JP2017129709A - プロジェクター - Google Patents

Abstract

【課題】各照明装置ごとに回転数検出及び光源点灯制御を行う場合、一方の照明装置の回転機構に問題が発生してその光源を停止させたときに、信頼性を低下させないプロジェクターを提供する。
【解決手段】プロジェクターは、光源部９００からの光に作用する第１光学素子４７１を回転させる第１回転機構８１０と、第１回転機構８１０の第１回転数を検出する第１検出部６２１，７１１と、光源部からの光に作用する第２光学素子４Ａ１を回転させる第２回転機構８２０と、第２回転機構８２０の第２回転数を検出する第２検出部６２２，７１２と、光変調装置と、投射光学装置と、制御部６００と、を備え、制御部６００は、第１検出部６２１，７１１及び第２検出部６２２，７１２により検出された第１回転数及び第２回転数のうち少なくとも一方が各回転数に対応するゼロでない閾値以下に低下した場合に、光源部９００の発光を停止させる。
【選択図】図３

Description

本発明は、プロジェクターに関する。

特許文献１には、励起光を出射する固体光源を利用したプロジェクターが開示されている。このプロジェクターは、第１光源と、第１光源からの光を受けて作用する回転蛍光板が設けられた第１回転機構とを含む第１照明装置と、第２光源と、第２光源からの光を受けて作用する回転拡散板が設けられた第２回転機構とを含む第２照明装置とを備えている。この従来技術では、各照明装置ごとに、回転数検出及び光源点灯制御（停止制御）を実行している。

特開２０１５−０３１８７６号公報

しかしながら、各照明装置ごとに回転数検出及び光源点灯制御を行う場合、一方の照明装置の回転機構に問題が発生してその光源を停止させたときに、他方の照明装置の光源が発光を継続していると、投射される画像が本来の画像とは異なるものとなるため、プロジェクターの信頼性を低下させてしまうという問題がある。

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、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。

（１）本発明の一形態によれば、光を射出する光源部と；前記光源部からの光に作用する第１光学素子を回転させる第１回転機構と；前記第１回転機構から与えられる第１回転信号に応じて前記第１回転機構の第１回転数を検出する第１検出部と；前記光源部からの光に作用する第２光学素子を回転させる第２回転機構と；前記第１回転機構から与えられる第２回転信号に応じて前記第２回転機構の第２回転数を検出する第２検出部と；前記第1光学素子の作用を受けた光及び前記第２光学素子の作用を受けた光を画像情報に応じて変調する光変調装置と；前記光変調装置により変調された光を投射する投射光学装置と；制御部と、を備えるプロジェクターが提供される。前記制御部は、前記第１検出部及び前記第２検出部により検出された第１回転数及び第２回転数のうち少なくとも一方が各回転数に対応するゼロでない閾値以下に低下した場合に、前記光源部の発光を停止させる。
このプロジェクターによれば、第１検出部及び第２検出部により検出された第１回転数及び第２回転数のうち少なくとも一方が各回転数に対応するゼロでない閾値以下に低下した場合に光源部の発光を停止させるので、投射される画像が本来の画像とは異なるものになることを防止できる。この結果、プロジェクターの信頼性の低下を抑制することが可能である。

（２）上記プロジェクターにおいて、前記第１検出部及び前記第２検出部は、対応する回転機構から与えられる回転信号に応じてソフトウェアにより回転数を検出するソフトウェア検出部と、対応する回転機構から与えられる回転信号に応じてハードウェア回路により回転数を検出するハードウェア検出部と、をそれぞれ有するものとしてもよい。
この構成によれば、ソフトウェア検出部とハードウェア検出部の両方で回転数を検出するので、その一方にエラーや不具合が発生した場合にも、他方で回転数の低下を検出することが可能である。

本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、プロジェクター、その制御方法、それらの機能を実現するためのコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した一時的でない記録媒体（non-transitory storage medium）等の様々な形態で実現することができる。

本発明の実施形態に係るプロジェクターの構成を示す模式図。 照明装置の構成を示す模式図。 プロジェクターの制御システムの構成を示すブロック図。

Ａ．プロジェクターの概略構成
図１は、本実施形態に係るプロジェクター１の構成を示す模式図である。本実施形態に係るプロジェクター１は、内部に設けられた照明装置３１から出射された光を変調して画像情報に応じた画像を形成し、当該画像を被投射面であるスクリーンＳＣ上に拡大投射する表示装置である。このようなプロジェクター１は、図１に示すように、外装筐体２と、当該外装筐体２内に収納される光学ユニット３と、を備える。この他、図示を省略するが、プロジェクター１は、当該プロジェクター１を制御する制御装置、光学部品等の冷却対象を冷却する冷却装置、及び、電子部品に電力を供給する電源装置を備える。

