JP2008159454A - 光源装置及びプロジェクタ - Google Patents

Abstract

【課題】大型化及びコストの上昇を招くことなく長寿命化を図ることができる光源装置及びプロジェクタを提供する。
【解決手段】光源装置の発光管１１をリフレクタ１２に固定し、リフレクタ１２を環状板１４に固定し、光軸を中心にして環状板１４が筐体１３に対して手動で回動可能なように構成する。環状板１４を手動で回動させることによってリフレクタ１２及び発光管１１を回動させる。これにより、発光管１１内で上側に位置する部分を定期的に移動させ、高温による失透の発生を抑制し、長寿命化を図ることができる。発光管１１をリフレクタ１２に対して固定してあるので、リフレクタ１２は効率良く光を反射できる。また余分な機構が内ので、光源装置の小型化及び低コスト化が可能となる。
【選択図】図４

Description

本発明は、光源ランプからの光を利用して画像を投射するプロジェクタに関し、より詳しくは、光源ランプの長寿命化を図ることができる光源装置及びプロジェクタに関する。

プレゼンテーション又は映像の映写の分野では、光源ランプからの光でスクリーン又は壁等に画像を投影するプロジェクタが用いられている。プロジェクタでは高い照度が必要であるので、光源ランプには、超高圧水銀ランプ又はメタルハライドランプ等の放電ランプが用いられることが多い。プロジェクタの光源ランプは、他の部品よりも寿命が短く、性能が劣化した場合には交換する必要があるので、交換が容易なようにプロジェクタの本体に対して着脱可能なユニット状に構成されているのが通常である。

高照度の光源ランプの発光管内では、発光時に高熱が発生し、発光管内に封入されたガスに対流が生じて、発光管の上側が特に高温となる。高照度の光源ランプの発光管は、通常石英ガラスで形成されており、発光管の上側の部分では、高温にさらされ続けることによって石英ガラスが結晶化し、結晶化した部分が失透する。発光管内の失透した部分が拡大することによって、光源ランプの照度は低下し、照度が所定以下となった時点で光源ランプは寿命に達する。また発光管内で熱的負荷が不均一であることは、発光管が破裂する原因ともなる。

また、放電ランプでは、一対の電極間に発生するアークが発光源となり、通常アークは水平面に対して上方側に発生する。アークの発生に伴う熱蒸発によって主に陽極が消耗し、特にアークが発生する上方側がより消耗する。陽極が非対称に消耗することによって、アークの発生位置がずれ、発光源が光源ランプの光軸からずれ、光の利用効率が低下する。

以上のように、光源ランプの寿命は発光管の失透又は破裂による影響が大きい。そこで、従来、熱による影響を発光管内で分散させることにより、光源ランプの長寿命化を図る技術が開発されている。特許文献１には、発光管を光源ランプの光軸を中心にして回転自在に構成し、モータによって周期的に発光管を回転させる技術が開示されている。発光管が周期的に回転することにより、発光管内で特定の一部分のみが特に高温になることがなくなる。また特許文献２には、光源ランプのユニットに、プロジェクタ本体との電気的接続に必要な接続機構を複数箇所に備え、ユニットを光軸に対して回転させた上でプロジェクタ本体に装着し直すことができるようにした技術が開示されている。光源ランプのユニットを回転させた上でプロジェクタ本体に装着し直すことにより、発光管内で特に高温になる部分の位置を変更することができる。いずれの技術においても、発光管内で特に高温になる部分が一カ所に集中することを防止し、発光管の失透又は破裂を抑制して光源ランプの長寿命化を図ることができる。

また、放電ランプでは、一対の電極間に発生するアークが発光源となり、通常アークは水平面に対して上方側に発生する。アークの発生に伴う熱蒸発によって主に陽極が消耗し、特にアークが発生する上方側がより消耗する。陽極が非対称に消耗することによって、アークの発生位置がずれ、発光源が光源ランプの光軸からずれ、光の利用効率が低下する。特許文献１及び特許文献２に開示された技術においては、発光管が回転することに伴って陽極も回転し、陽極が非対称に消耗することを抑制する。従って、アークの発生位置のずれが小さくなり、効率良く光を利用することが可能となる。
特開平３−４８８３６号公報 特開２００６−２２０８５７号公報

特許文献１に開示された技術では、リフレクタは光源ランプ内で固定されており、発光管がリフレクタに対して回転する構成となっている。リフレクタ及び発光管の形状は製造ばらつきのために光軸に対して完全に対称ではなく、通常の光源ランプでは、リフレクタと発光管の輝点との位置合わせを個別に行い、位置合わせを行った上で発光管をリフレクタに固定してある。特許文献１に開示された技術では、リフレクタ及び発光管の位置調整を考慮しておらず、発光管からの光の利用効率が悪い。またリフレクタ及び発光管の位置調整を行う機構を組み込んだ構成とした場合は、光源ランプの構造が複雑となり、大型化及び高コストという問題が生じる。

