度が高い側に位置し、カーブ20Vdがカーブ20Hより温度が低い側に位置する関係は、図6で示した関係と同様であるが、カーブ20H,20Vu,20Vdの傾きは、図6で示したカーブ10H,10Vu,10Vdとは異なっている。

0052

そして、放電灯駆動部8は、図7に示すように、横置き姿勢において、省エネモード(第1駆動)時には、第1駆動電力W10を放電灯に供給し、高輝度モード(第2駆動)時には、第2駆動電力W20を放電灯に供給する。横置き姿勢における電極は、図7に示すように、第1駆動電力W10が供給される第1駆動の場合、第1温度T10となり、第2駆動電力W20が供給される第2駆動の場合、第2温度T20となる。電極5,6の第1温度T10以上、第2温度T20以下の温度は、前述した第1温度T1以上、第2温度T2以下の範囲の温度と同様に、電極の劣化が抑制され、放電灯が効率良く光を発する温度である。

0053

そして、放電灯駆動部8は、縦置き姿勢において、図7に示すように、下側の電極が横置き姿勢における電極の第1温度T10に相当する温度になる第3駆動電力W30以上であり、且つ、上側の電極が横置き姿勢における電極の第2温度T20に相当する温度になる第4駆動電力W40以下の駆動電力を、放電灯に供給する。この放電灯では、第3駆動電力W30と第4駆動電力W40とは、略同様の310W(ワット)程度が設定されている。

0054

以上説明したように、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
(1)横置き姿勢において電極5,6の劣化が抑制されるような電極温度となるように、第1駆動電力W1、および第2駆動電力W2が設定されるので、プロジェクター1は、例えば、第1駆動電力W1を供給する場合に、省エネモードとして画像を投写し、第2駆動電力W2を供給する場合に、高輝度モードとして、より明るい画像を投写することができる。
そして、放電灯駆動部8は、縦置き姿勢において、第3駆動電力W3以上で第4駆動電力W4以下の駆動電力Wを放電灯に供給する。これによって、放電灯4は、電極5,6が、縦置き姿勢においても劣化が抑制されるような温度で点灯する。
したがって、横置き姿勢および縦置き姿勢において、長期に亘って所望の明るさの画像を投写するプロジェクター1の提供が可能となる。

0055

(2)放電灯4は、光源光軸4Axが水平面に沿う方向、および光源光軸4Axが鉛直方向に沿う方向で劣化が抑制されるので、プロジェクター1は、横置き姿勢において横長の画像、および縦置き姿勢において縦長の画像を長期に亘って安定して投写することが可能となる

0056

(3)プロジェクター1は、光源光軸4Axが同一方向に沿って配置される複数の光源装置31A,31Bを備え、この複数の光源装置31A,31Bには、プロジェクター1の姿勢に応じて上述する駆動電力Wが供給される。これによって、横置き姿勢および縦置き姿勢において、より明るさを高めた画像を長期に亘って投写可能なプロジェクター1の提供が可能となる。

0057

(変形例)
なお、前記実施形態は、以下のように変更してもよい。
前記実施形態のプロジェクター1は、光源光軸4Axが投写レンズ35の投写光軸35Axに直交する方向に沿うように、光源装置31A,31Bが配置されているが、光源光軸4Axが投写レンズ35の投写光軸35Axに平行な方向に沿うように、光源装置31A,31Bが配置されるように構成してもよい。この構成の場合、投写光軸35Axに直交する方向に沿う中心軸を中心にプロジェクターを回転させた姿勢においても、放電灯の劣化が抑制されるので、プロジェクターは、この中心軸を中心に360°回転される範囲内で安定した投写が可能となる。よって、様々なシーンに対応させて設置できるプロジェクターの提供が可能となる。

0058

前記実施形態では、光源光軸4Axが鉛直方向に沿うように配置される姿勢を第2姿勢としたが、光源光軸4Axが水平面に交差するような姿勢であれば、この姿勢を第2姿勢としてもよい。

0059

前記実施形態のプロジェクター1は、2つの光源装置31A,31Bを備えているが、これに限らず、1つあるいは3つ以上の光源装置を備えるように構成してもよい。

0060

前記実施形態のプロジェクター1は、光変調装置として透過型の液晶パネル341を用いているが、反射型の液晶パネルを利用したものであってもよい。
また、前記実施形態の光変調装置は、R光、G光、およびB光に対応する3つの光変調装置を用いるいわゆる3板方式を採用しているが、これに限らず、単板方式を採用してもよく、あるいは、2つまたは4つ以上の光変調装置を備えるプロジェクターにも適用できる。
また、光変調装置としてマイクロミラー型の光変調装置、例えば、DMD(Digital Micromirror Device)等を利用したものであってもよい。

0061

1…プロジェクター、2…外装筐体、3…光学ユニット、4…放電灯、4Ax…光源光軸、4M…リフレクター、5,6…電極、8…放電灯駆動部、31A,31B…光源装置、41…発光管、41S…放電空間、81…電力制御部、82…極性反転部、83…駆動制御部、341…液晶パネル、531,631…突起、T1,T10…第1温度、T2,T20…第2温度、W1,W10…第1駆動電力、W2,W20…第2駆動電力、W3,W30…第3駆動電力、W4,W40…第4駆動電力。

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