光学ユニット３は、照明装置３１、色分離装置３２、平行化レンズ３３、光変調装置３４、色合成装置３５及び投射光学装置３６を備える。照明装置３１は、照明光ＷＬを出射する。なお、照明装置３１の構成については、後に詳述する。

色分離装置３２は、照明装置３１から入射される照明光ＷＬを赤色光ＬＲ、緑色光ＬＧ及び青色光ＬＢに分離する。この色分離装置３２は、ダイクロイックミラー３２１，３２２、反射ミラー３２３，３２４，３２５及びリレーレンズ３２６，３２７を備える。

ダイクロイックミラー３２１は、上記照明光ＷＬから赤色光ＬＲと他の色光（緑色光ＬＧ及び青色光ＬＢ）とを分離する。分離された赤色光ＬＲは、反射ミラー３２３によって反射されて、平行化レンズ３３（３３Ｒ）に導かれる。また、分離された当該他の色光は、ダイクロイックミラー３２２に入射される。ダイクロイックミラー３２２は、上記他の色光から緑色光ＬＧと青色光ＬＢとを分離する。分離された緑色光ＬＧは、平行化レンズ３３（３３Ｇ）に導かれる。また、分離された青色光ＬＢは、リレーレンズ３２６、反射ミラー３２４、リレーレンズ３２７及び反射ミラー３２５を介して、平行化レンズ３３（３３Ｂ）に導かれる。

平行化レンズ３３（赤、緑及び青の各色光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢ用の平行化レンズを、それぞれ３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂとする）は、入射される光を平行化する。

光変調装置３４（赤、緑及び青の各色光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢ用の光変調装置を、それぞれ３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂとする）は、それぞれ入射される上記色光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢを変調して、画像情報に応じた画像光を形成する。これら光変調装置３４は、入射される色光を変調する液晶パネルと、当該光変調装置３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂの入射側及び射出側に配置される一対の偏光板と、を備えて構成される。なお、後述する照明装置３１による被照明領域は、光変調装置３４において、入射される色光を変調して画像を形成する画像形成領域（変調領域）に設定されている。

色合成装置３５は、光変調装置３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂから入射される画像光（上記色光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢによりそれぞれ形成される画像光）を合成する。この色合成装置３５は、例えばクロスダイクロイックプリズムにより構成できるが、複数のダイクロイックミラーによって構成してもよい。

投射光学装置３６は、色合成装置３５にて合成された画像光を被投射面としてのスクリーンＳＣに投射する。このような投射光学装置としては、図示を省略するが、鏡筒内に複数のレンズが配置された組レンズを採用できる。このような光学ユニット３により、スクリーンＳＣに拡大された画像が投射される。

図２は、照明装置３１の構成を示す模式図である。照明装置３１は、上記のように、照明光ＷＬを色分離装置３２に向けて出射する。この照明装置３１は、図２に示すように、光源装置４及び均一化装置５を有する。

光源装置４は、均一化装置５に光束を出射する。この光源装置４は、光源部４１、アフォーカル光学素子４２、第１位相差素子４３、ホモジナイザー光学素子４４、光分離素子４５、第１集光素子４６、波長変換装置４７、第２位相差素子４８、第２集光素子４９及び拡散素子４Ａを備える。これらのうち、光源部４１、アフォーカル光学素子４２、第１位相差素子４３、ホモジナイザー光学素子４４、光分離素子４５、第２位相差素子４８、第２集光素子４９及び拡散素子４Ａは、光源装置４に設定された第１照明光軸Ａｘ１上に配置されている。なお、光分離素子４５は、第１照明光軸Ａｘ１と、当該第１照明光軸Ａｘ１に直交する第２照明光軸Ａｘ２との交差部分に配置される。一方、第１集光素子４６及び波長変換装置４７は、上記第２照明光軸Ａｘ２上に配置される。

光源部４１は、アフォーカル光学素子４２に向けて青色光である励起光を出射する。この光源部４１は、第１光源部４１１及び第２光源部４１２と、光合成部材４１３と、を有する。

第１光源部４１１は、ＬＤ（Laser Diode）である固体光源ＳＳがマトリクス状に複数配列された固体光源アレイ４１１１と、各固体光源ＳＳに応じた複数の平行化レンズ（図示省略）と、を有する。また、第２光源部４１２も同様に、固体光源ＳＳがマトリクス状に複数配列された固体光源アレイ４１２１と、各固体光源ＳＳに応じた複数の平行化レンズ（図示省略）と、を有する。これら固体光源ＳＳは、例えばピーク波長が４４０ｎｍの励起光を射出するが、ピーク波長が４４６ｎｍの励起光を出射してもよい。また、ピーク波長が４４０ｎｍ及び４４６ｎｍの励起光をそれぞれ出射する固体光源を、各光源部４１１，４１２に混在させてもよい。これら固体光源ＳＳから出射された励起光は、平行化レンズにより平行化されて光合成部材４１３に入射される。なお、本実施形態では、各固体光源ＳＳから出射される励起光は、Ｓ偏光光である。