また、放電ランプの電極は製造ばらつきのために光軸に対して偏芯していることが多く、電極間に発生するアークが光軸に対して傾斜していることがある。このような状態で発光管が回転すると、光軸に対するアークの傾斜角度が回転に従って変化し、アークから発生する光をプロジェクタの光学系が取り込む量が変化する。従って、特許文献１に開示された技術では、プロジェクタが照射する光の照度が時間的に変化するフリッカが発生することがあるという問題がある。また特許文献１には、発光管をプロジェクタ本体と電気的に接続する方法が開示されておらず、この技術では、発光管が必要とする電流量も大きいので、安定した電気的接続が困難であるという問題がある。

また、特許文献２に開示された技術では、プロジェクタ本体との電気的接続に必要な接続機構を光源ランプのユニットに複数個備える必要があるので、光源ランプのユニットが大型化し、コストが高くなるという問題がある。

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、リフレクタ及び発光管を手動で回転させることにより、大型化及びコストの上昇を招くことなく長寿命化を図ることができる光源装置及びプロジェクタを提供することにある。

本発明に係る光源装置は、発光管と、該発光管からの光を前方へ反射するリフレクタと、筐体とを備える光源装置において、前記発光管は前記リフレクタに対して固定されてあり、前記リフレクタは、当該リフレクタが反射する光の光軸を中心にして前記筐体に対して回動可能にして、前記筐体に取り付けてあることを特徴とする。

本発明に係る光源装置は、環の中心が前記光軸上に位置するように配置した環状板を備え、前記リフレクタの前方部分は、前記環状板の背面に固定されており、前記環状板は、前記光軸を中心にして回動可能な状態で前記環状板を支持する部材によって、前記筐体に取り付けられてあることを特徴とする。

本発明に係る光源装置は、前記環状板は、前面の少なくとも一部が前方に露出してあり、露出した部分には、前記環状板を回動させるための治具の一部を挿入するための複数の穴を形成してあることを特徴とする。

本発明に係る光源装置は、前記リフレクタが前記筐体に対して回動可能な角度範囲を制限してあることを特徴とする。

本発明に係るプロジェクタは、本発明に係る光源装置を脱着可能に装着してあり、該光源装置が発する光を用いて画像を投影することを特徴とする。

本発明に係るプロジェクタは、前記光源装置の発光時間を計測する手段と、前記光源装置の累積発光時間が所定時間に達した場合に、所定の警告を報知する手段とを備えることを特徴とする。

本発明に係るプロジェクタは、前記光源装置が備えるリフレクタの回動位置を検出する手段と、該手段が検出した前記リフレクタの回動位置の変更履歴を記憶する手段と、該手段が記憶する前記変更履歴に基づいて、次に定めるべき前記リフレクタの回動位置を報知する手段とを備えることを特徴とする。

本発明においては、プロジェクタに対して装着可能な光源装置は、発光管をリフレクタに対して固定し、筐体に対してリフレクタが光軸を中心にして手動で回動することが可能であるように構成してある。リフレクタが回動することで発光管が回動し、発光管内で上側に位置して最も高温になる部分の位置を移動させる。

本発明においては、光源装置は、リフレクタ及び発光管を環状板に固定し、光軸を中心にして環状板が筐体に対して手動で回動可能なように環状板を取り付けてあることにより、環状板を手動で回動させることによってリフレクタ及び発光管を回動させることができる。

本発明においては、環状板の前面に、環状板を回動させるための治具を挿入するための複数の穴を形成してあるので、治具を用いて手動で環状板を回動させることが可能となる。

本発明においては、リフレクタが回動可能な角度範囲を３６０°以内に制限してあることにより、リフレクタの無闇な回動を防止する。

本発明においては、プロジェクタは、光源装置の発光時間を計測し、累積発光時間が所定時間に達した場合に、リフレクタを回動させるべきことを使用者に対して報知する。これにより、使用者は、光源装置の発光管を回動させるべきタイミングを知ることができる。

本発明においては、プロジェクタは、リフレクタの回動位置を検出し、リフレクタの回動位置の変更履歴を記憶しており、変更履歴に基づいて、使用者が次に定めるべきリフレクタの回動位置を決定し、決定した回動位置を使用者に報知する。これにより、使用者は、リフレクタを回動させる際に、次に定めるべきリフレクタの回動位置を知ることができる。

本発明にあっては、通常のランプ寿命よりも短い累積発光時間間隔で発光管を回動させることにより、発光管内の特定の部分が特に高温になっている時間が短くなり、高温による失透の発生を抑制すると共に、熱的負荷の不均一性に起因する発光管の破裂を抑制することができるので、光源装置の長寿命化を図ることができる。またプロジェクタのランニングコストを低下させることができる。また発光管をリフレクタに対して固定してあるので、発光管とリフレクタとの位置関係を適切に調整しておくことが可能となり、光源装置及びプロジェクタで効率良く光を利用することができる。また光源装置が光を照射している間は発光管が回動することはないので、フリッカが発生しない。更に、光源装置に余分な機構を組み込む必要がないので、光源装置及びプロジェクタの小型化及び低コスト化が可能となる。