光合成部材４１３は、第１光源部４１１から第１照明光軸Ａｘ１に沿って出射された励起光を透過し、第２光源部４１２から第１照明光軸Ａｘ１に直交する方向に沿って出射された励起光を第１照明光軸Ａｘ１に沿うように反射させて各励起光を合成する。この光合成部材４１３は、詳しい図示を省略するが、第１光源部４１１から出射された励起光の入射位置に配置され、当該励起光を透過させる複数の透過部と、第２光源部４１２から出射された励起光の入射位置に配置され、当該励起光を反射させる複数の反射部と、が交互に配列された板状体として構成されている。このような光合成部材４１３を介した励起光は、アフォーカル光学素子４２に入射される。

アフォーカル光学素子４２は、光源部４１から入射される励起光の光束径を調整する。具体的に、アフォーカル光学素子４２は、光源部４１から平行光として入射される励起光を集光して光束径を縮小させ、更に平行化して出射する光学素子である。このアフォーカル光学素子４２は、それぞれ凸レンズ及び凹レンズであるレンズ４２１，４２２を備えて構成され、光源部４１から出射された励起光は、当該アフォーカル光学素子４２により集光されて、第１位相差素子４３、ひいては、ホモジナイザー光学素子４４に入射される。

第１位相差素子４３は、１／２波長板である。この第１位相差素子４３を透過することにより、光源部４１から出射されたＳ偏光光である励起光は、当該Ｓ偏光光の一部がＰ偏光光に変換され、Ｓ偏光光とＰ偏光光とが混在した光となる。このような第１位相差素子４３を透過した励起光は、ホモジナイザー光学素子４４に入射される。なお、本実施形態では、第１位相差素子４３は、当該第１位相差素子４３の光軸（第１照明光軸Ａｘ１と一致）を中心として回動可能に構成されている。この第１位相差素子４３が回転されることにより、第１位相差素子４３を透過する励起光のうちＳ偏光光とＰ偏光光との割合を、当該第１位相差素子４３の回動量（回動角）に応じて調整できる。

ホモジナイザー光学素子４４は、後述する波長変換装置４７における被照明領域である蛍光体層４７３に入射される励起光の照度分布を均一化する。このホモジナイザー光学素子４４は、第１マルチレンズ４４１及び第２マルチレンズ４４２を備える。

第１マルチレンズ４４１は、第１照明光軸Ａｘ１に対する直交面内に、複数の第１レンズ４４１１がマトリクス状に配列された構成を有し、当該複数の第１レンズ４４１１によって入射される励起光を複数の部分光束（励起部分光束）に分割する。

第２マルチレンズ４４２は、第１照明光軸Ａｘ１に対する直交面内に、上記複数の第１レンズ４４１１に応じた複数の第２レンズ４４２１がマトリクス状に配列された構成を有する。そして、第２マルチレンズ４４２は、各第１レンズ４４１１により分割された複数の励起部分光束を、各第２レンズ４４２１及び第２集光素子４９と協同して、上記被照明領域である蛍光体層４７３に重畳させる。これにより、当該蛍光体層４７３に入射される励起光の中心軸に直交する面内（第２照明光軸Ａｘ２に対する直交面内）の照度が均一化される。

このホモジナイザー光学素子４４を介した励起光は、光分離素子４５に入射される。なお、ホモジナイザー光学素子４４を構成するマルチレンズ４４１，４４２は、第１照明光軸Ａｘ１に対する直交面に沿って移動可能に構成されている。すなわち、ホモジナイザー光学素子４４は、図示を省略するが、第１マルチレンズ４４１を支持する第１枠体と、当該第１枠体を第１照明光軸Ａｘ１に対する直交２軸のうち一方の軸に沿って移動可能に支持する第２枠体と、当該第２枠体を他方の軸に沿って移動可能に支持する第３枠体と、を有する。また、ホモジナイザー光学素子４４は、第２マルチレンズ４４２を支持する他の第１枠体と、当該他の第１枠体を第１照明光軸Ａｘ１に対する直交２軸のうち一方の軸に沿って移動可能に支持する他の第２枠体と、当該他の第２枠体を他方の軸に沿って移動可能に支持する他の第３枠体と、を有する。これらマルチレンズ４４１，４４２が移動されることにより、ホモジナイザー光学素子４４から出射される励起光の進行方向が調整される。なお、マルチレンズ４４１，４４２は、それぞれ独立して移動可能でなくてもよく、当該マルチレンズ４４１，４４２が同時に移動可能としてもよい。

光分離素子４５は、プリズム型のＰＢＳ（Polarizing Beam Splitter）であり、それぞれ略三角柱状に形成されたプリズム４５１，４５２が界面にて貼り合わされ、これにより全体が略直方体形状に形成されている。これらプリズム４５１，４５２の界面は、第１照明光軸Ａｘ１及び第２照明光軸Ａｘ２のそれぞれに対して略４５°傾斜している。そして、光分離素子４５においてホモジナイザー光学素子４４側（すなわち光源部４１側）に位置するプリズム４５１の界面には、波長選択性を有する偏光分離層４５３が形成されている。

偏光分離層４５３は、励起光に含まれるＳ偏光光（第１励起光）とＰ偏光光（第２励起光）とを分離する特性を有する他、後述する波長変換装置４７に励起光が入射されて生じる蛍光光を、当該蛍光光の偏光状態にかかわらず透過させる特性を有する。すなわち、偏光分離層４５３は、所定波長領域の光についてはＳ偏光光とＰ偏光光とを分離するが、他の所定波長領域の光についてはＳ偏光光及びＰ偏光光のそれぞれを透過させる、波長選択性の偏光分離特性を有する。このような光分離素子４５により、ホモジナイザー光学素子４４から入射された励起光のうち、Ｐ偏光光は、第１照明光軸Ａｘ１に沿って第２位相差素子４８側に透過され、Ｓ偏光光は、第２照明光軸Ａｘ２に沿って第１集光素子４６側に反射される。すなわち、光分離素子４５は、当該励起光のうち、Ｐ偏光光を第２位相差素子４８（ひいては拡散素子４Ａ）に向けて出射させ、Ｓ偏光光を第１集光素子４６に向けて出射させる。

第１集光素子４６には、ホモジナイザー光学素子４４を通過して偏光分離層４５３にて反射されたＳ偏光光の励起光が入射される。この第１集光素子４６は、当該励起光を波長変換素子４７１に集光（集束）させる他、当該波長変換素子４７１から出射された蛍光光を集光して平行化し、当該蛍光光を偏光分離層４５３に向けて出射する。この第１集光素子４６を構成するレンズの数は、３つのピックアップレンズ４６１〜４６３により構成されている。しかしながら、第１集光素子４６を構成するレンズの数は、３に限らない。

波長変換装置４７は、入射される励起光を蛍光光に変換する。この波長変換装置４７は、波長変換素子４７１及び回転装置４７５を備える。これらのうち、回転装置４７５は、平板状に形成された波長変換素子４７１を回転させるモーター等により構成されている。

波長変換素子４７１は、基板４７２と、当該基板４７２において励起光の入射側の面に位置する蛍光体層４７３及び反射層４７４と、を有する。基板４７２は、励起光の入射側から見て略円形状に形成されている。この基板４７２は、金属やセラミックス等により構成できる。蛍光体層４７３は、入射された励起光により励起されて非偏光光である蛍光光（例えば５００〜７００ｎｍの波長域にピーク波長を有する黄色光）を出射する蛍光体を含む。この蛍光体層４７３にて生じる蛍光光の一部は、第１集光素子４６側に出射され、他の一部は、反射層４７４側に出射される。反射層４７４は、蛍光体層４７３と基板４７２との間に配置され、当該蛍光体層４７３から入射される蛍光光を第１集光素子４６側に反射させる。このような波長変換素子４７１に励起光が照射されると、蛍光体層４７３及び反射層４７４によって、上記蛍光光が第１集光素子４６側に拡散出射される。そして、当該蛍光光は、第１集光素子４６を介して光分離素子４５の偏光分離層４５３に入射され、第２照明光軸Ａｘ２に沿って偏光分離層４５３を透過して、均一化装置５に入射される。すなわち、波長変換素子４７１にて生じた蛍光光は、光分離素子４５により、第２照明光軸Ａｘ２方向に出射される。

なお、波長変換装置４７は、第１集光素子４６に対して少なくとも蛍光体層４７３の位置が第２照明光軸Ａｘ２に沿って移動可能に構成されている。具体的に、本実施形態では、波長変換装置４７全体が第２照明光軸Ａｘ２に沿って移動可能に構成されている。すなわち、波長変換装置４７は、図示を省略するが、上記回転装置４７５を第２照明光軸Ａｘ２に沿って移動可能に支持する移動機構を有する。このように波長変換装置４７（蛍光体層４７３）が移動されることにより、蛍光体層４７３に対する励起光のデフォーカス位置を調整できる。このため、波長変換装置４７から拡散出射される蛍光光の光束径を調整でき、ひいては、偏光分離層４５３にて反射されて均一化装置５に向かって進行する当該蛍光光の光束径を調整できる。