本発明にあっては、使用者は治具を用いて手動で環状板を回動させることができるので、リフレクタ及び発光管を容易に回動させることが可能となる。

本発明にあっては、リフレクタが回動可能な角度範囲を３６０°以内に制限してあることにより、リフレクタ及び発光管の無闇な回動を防止し、発光管に接続されたリード線の捻れ等による光源装置の故障の発生を防止することができる。

本発明にあっては、プロジェクタは、光源装置の累積発光時間が所定時間に達した場合に、リフレクタを回動させるべきことを使用者に対して報知することにより、使用者は光源装置の発光管を回動させるべきタイミングを知ることができ、光源装置の長寿命化を実現することができる。また所定時間を適切な時間に定めることにより、発光管内の特定の部分に対する熱的負荷の集中を未然に防止し、光源装置の長寿命化を確実にすることができる。

本発明においては、プロジェクタは、リフレクタの回動位置を検出し、リフレクタの回動位置の変更履歴に基づいて、使用者が次に定めるべきリフレクタの回動位置を使用者に報知することにより、使用者は、リフレクタを回動させる際に、次に定めるべきリフレクタの回動位置を知ることができる。従って、使用者がリフレクタの回動位置を正しく定めることができるようになり、光源装置の長寿命化を確実にすることが可能となる等、本発明は優れた効果を奏する。

以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。
図１は、本発明のプロジェクタ２の要部の構成を示すブロック図である。図中の白抜き矢印は光を示す。プロジェクタ２は、超高圧水銀ランプ又はメタルハライドランプ等の白色光を発光する放電ランプを用いた本発明の光源装置１と、液晶パネル又はＤＭＤ（Digital Micromirror Device）等の画像を形成する画像デバイス２４と、光源装置１からの光を画像デバイス２４へ照射する照射光学系２３と、画像を形成した画像デバイス２４で透過又は反射した光を外部へ投射する投射光学系２５とを備えている。

光源装置１は、電流を供給されることによって白色光を発光する。照射光学系２３は、各種のミラー、レンズ、光学フィルタ等の光学素子からなり、光源装置１からの光を集光して画像デバイス２４へ照射する。画像デバイス２４は、画像中の画素の対応する部分での透過光又は反射光の有無により、２次元の画像を形成する。投射光学系２５は、プリズム、投射レンズ、及び投射レンズを駆動させるための機構等からなる。

またプロジェクタ２は、演算を行うプロセッサ、演算に必要なプログラム等の情報を記憶するＲＯＭ、及び一時的に発生した情報を記憶するＲＡＭ等からなり、プロジェクタ２全体の動作を制御する処理を行う制御回路２１を備えている。またプロジェクタ２は、電流を光源装置１へ供給する電源回路２２を備え、電源回路２２は電力線で光源装置１に接続されて信号線で制御回路２１に接続されている。また画像デバイス２４には、画像デバイス２４に画像を形成させる処理を行うドライバ２６が接続されており、ドライバ２６は制御回路２１に接続されている。また制御回路２１には、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）又は映像再生装置等の外部の装置から送信される画像データが入力される入力部２８が接続されている。制御回路２１は、入力部２８に入力された画像データに基づいた画像を画像デバイス２４に形成させるようにドライバ２６を動作させ、画像を形成した画像デバイス２４からの光を投射光学系２５が図示しない外部のスクリーン又は壁等に対して投射することにより、スクリーン又は壁等に画像が投影される。

本発明の光源装置１は、プロジェクタ２に対して着脱可能なユニット状に構成されている。光源装置１は、プロジェクタ２に装着された状態で、電源回路２２から電流を供給されて発光し、略水平方向へ光を投射する構成となっている。また光源装置１は、プロジェクタ２から離脱させ、使用者の手動により放電ランプを光軸周りに回動させ、再び装着して使用することが可能な構成となっている。プロジェクタ２は、光源装置１の光源ランプの回動位置を検出する位置センサ２７を備えている。

図２は、光源装置１の外観を示す斜視図である。光源装置１は、プロジェクタ２に対して容易に脱着できるようにユニット状に構成されている。光源装置１は、直方体状の筐体１３に覆われて構成されており、プロジェクタ２の電源回路２２に接続するための接続ソケット１７を備えている。図２中には、光源装置１をプロジェクタ２に装着する装着方向を白抜き矢印で示しており、この装着方向に光源装置１を装着することによって接続ソケット１７がプロジェクタ２に接続される。光源装置１は、内蔵する光源ランプの光を前方へ投射する構成となっており、図２中には、前方を白抜き矢印で示し、投射する光の光軸を一点鎖線で示している。光源装置１は、光軸が略水平になる状態で使用される。