第２位相差素子４８は、１／４波長板であり、光分離素子４５から入射される励起光（直線偏光）の偏光状態を円偏光にする。

第２集光素子４９は、第２位相差素子４８を透過した励起光を拡散素子４Ａに集光（集束）させる光学素子であり、本実施形態では、３つのピックアップレンズ４９１〜４９３により構成されている。しかしながら、第２集光素子４９を構成するレンズの数は、上記第１集光素子４６と同様に、３に限らない。

拡散素子４Ａは、波長変換装置４７にて生成及び出射される蛍光光と同様の拡散角で、入射される励起光を拡散反射させる。この拡散素子４Ａとしては、入射光をランバート反射させる反射板４Ａ１と、当該反射板４Ａ１を回転させて冷却する回転装置４Ａ２と、を有する。このような拡散素子４Ａにて拡散反射された励起光は、第２集光素子４９を介して再び第２位相差素子４８に入射される。この拡散素子４Ａにて反射される時に、拡散素子４Ａに入射された円偏光は逆廻りの円偏光となり、第２位相差素子４８を透過する過程にて、励起光の偏光に対して９０°回転されたＳ偏光光の励起光に変換される。そして、当該励起光は、上記偏光分離層４５３によって反射され、第２照明光軸Ａｘ２に沿って均一化装置５に青色光として入射される。すなわち、拡散素子４Ａにて拡散反射された励起光は、光分離素子４５により、第２照明光軸Ａｘ２方向に出射される。

なお、第２集光素子４９は、第１照明光軸Ａｘ１に対する直交面に沿って移動可能に構成されている。すなわち、第２集光素子４９は、図示を省略するが、上記ピックアップレンズ４９１〜４９３を保持する保持体と、当該保持体を第１照明光軸Ａｘ１に対する直交２軸のうち一方の軸に沿って移動可能に支持する第１支持体と、当該第１支持体を他方の軸に沿って移動可能に支持する第２支持体と、を有する。このように第２集光素子４９が移動されることにより、拡散素子４Ａによって拡散された励起光（青色光）の偏光分離層４５３に対する入射角、ひいては、当該偏光分離層４５３にて反射されて均一化装置５に向かって進行する当該励起光の第２照明光軸Ａｘ２に対する傾斜角を調整できる。なお、上記ホモジナイザー光学素子４４が移動されると、当該ホモジナイザー光学素子４４を通過した励起光の光路が変更されることから、第２集光素子４９を通過する励起光の光路も変更される。このことから、第２集光素子４９の移動は、青色光について、ホモジナイザー光学素子４４の移動による光路の変更を補完する機能も有する。

また、本実施形態では、拡散素子４Ａは、当該第１照明光軸Ａｘ１に沿って移動可能に構成されている。すなわち、拡散素子４Ａは、図示を省略するが、上記回転装置４Ａ２を第１照明光軸Ａｘ１に沿って移動可能に支持する移動機構を有する。このように拡散素子４Ａが移動されることにより、当該拡散素子４Ａに入射される励起光の光束径を調整できるので、当該拡散素子４Ａによって拡散される励起光の光束径、ひいては、偏光分離層４５３にて反射されて均一化装置５に向かって進行する当該励起光の光束径を調整できる。

このように、ホモジナイザー光学素子４４を介して光分離素子４５に入射された励起光のうち、Ｓ偏光光（第１励起光）は、波長変換装置４７によって黄色光（緑色光＋赤色光）である蛍光光に波長変換された後、光分離素子４５を透過して均一化装置５に入射される。一方、Ｐ偏光光（第２励起光）は、上記拡散素子４Ａに入射されることによって拡散反射されるとともに、第２位相差素子４８を２回透過し、光分離素子４５にて反射されて青色光として均一化装置５に入射される。すなわち、これら青色光、緑色光及び赤色光は、光分離素子４５にて合成されて第２照明光軸Ａｘ２方向に出射され、白色の照明光ＷＬとして均一化装置５に入射される。

均一化装置５は、光源装置４から入射される照明光ＷＬの中心軸に対する直交面（光軸直交面）の照度を均一化するものであり、具体的には、各光変調装置３４（３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂ）における被照明領域である画像形成領域（変調領域）における光束の照度分布を均一化する。この均一化装置５は、第１レンズアレイ５１、第２レンズアレイ５２、偏光変換素子５３及び重畳レンズ５４を備える。これら構成５１〜５４は、それぞれの光軸が第２照明光軸Ａｘ２と一致するように配置される。