図３は、筐体１３の側面を取り外した光源装置１の側面図であり、図４は、光軸を含む面で光源装置１を切断した部分断面図である。図４中には、光軸を一点鎖線で示している。光源装置１は、放電ランプの発光管１１を備え、発光管１１は光軸に沿って配置されている。発光管１１の後方の端部には、口金１１１が設けられており、口金１１１と接続ソケット１７との間はリード線１７１，１７１で接続されている。光源装置１がプロジェクタ２に装着された状態では、電源回路２２からの電流が接続ソケット１７及びリード線１７１，１７１を介して発光管１１に供給されることが可能になる。発光管１１は、内部に一対の電極を備え、電源回路２２からの電流が供給された場合に、電極間でアーク放電を発生させることにより白色光を発光する構成となっている。図４では、発光管１１内の構成は省略している。

発光管１１は、発光管１１からの光を前方へ反射するリフレクタ１２に対して固定されている。リフレクタ１２は、内面が放物面又は楕円面に形成された部分球殻状の形状に形成されており、前方部は円環状に形成されている。リフレクタ１２の内面は鏡面となっており、発光管１１は、光軸上の発光中心がリフレクタ１２の焦点に位置するように配置されている。またリフレクタ１２は、光軸に対して回転対称に形成されている。

リフレクタ１２の前方には、板状の前面ガラス１６が配置されており、前面ガラス１６を外周から保持するガラス枠部材１５は、円環状に形成されたリフレクタ１２の前方部に固定されている。またガラス枠部材１５は、環の中心が光軸上に位置するように光軸に垂直に配置された環状板１４の一面に固定されている。即ち、リフレクタ１２の前方部はガラス枠部材１５を介して環状板１４に固定されている。筐体１３の前面部１３１には、中心が光軸上に位置する円状の開口部が形成されており、前面部１３１の背面に、環状板１４の他面が取り付けられている。リフレクタ１２が反射する光は、前面ガラス１６を透過し、環状板１４の環の内側及び前面部１３１の開口部を通過して投射される。

図５は、環状板１４の正面図である。環状板１４は、正面視で所定の幅を有する円環状に形成されており、環の中心は光軸上に位置する。また環状板１４には、環の中心に対して対称な位置に二つの回動治具用孔１４１，１４１が形成されている。回動治具用孔１４１，１４１は、後述する回動治具を挿入して手動で環状板１４を回動させるための孔である。また環状板１４は、正面方向に突起した角度制限用ピン１４２を有している。更に環状板１４には、環の中心に対して４回対称の位置に４個の固定用ネジ穴１４３，１４３，…が形成されている。

図６は、筐体１３の前面部１３１の正面図である。前面部１３１は、正面視で矩形状に形成されており、中心が光軸上に位置する略円状の開口部１３２が形成されている。開口部１３２の周縁の略１／４を占める弧状の部分は、他の部分よりも開口部１３２の中心に向かって突出した周縁突出部１３３となっている。また開口部１３２の周りには、開口部１３２の中心に対して４回対称の位置に４個のネジ孔１３４，１３４，…が形成されている。また開口部１３２の上下左右の位置には、前面部１３１に取り付けられた環状材１４の回動位置を示す位置ラベル１３６，１３６，…が設けられている。更に前面部１３１には、後述するチェック表が設けられている。

図７は、筐体１３の前面部１３１に環状板１４が取り付けられた状態を前面部１３１の背面側から示した背面図である。環状板１４は、前面部１３１の背面に、環の中心と開口部１３３の中心が略一致するように、複数のガイド部材１８，１８，…によって取り付けられている。図７では、リフレクタ１２等の環状板１４に対して固定されている部分は省略している。ガイド部材１８，１８，…は、前面部１３１の背面に固定されており、環状板１４の背面に接触し、前面部１３１の背面との間に環状板１４を挟んで支持している。ガイド部材１８，１８，…の前面部１３１に固定された部分は、環状板１４よりも外側に位置しており、環状板１４は外側からガイド部材１８，１８，…に支持された状態となっている。環状板１４は、複数のガイド部材１８，１８，…によって、環の中心が光軸上からずれないように位置が規定され、更に、光軸を中心にしてガイド部材１８，１８，…に対して摺動しながら回動可能なように支持されている。

図８は、筐体１３の前面部１３１に環状板１４が取り付けられた状態の正面図である。環状板１４は、前面部１３１に取り付けられた状態で回動治具用孔１４１，１４１が開口部１３２の周縁よりも光軸に近い側に位置して前方に露出するサイズに構成されている。また角度制限用ピン１４２が周縁突出部１３３以外の開口部１３２の周縁よりも光軸側に位置し、周縁突出部１３３が角度制限用ピン１４２の位置以上に突出しているように、前面部１３１及び環状板１４は構成されている。また固定用ネジ穴１４３，１４３，…とネジ孔１３４，１３４，…とは、環状板１４を前面部１３１に取り付けた状態で摺動させることによって互いに位置を合わせることができる位置に形成されている。固定用ネジ穴１４３，１４３，…とネジ孔１３４，１３４，…とを合わせて前面からネジ１３７，１３７，…でネジ止めすることによって、環状板１４は筐体１３に固定される。