第１レンズアレイ５１は、それぞれ小レンズである複数の小レンズ５１１が光軸直交面（第１レンズアレイ５１においては第２照明光軸Ａｘ２に対する直交面）にてマトリクス状に配列された構成を有し、当該複数の小レンズ５１１により、入射される照明光ＷＬを複数の部分光束に分割する。

第２レンズアレイ５２は、第１レンズアレイ５１と同様に、複数の小レンズ５２１が光軸直交面にてマトリクス状に配列された構成を有し、各小レンズ５２１は、対応する小レンズ５１１と１対１の関係にある。すなわち、或る小レンズ５２１には、対応する小レンズ５１１から出射された部分光束が入射される。これら小レンズ５２１は、各小レンズ５１１により分割された複数の部分光束を、重畳レンズ５４とともに各光変調装置３４の上記画像形成領域に重畳させる。

偏光変換素子５３は、第２レンズアレイ５２と重畳レンズ５４との間に配置され、入射される複数の部分光束の偏光方向を揃える機能を有する。

以上のように、このプロジェクター１では、光源部４１の光に作用する波長変換素子４７１（第１光学素子）と、光源部４１の光に作用する反射板４Ａ１（第２光学素子）とをそれぞれ回転させている。これらの光学素子で作用を受けた光は、光変調装置３４（図１）が画像情報に応じて変調し、変調された光は投射光学装置３６によってスクリーンＳＣに投射される。

Ｂ．制御システムの構成
図３は、プロジェクター１の制御システムの構成を示すブロック図である。この制御システムは、制御部６００と、回転数検出部７００と、第１回転機構８１０及び第２回転機構８２０と、光源部９００と、を有している。

制御部６００は、プロジェクター１の全体の制御を行うＣＰＵ６１０と、モーターコントロールユニット（ＭＣＵ）６２０と、アンド回路６３０とを有している。ＭＣＵ６２０は、ソフトウェア（コンピュータープログラム）を実行することによって、回転機構８１０，８２０に回転指示を与えるとともに、それらの回転状態の監視を行うマイクロプロセッサーである。ＭＣＵ６２０は、回転機構８１０，８２０から与えられる回転信号Ｓｒ１，Ｓｒ２（後述する）を用いて回転機構８１０，８２０の回転数を検出する第１検出部６２１及び第２検出部６２２としての機能を有する。

第１回転機構８１０は、図２で説明した波長変換素子４７１（第１光学素子）及びその回転装置４７５と、回転装置４７５を駆動する第１駆動部８１１とを有している。第１駆動部８１１は、ＭＣＵ６２０から与えられる回転指示に応じて回転装置４７５（モーター）を駆動するスイッチング回路である。また、第１駆動部８１１は、波長変換素子４７１の回転状態を示す回転信号Ｓｒ１を外部に出力する機能を有する。回転信号Ｓｒ１としては、例えば、回転装置４７５のコイルの誘起電圧をＡ／Ｄ変換した信号を使用可能である。或いは、回転装置４７５や波長変換素子４７１の回転状態に応じた信号を出力するセンサ（例えばホール素子やロータリーエンコーダー等）を設け、そのセンサの出力を回転信号Ｓｒ１として利用してもよい。この回転信号Ｓｒ１は、ＭＣＵ６２０の第１検出部６２１及び回転数検出部７００の第１検出部７１１に与えられる。

第２回転機構８２０は、図２で説明した反射板４Ａ１（第２光学素子）及びその回転装置４Ａ２と、回転装置４Ａ２を駆動する第２駆動部８２１とを有している。第２駆動部８２１も、上述した第１駆動部８１１と同様の構成及び機能を有しており、反射板４Ａ１の回転状態を示す回転信号Ｓｒ２を外部に出力する。この回転信号Ｓｒ２は、ＭＣＵ６２０の第２検出部６２２及び回転数検出部７００の第２検出部７１２に与えられる。

光源部９００は、図２で説明した第１光源部４１１及び第２光源部４１２と、それらを駆動する光源駆動部９１０とを有している。光源駆動部９１０は、ＣＰＵ６１０から与えられる指示に応じて第１光源部４１１及び第２光源部４１２の点灯状態の制御や調光制御を実行する。

回転数検出部７００は、回転機構８１０，８２０の回転数を検出するハードウェア回路である。回転数検出部７００は、回転機構８１０，８２０から与えられる回転信号Ｓｒ１，Ｓｒ２を用いてそれぞれの回転数を検出する第１検出部７１１及び第２検出部７１２を有している。