環状板１４を筐体１３に固定しているネジ１３７，１３７，…を外すことによって、環状板１４は光軸を中心にして回動することが可能となる。ガラス枠部材１５を介してリフレクタ１２が環状板１４に固定され、リフレクタ１２に対して発光管１１が固定されているので、環状板１４の回動に従って、リフレクタ１２及び発光管１１も光軸を中心にして回動する。リード線１７１，１７１は、発光管１１が回動できるだけの余裕を持った長さで構成されている。本実施の形態では、環状板１４は回動治具を用いて手動で回動させることとする。なお、ネジ１３７，１３７，…は、ねじ回し等の道具を用いることなく指で外すためのつまみを設けたネジであってもよい。

図９は、回動治具３を示す斜視図である。回動治具３は、棒の両端部に同一方向に突出した挿入部３１，３１を備えた構成となっている。挿入部３１，３１は、環状板１４の回動治具用孔１４１，１４１に挿入可能な大きさで構成されており、挿入部３１，３１間の長さは、環状板１４での回動治具用孔１４１，１４１間の長さに等しく構成されている。この回動治具３は、必要時に取り出せるようにプロジェクタ２又は光源装置１に取り付けられてあることが望ましい。使用者がネジ１３７，１３７，…を外し、挿入部３１，３１を環状板１４の回動治具用孔１４１，１４１に挿入した上で回動治具３を手で捻ることにより、環状板１４は光軸を中心にして回動する。図８に示す状態を初期状態とする。初期状態では、角度制限用ピン１４２は、０°を示す位置ラベル１３６の位置にある。

図１０は、環状板１４を回動させた状態を示す模式図である。図１０（ａ）は、初期状態から環状板１４を反時計回りに９０°回動させた状態を示す。角度制限用ピン１４２は、−９０°を示す位置ラベル１３６の位置にあり、初期状態から−９０°回動させた状態であることが明確になるようになっている。また−９０°の位置では角度制限用ピン１４２が周縁突出部１３３に衝突し、これ以上反時計回りに環状板１４を回動できないようになっている。

図１０（ｂ）は、初期状態から環状板１４を時計回りに９０°回動させた状態を示す。角度制限用ピン１４２は、９０°を示す位置ラベル１３６の位置にあり、初期状態から９０°回動させた状態であることが明確になるようになっている。図１０（ｃ）は、初期状態から環状板１４を時計回りに１８０°回動させた状態を示す。角度制限用ピン１４２は、１８０°を示す位置ラベル１３６の位置にあり、初期状態から１８０°回動させた状態であることが明確になるようになっている。また１８０°の位置では角度制限用ピン１４２が周縁突出部１３３に衝突し、これ以上時計回りに環状板１４を回動できないようになっている。

固定用ネジ穴１４３，１４３，…及びネジ孔１３４，１３４，…は光軸に対して４回対称の位置にあるので、図８に示すように０°の位置でネジ１３７，１３７，…を用いて環状板１４を固定できるのであれば、−９０°、９０°及び１８０°の位置でもネジ１３７，１３７，…を用いて環状板１４を筐体１３に固定することができる。即ち、０°、−９０°、９０°及び１８０°のいずれかの回動位置に環状板１４を固定した上で光源装置１を使用することができる。環状板１４の回動に従ってリフレクタ１２及び発光管１１も回動し、発光管１１内で上側になる部分が入れ替わる

図１１は、前面部１３１に設けてあるチェック表１３５を示す模式図である。使用者が環状板１４を回動させて角度制限用ピン１４２の位置を変更した場合に、変更履歴を記録するためのチェック表である。０°、−９０°、９０°及び１８０°の回動位置を示す記入欄が含まれており、回動位置を変更した後で使用者が変更後の回動位置を示す欄にチェック記号を記入することにより、変更履歴が記録される。変更履歴を確認することにより、どれだけ環状板１４を回動させるべきかが明らかになる。

光源装置１がプロジェクタ２に装着された状態では、位置センサ２７が環状板１４の回動位置を検出する。位置センサ２７は、光学的に環状板１４の回動位置を検出する構成となっている。例えば、位置センサ２７は、４個の光学センサを用いてなり、０°、−９０°、９０°及び１８０°の回動位置の夫々の正面に各光学センサが配置され、いずれかの光学センサが角度制限用ピン１４２を検出することによって、角度制限用ピン１４２の位置即ち環状板１４の回転位置を検出する。また例えば、位置センサ２７は一の光学センサを用いてなり、環状板１４の正面に光軸周りに複数のマークを付しておき、光学センサがいずれのマークを検出するかに基づいて環状板１４の回転位置を検出する。