第１検出部７１１は、第１回転機構８１０の第１回転数が、予め設定されたゼロでない第１閾値を超えた場合に、回転数フラグＦｒ１を０から１に立ち上げる。第２検出部７１２も同様に、第２回転機構８２０の第２回転数が、予め設定されたゼロでない第２閾値を超えた場合に、回転数フラグＦｒ２を０から１に立ち上げる。なお、これらの閾値は、回転機構８１０，８２０が正常に回転していると判断できる回転数であり、予め経験的又は実験的に設定される。なお、第１閾値と第２閾値は同じでも良く、異なる値でもよい。回転数フラグＦｒ１，Ｆｒ２は、制御部６００のアンド回路６３０に入力される。アンド回路６３０の出力は、点灯許可信号Ｓｏｎとして光源駆動部９１０及びＣＰＵ６１０に供給される。光源駆動部９１０は、アンド回路６３０から点灯許可信号Ｓｏｎ（＝１）を受けている場合には、ＣＰＵ６１０からの指令に応じて光源部４１１，４１２を点灯させる。

ここで、第１回転機構８１０の第１回転数と第２回転機構８２０の第２回転数の一方又両方がそれらの閾値以下に低下した場合を想定する。この場合には、２つの回転数フラグＦｒ１，Ｆｒ２の一方又は両方が１から０に変化するので、アンド回路６３０から出力される点灯許可信号Ｓｏｎも１から０に変化する。この結果、アンド回路６３０から光源駆動部９１０に点灯許可が与えられない状態となるので、光源駆動部９１０は光源部４１１，４１２の点灯を停止する。換言すれば、制御部６００のアンド回路６３０は、第１検出部７１１及び第２検出部７１２により検出された第１回転数及び第２回転数のうち少なくとも一方が各回転数に対応するゼロでない閾値以下に低下した場合に、光源部４１１，４１２の発光を停止させる。従って、２つの回転機構８１０，８２０の一方の回転数が低下した場合にも、投射される画像が本来の画像とは異なるものになることを防止でき、プロジェクターの信頼性の低下を抑制することが可能である。なお、点灯許可信号Ｓｏｎは、ＣＰＵ６１０にも与えられおり、ＣＰＵ６１０は点灯許可信号Ｓｏｎが１から０に変化すると、適宜必要とされる制御（例えば警告表示等）を実行する。

ＭＣＵ６２０の第１検出部６２１は、第１回転機構８１０から与えられる回転信号Ｓｒ１を用いてその回転数を検出する機能を有する。また、第１検出部６２１は、回転数検出部７００の第１検出部７１１と同様に、第１回転機構８１０の第１回転数が、予め設定されたゼロでない第１閾値を超えたか否かを判定する機能を有する。ＭＣＵ６２０の第２検出部６２２も同様に、第２回転機構８２０から与えられる回転信号Ｓｒ２を用いてその回転数を検出する機能と、第２回転機構８２０の第１回転数が予め設定されたゼロでない第２閾値を超えたか否かを判定する機能とを有する。ＭＣＵ６２０は、第１検出部６２１及び第２検出部６２２により検出された第１回転数及び第２回転数のうち少なくとも一方が各回転数に対応するゼロでない閾値以下に低下した場合には、その旨をＣＰＵ６１０に通知し、ＣＰＵ６１０はこの通知に応じて光源部４１１，４１２の発光を停止させる。

上述した実施形態によれば、２つの回転機構８１０，８２０の回転数のうち少なくとも一方がその回転数に対応するゼロでない閾値以下に低下した場合に、光源部４１１，４１２の発光を停止させるので、投射される画像が本来の画像とは異なるものになることを防止できる。この結果、プロジェクターの信頼性の低下を抑制することが可能である。

また、プロジェクター１の動作開始時には、２つの回転機構８１０，８２０の回転数の両方がそれぞれの閾値を超える通常回転状態に至ってから光源部４１１，４１２の点灯が許可される。従って、２つの回転機構８１０，８２０の回転数が不十分な状態で光源部４１１，４１２が点灯することを防止できる。この結果、回転が不十分な状態で波長変換素子４７１（第１光学素子）や反射板４Ａ１（第２光学素子）に光が照射されることによって、波長変換素子４７１や反射板４Ａ１に損傷が生じることを防止できる。

更に、上記実施形態では、回転数を検出する検出部として、ソフトウェアで実現された検出部６２１，６２２と、ハードウェア回路で実現された検出部７１１，７１２と、の両方を実装したので、その一方にエラーや不具合が発生した場合にも、他方で回転数の低下を検出することが可能である。但し、ソフトウェアで実現された検出部６２１，６２２と、ハードウェア回路で実現された検出部７１１，７１２と、のうちの一方を省略してもよい。