本発明のプロジェクタ２が備える制御回路２１は、光源装置１の発光時間を累積した累積発光時間を記録し、また環状板１４を手動で回動させることによって環状板１４、リフレクタ１２及び発光管１１の回動位置を変更した変更履歴を記録している。プロジェクタ２は、制御回路２１の記録内容に従って、使用者に回動位置の変更を指示する処理を実行する。

図１２は、プロジェクタ２が使用者に回動位置の変更を指示する処理の手順を示すフローチャートである。制御回路２１は、内部のＲＯＭに記憶しているプログラムに従って以下の処理を実行する。制御回路２１は、プロジェクタ２の動作中に、電源回路２２から光源装置１へ電流を供給することによる光源装置１の点灯を随時待ち受けている（Ｓ１１）。光源装置１が点灯しない場合は（Ｓ１１：ＮＯ）、制御回路２１は、点灯の待ち受けを続行する。光源装置１が点灯した場合は（Ｓ１１：ＹＥＳ）、記録している累積発光時間の値を読み出し、読み出した値に追加して光源装置１の発光時間の計測を開始する（Ｓ１２）。制御回路２１は、次に、計測した光源装置１の累積発光時間が予め記憶してある所定時間以上の値になったか否かを判定する（Ｓ１３）。この所定時間としては、例えば、発光管１１の一般的な寿命の１／４を使用する。

ステップＳＳ１３で累積発光時間が所定時間以上になった場合は（Ｓ１３：ＹＥＳ）、制御回路２１は、記録している回動位置の変更履歴を読み出し（Ｓ１４）、読み出した変更履歴に基づいて、現在の回動位置から変更すべき新たな環状板１４の回動位置を決定する（Ｓ１５）。例えば、制御回路２１は、０°→１８０°→９０°→−９０°→０°等といった回動位置を変更する順番を予め記憶しておき、記憶している順番と変更履歴とを対比することによって、次の回動位置を決定する。制御回路２１は、次に、決定した新たな回動位置を記憶し、新たな回動位置へ環状板１４を回動させることを指示するメッセージを含む画像を画像デバイス２４に生成させることにより、環状板１４の回動位置の変更指示を投影画像に表示させる（Ｓ１６）。制御回路２１は、処理を終了し、使用者は、プロジェクタ２を停止させた後で光源装置１を離脱させ、回動位置の変更指示に従って環状板１４を回動させる作業を行う。環状板１４を回動させることによって、環状板１４に対して固定されているリフレクタ１２及び発光管１１も回動する。

ステップＳ１３で累積発光時間が所定時間未満である場合は（Ｓ１３：ＮＯ）、制御回路２１は、光源装置１の消灯を待ち受ける（Ｓ１７）。光源装置１の消灯がない場合は（Ｓ１７：ＮＯ）、制御回路２１は、処理をステップ１３へ戻す。光源装置１が消灯された場合は（Ｓ１７：ＹＥＳ）、制御回路２１は、それまで計測した累積発光時間を記録し（Ｓ１８）、処理を終了する。

図１３は、環状板１４の回動位置を変更した後にプロジェクタ２が実行する処理の手順を示すフローチャートである。使用者が環状板１４の回動位置を変更した光源装置１をプロジェクタ２に装着し、プロジェクタ２が起動したときに、制御回路２１は、位置センサ２７に環状板１４の回動位置を検出させる（Ｓ２１）。制御回路２１は、次に、位置センサ２７が検出した回動位置とステップ１５で決定して記憶した回動位置とを比較することにより、環状板１４の回動位置が正しい回動位置に変更されたか否かを判定する（Ｓ２２）。環状板１４の回動位置が正しい回動位置に変更されている場合は（Ｓ２２：ＹＥＳ）、制御回路２１は、記録している回動位置の変更履歴を更新し（Ｓ２３）、記録している光源装置１の累積発光時間をリセットし（Ｓ２４）、処理を終了する。

ステップＳ２２で環状板１４の回動位置が正しい回動位置に変更されていない場合（Ｓ２２：ＮＯ）、即ち位置センサ２７が検出した回動位置がステップ１５で決定した回動位置と異なっている場合は、制御回路２１は、光源装置１が点灯したときに、正しい回動位置へ環状板１４を回動させるべきことを警告するメッセージを含む画像を画像デバイス２４に生成させることにより、警告を投影画像に表示させ（Ｓ２５）、処理を終了する。

以上の処理では、ステップＳ２４で累積発光時間をリセットする処理を行っているが、制御回路２１は、累積発光時間をリセットしない処理を行っても良い。この処理を行う場合は、制御回路２１は、Ｓ１３で累積発光時間と比較する所定時間として、通常のランプ寿命の１／４、１／２、３／４等の複数の所定時間を記録しておき、一度目の回動の際には最短の所定時間と比較し、二度目の回動の際には二番目に短い所定時間と比較する等、複数の所定時間のいずれかと累積発光時間とを比較することによって回動のタイミングを決定する処理をステップＳ１３で行う。

また以上の処理では、ステップＳ１６で環状板１４の回動位置の変更指示を投影画像に表示させる処理を示したが、これに限るものではなく、他の方法で環状板１４を回動させるべきことを警告する処理を行っても良い。例えば、プロジェクタ２は、警告用のＬＥＤを備えておき、累積発光時間が所定時間に達した場合にＬＥＤを発光又は点滅させることによって、環状板１４を回動させるべきことを警告する処理を行っても良い。またプロジェクタ２は、スピーカを備えておき、累積発光時間が所定時間に達した場合に所定の音声をスピーカから発することによって、環状板１４を回動させるべきことを警告する処理を行っても良い。

以上詳述した如く、本発明においては、光源装置１のリフレクタ１２及び発光管１１を環状板１４に固定し、光軸を中心にして環状板１４が筐体１３に対して手動で回動可能なように環状板１４を取り付けたことにより、環状板１４を手動で回動させることによってリフレクタ１２及び発光管１１を回動させることができる。発光管１１が光軸を中心にして回動することにより、発光管１１内で上側に位置する部分、即ち最も高温になる部分の位置が移動する。通常のランプ寿命の１／４の累積発光時間が経過する都度０°→１８０°→９０°→−９０°と発光管１１を回動させる等、通常のランプ寿命よりも短い累積発光時間間隔で発光管１１を回動させることにより、発光管１１内の特定の部分が特に高温になっている時間が短くなり、高温による失透の発生を抑制することができる。従って、発光管１１の照度の低下を抑制することが可能となり、光源装置１の長寿命化を図ることができる。また、通常のランプ寿命よりも短い累積発光時間間隔で発光管１１を回動させることにより、発光管１１内での熱的負荷を全体に拡散させ、発光管１１の破裂を抑制することができるので、光源装置１の長寿命化を図ることができる。光源装置１の長寿命化により、光源装置１の交換頻度が低下し、プロジェクタ２の使用者の手間が減少し、プロジェクタ２のランニングコストを低下させることができる。

また本発明においては、発光管１１をリフレクタ１２に対して固定してあることにより、発光管１１からの光をリフレクタ１２で効率良く反射できるように発光管１１とリフレクタ１２との位置関係を適切に調整しておくことが可能となり、特許文献１に開示された技術に比べて、光源装置１及びプロジェクタ２は高効率で光を利用することができる。また、光源装置１が光を照射している間は発光管１１が回動することはないので、本発明では、特許文献１に開示された技術とは異なり、フリッカが発生することはない。また本発明の光源装置１は、特許文献１に開示された技術とは異なり、プロジェクタ２との電気的接続に困難がなく、発光管１１をモータで回転させる機構並びにリフレクタ１２及び発光管１１の位置調整を行う機構を組み込む必要がないので、小型化及び低コスト化が可能となる。

また本発明においては、光源装置１は、プロジェクタ２との電気的接続に必要な接続機構を複数個備える必要がないので、特許文献２に開示された技術に比べて、小型化及び低コスト化が可能となる。またリフレクタ１２及び発光管１１に吹き付ける冷却風の障害物となる機構が減少するので、光源装置１の冷却がより容易となる。

また本発明においては、環状板１４の前面に回動治具３の挿入部３１，３１が挿入される回動治具用孔１４１，１４１を形成してあるので、使用者が回動治具３を用いて環状板１４を回動させることにより、リフレクタ１２及び発光管１１を容易に手動で回動させることが可能となる。また本発明においては、角度制限用ピン１４２及び周縁突出部１３３を用いて、リフレクタ１２及び発光管１１の回動範囲を３６０°以内に制限してあることにより、無闇な回動を防止し、リード線１７１，１７１の捻れ又は切断等による光源装置１の故障の発生を防止することができる。

また本発明においては、プロジェクタ２は、光源装置１の発光時間を計測し、累積発光時間が所定時間に達した場合に、リフレクタ１２を回動させるべきことを使用者に対して報知する。これにより、使用者は、光源装置１の発光管１１を回動させるべきタイミングを知ることができ、光源装置１の長寿命化を実現することができる。また所定時間を適切な時間に定めることにより、発光管１１内の特定の部分に対する熱的負荷の集中を未然に防止し、光源装置１の長寿命化を確実にすることができる。