・変形例：
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。

・変形例１：
上記実施形態では、光源部からの光に作用する光学素子として、波長変換素子４７１（第１光学素子）及び拡散素子としての反射板４Ａ１（第２光学素子）を用いていたが、本発明はこれら以外の光学素子を回転させる回転機構を有するプロジェクターにも適用可能である。例えば、光源部として、赤色光と緑色光と青色光を射出する３つの光源部と、３色の光の拡散素子をそれぞれ回転させる３つの回転機構とを有するプロジェクターにも本発明を適用可能である。なお、「光に作用する光学素子」とは、入射する光の光束全体の進行方向を変化させること以外の何らかの変化を光束に付与する光学素子を意味する。

・変形例２：
上記実施形態では固体光源を用いていたが、本発明は固体光源以外の他の種類の光源を有するプロジェクターにも適用可能である。また、上記実施形態では、２つの光源部４１１，４１２を設けていたが、光源部の数は光学系の配置に応じて適宜変更可能である。例えば、第１光学素子と第２光学素子に共通する１つの光源部のみを設けてもよい。或いは、第１光学素子用の第１光源部と、第２光学素子用の第２光源部とを別個に設けるようにしてもよい。

以上、いくつかの実施例に基づいて本発明の実施の形態について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれることはもちろんである。

１…プロジェクター、２…外装筐体、３…光学ユニット、４…光源装置、４Ａ…拡散素子、４Ａ１…反射板、４Ａ２…回転装置、５…均一化装置、３１…照明装置、３２…色分離装置、３３…平行化レンズ、３４，３４Ｒ，３４Ｂ，３４Ｇ…光変調装置、３５…色合成装置、３６…投射光学装置、４１…光源部、４２…アフォーカル光学素子、４３…第１位相差素子、４４…ホモジナイザー光学素子、４５…光分離素子、４６…第１集光素子、４７…波長変換装置、４８…第２位相差素子、４９…第２集光素子、５１…第１レンズアレイ、５２…第２レンズアレイ、５３…偏光変換素子、５４…重畳レンズ、３２１…ダイクロイックミラー、３２２…ダイクロイックミラー、３２３…反射ミラー、３２４…反射ミラー、３２５…反射ミラー、３２６…リレーレンズ、３２７…リレーレンズ、４１１…第１光源部、４１２…第２光源部、４１３…光合成部材、４２１…レンズ、４２２…レンズ、４４１…第１マルチレンズ、４４２…第２マルチレンズ、４５１…プリズム、４５３…偏光分離層、４６１〜４６３…ピックアップレンズ、４７１…波長変換素子、４７２…基板、４７３…蛍光体層、４７４…反射層、４７５…回転装置、４９１〜４９３…ピックアップレンズ、５１１，５２１…小レンズ、６００…制御部、６１０…ＣＰＵ、６２０…ＭＣＵ（モーターコントロールユニット）、６２１…第１検出部、６２２…第２検出部、６３０…アンド回路、７００…回転数検出部、７１１…第１検出部、７１２…第２検出部、８１０…第１回転機構、８１１…第１駆動部、８２０…第２回転機構、８２１…第２駆動部、９００…光源部、９１０…光源駆動部、４１１１，４１２１…固体光源アレイ、４４１１…第１レンズ、４４２１…第２レンズ、Ａｘ１…第１照明光軸、Ａｘ２…第２照明光軸、Ｆｒ１，Ｆｒ２…回転数フラグ、ＬＢ…青色光、ＬＧ…緑色光、ＬＲ…赤色光、ＳＣ…スクリーン、ＳＳ…固体光源、Ｓｏｎ…点灯許可信号、Ｓｒ１，Ｓｒ２…回転信号、ＷＬ…照明光

Claims (2)

1. 光を射出する光源部と、
   前記光源部からの光に作用する第１光学素子を回転させる第１回転機構と、
   前記第１回転機構から与えられる第１回転信号に応じて前記第１回転機構の第１回転数を検出する第１検出部と、
   前記光源部からの光に作用する第２光学素子を回転させる第２回転機構と、
   前記第１回転機構から与えられる第２回転信号に応じて前記第２回転機構の第２回転数を検出する第２検出部と、
   前記第1光学素子の作用を受けた光及び前記第２光学素子の作用を受けた光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、
   前記光変調装置により変調された光を投射する投射光学装置と、
   制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記第１検出部及び前記第２検出部により検出された第１回転数及び第２回転数のうち少なくとも一方が各回転数に対応するゼロでない閾値以下に低下した場合に、前記光源部の発光を停止させることを特徴とするプロジェクター。
2. 請求項１に記載のプロジェクターであって、
   前記第１検出部及び前記第２検出部は、対応する回転機構から与えられる回転信号に応じてソフトウェアにより回転数を検出するソフトウェア検出部と、対応する回転機構から与えられる回転信号に応じてハードウェア回路により回転数を検出するハードウェア検出部と、をそれぞれ有する、プロジェクター。

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