また本発明においては、プロジェクタ２は、環状板１４の回動位置を検出することによってリフレクタ１２の回動位置を検出し、リフレクタ１２の回動位置の変更履歴を記憶しており、変更履歴に基づいて、使用者が環状板１４を回動させて次に定めるべきリフレクタ１２の回動位置を決定し、決定した回動位置を使用者に報知する。これにより、使用者は、リフレクタ１２を回動させる際に、次に定めるべきリフレクタ１２の回動位置を知ることができる。使用者がリフレクタ１２の回動位置を正しく定めることにより、発光管１１内の特定の部分に対する熱的負荷の集中を未然に防止し、光源装置１の長寿命化を確実にすることが可能となる。

なお、本実施の形態においては、環状板１４が回動して固定することが可能な回動位置を、回動角度で０°、−９０°、９０°及び１８０°で表される４種類とした形態を示したが、これに限るものではなく、本発明の光源装置１は、回動位置を０°及び１８０°の２種類とした形態、又は０°、１２０°及び−１２０°の３種類とした形態等、回動位置の数を他の数とした形態であってもよい。また環状板１４に形成された回動治具用孔は２カ所である形態を示したが、これに限るものではなく、本発明の光源装置１は、３カ所等の他の数の回動治具用孔が形成された環状板１４を備えた形態であってもよい。

また本実施の形態においては、環状板１４が筐体１３の開口部１３２から前方に露出し、回動治具３を用いて環状板１４を回動させる形態を示したが、本発明の光源装置１の形態はこれに限るものではない。例えば、光源装置１は、筐体１３の前面が筐体１３の前面部１３１よりも前方に配置された形態であってもよい。また光源装置１は、環状板１４が回動用のつまみを前方又は側方に備え、使用者がつまみをつまんで環状板１４を回動させるように構成された形態であってもよい。また光源装置１は、ガイド部材１８，１８，…で環状板１４を外側から支持するのではなく、光軸側から環状板１４を支持する部材を用いて筐体１３の前面部１３１に環状板１４が取り付けられた形態であってもよい。

また本実施の形態においては、光源装置１がプロジェクタ２に装着されて利用される形態を示したが、これに限るものではなく、本発明の光源装置１は、プロジェクタ以外の装置に組み込まれて使用される形態、又は単独で光源として利用される形態であってもよい。

本発明のプロジェクタの要部の構成を示すブロック図である。 光源装置の外観を示す斜視図である。 筐体の側面を取り外した光源装置の側面図である。 光軸を含む面で光源装置を切断した部分断面図である。 環状板の正面図である。 筐体の前面部の正面図である。 筐体の前面部に環状板が取り付けられた状態を前面部の背面側から示した背面図である。 筐体の前面部に環状板が取り付けられた状態の正面図である。 回動治具を示す斜視図である。 環状板を回動させた状態を示す模式図である。 前面部に設けてあるチェック表を示す模式図である。 プロジェクタが使用者に回動位置の変更を指示する処理の手順を示すフローチャートである。 環状板の回動位置を変更した後にプロジェクタが実行する処理の手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 光源装置
１１ 発光管
１２ リフレクタ
１３ 筐体
１４ 環状板
１４１ 回動治具用孔
２ プロジェクタ
２１ 制御回路
２４ 画像デバイス
３ 回動治具

Claims (7)

1. 発光管と、該発光管からの光を前方へ反射するリフレクタと、筐体とを備える光源装置において、
   前記発光管は前記リフレクタに対して固定されてあり、
   前記リフレクタは、当該リフレクタが反射する光の光軸を中心にして前記筐体に対して回動可能にして、前記筐体に取り付けてあること
   を特徴とする光源装置。
2. 環の中心が前記光軸上に位置するように配置した環状板を備え、
   前記リフレクタの前方部分は、前記環状板の背面に固定されており、
   前記環状板は、前記光軸を中心にして回動可能な状態で前記環状板を支持する部材によって、前記筐体に取り付けられてあること
   を特徴とする請求項１に記載の光源装置。
3. 前記環状板は、
   前面の少なくとも一部が前方に露出してあり、
   露出した部分には、前記環状板を回動させるための治具の一部を挿入するための複数の穴を形成してあること
   を特徴とする請求項２に記載の光源装置。
4. 前記リフレクタが前記筐体に対して回動可能な角度範囲を制限してあること
   を特徴とする請求項１乃至３のいずれか一つに記載の光源装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか一つに記載の光源装置を脱着可能に装着してあり、該光源装置が発する光を用いて画像を投影することを特徴とするプロジェクタ。
6. 前記光源装置の発光時間を計測する手段と、
   前記光源装置の累積発光時間が所定時間に達した場合に、所定の警告を報知する手段と
   を備えることを特徴とする請求項５に記載のプロジェクタ。
7. 前記光源装置が備えるリフレクタの回動位置を検出する手段と、
   該手段が検出した前記リフレクタの回動位置の変更履歴を記憶する手段と、
   該手段が記憶する前記変更履歴に基づいて、次に定めるべき前記リフレクタの回動位置を報知する手段と
   を備えることを特徴とする請求項５又は６に記載のプロジェクタ。

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