JP2017211585A - 画像投写装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】発光物質による電極間の短絡の発生を良好に抑制することができる画像投写装置を提供する。
【解決手段】電源ボタンがユーザーにより押され(S1)たら、光源に出力する出力波形を、電源ボタンが押される前に比べて、第二電極などの開口側の電極が陽極となっている時間が、陰極となっている時間よりも長くなる電力停止前出力波形に変更する(S3)。そして、所定の時間内に再度、電源ボタンが押されたら(S4のYes)、光源を消灯し、プロジェクタをOFFにする(S5)。
【選択図】図9
【解決手段】電源ボタンがユーザーにより押され(S1)たら、光源に出力する出力波形を、電源ボタンが押される前に比べて、第二電極などの開口側の電極が陽極となっている時間が、陰極となっている時間よりも長くなる電力停止前出力波形に変更する(S3)。そして、所定の時間内に再度、電源ボタンが押されたら(S4のYes)、光源を消灯し、プロジェクタをOFFにする(S5)。
【選択図】図9
Description
本発明は画像投写装置に関するものである。
光源からの光を用いて生成した投写画像を投写面に投写する画像投写装置において、光源として高圧水銀ランプを用いたものが知られている。高圧水銀ランプは、発光物質たる水銀が高圧で封入され、一対の電極が対向配置された発光部を備えた放電管と、開口を有し、発光部で発した光を開口に向けて反射するリフレクタとを有している。
特許文献1には、上記画像投写装置であって、画像投写装置の電源ボタン操作などにより画像投写装置が電力停止操作を受けたとき、高圧水銀ランプに供給する電力を増加させる制御を行った後、高圧水銀ランプへの電力供給を停止するものが記載されている。高圧水源ランプに供給する電力を増加させることで、一対の電極の温度が上昇し、発光部と一対の電極との温度差を広げることができる。これにより、消灯後に一対の電極が、発光部の内壁よりも先に水銀の沸点温度以下に低下するのを抑制することができる。よって、気化した水銀は、主に発光部の内壁で液化して内壁に付着し、一対の電極に付着するのを抑制することができる。その結果、電極に水銀が付着し、水銀により電極間が繋がれる水銀ブリッジが発生するのを抑制できると記載されている。
しかしながら、高圧水銀ランプへの電力を停止する前に、高圧水源ランプに供給する電力を増加させても、水銀ブリッジを良好に抑制できないという課題があった。
なお、上記課題は、高圧水銀ランプに限られず、一対の電極間の放電により発光部に封入された発光物質が発光するものであって、消灯後に発光物質が電極に付着して短絡が起こり得る光源を用いた場合は、同様な課題が発生する。
上記課題を解決するために、本発明は、発光物質が封入され、一対の電極が対向配置された発光部と、開口を有し、前記発光部から放射された光を前記開口に向けて反射するリフレクタとを備えた光源からの光を用いて画像を投写する画像投写装置において、少なくとも、前記光源への電力供給を停止する前に、前記光源を点灯させるために前記光源に出力する電気的な出力波形を、一対の電極のうち前記リフレクタの開口側に配置された開口側の電極が陽極となっている時間が、陰極となっている時間よりも長くなる出力波形にすることを特徴とするものである。
本発明によれば、発光物質による電極間の短絡の発生を良好に抑制することができる。
以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。
[画像投写装置の構成]
図1は、実施形態におけるプロジェクタ1を例示する斜視図である。
図1は、実施形態におけるプロジェクタ1を例示する斜視図である。
プロジェクタ1は、画像投写装置の一例であり、出射窓3、外部I/F9を有し、投写画像を生成する光学エンジンが内部に設けられている。プロジェクタ1は、例えば外部I/F9に接続されるパソコンやデジタルカメラからの入力画像データが送信されると、光学エンジンが送信された画像データに基づいて投写画像を生成し、図1に示されるように出射窓3からスクリーンSに画像を投写する。また、出射窓3を有するプロジェクタ1の上壁面には、ユーザーが操作するための操作部120が設けられている。操作部120は、ユーザーの操作によりプロジェクタの電源をON/OFFする電源ボタン120aを有している。
なお、以下に示す図面において、X1X2方向はプロジェクタ1の幅方向、Y1Y2方向はプロジェクタ1の奥行き方向、Z1Z2方向はプロジェクタ1の高さ方向である。また、以下では、プロジェクタ1の出射窓3側を上、出射窓3とは反対側を下として説明する場合がある。
[光学エンジンの構成]
次に、プロジェクタ1の光学エンジン15の各部の構成について説明する。
次に、プロジェクタ1の光学エンジン15の各部の構成について説明する。
図2は、実施形態における光学エンジン15を例示する斜視図である。光学エンジン15は、図2に示されるように、光源30、照明光学系ユニット40、画像表示ユニット50、投写光学系ユニット60を有し、プロジェクタ1の内部に設けられている。
光源30は、照明光学系ユニット40の側面に設けられ、X2方向に光を照射する。光源30は、光源ホルダ64と光源ブラケット62とにより保持されている。照明光学系ユニット40は、光源30から照射された光を、下部に設けられている画像表示ユニット50に導く。画像表示ユニット50は、照明光学系ユニット40によって導かれた光を用いて投写画像を生成する。投写光学系ユニット60は、照明光学系ユニット40の上部に設けられ、画像表示ユニット50によって生成された投写画像をプロジェクタ1の外部に投写する。
なお、本実施形態に係る光学エンジン15は、光源30から照射される光を用いて上方に画像を投写するように構成されているが、水平方向に画像を投写するような構成であってもよい。
[照明光学系ユニット]
図3は、光源30と、照明光学系ユニット40と、画像表示ユニット50と、投写レンズ601とを例示する斜視図である。
図3は、光源30と、照明光学系ユニット40と、画像表示ユニット50と、投写レンズ601とを例示する斜視図である。
図3に示されるように、照明光学系ユニット40は、カラーホイール401、ライトトンネル402、リレーレンズ403,404、シリンダミラー405、曲面ミラー406を有する。
カラーホイール401は、例えば周方向の異なる部分にシアン、白、赤、黄、緑、青の各色のフィルタが設けられている円盤である。カラーホイール401は、高速回転することで、光源30から照射される光を、各色に時分割する。
ライトトンネル402は、例えば板ガラス等の貼り合わせによって四角筒状に形成されている。ライトトンネル402は、カラーホイール401を透過した各色の光を、内面で多重反射することで輝度分布を均一化してリレーレンズ403,404に導く。
リレーレンズ403,404は、ライトトンネル402から出射された光の軸上色収差を補正しつつ集光する。
シリンダミラー405及び曲面ミラー406は、リレーレンズ403,404から出射された光を、画像表示ユニット50に設けられている光変調素子502に反射する。光変調素子502は、曲面ミラー406からの反射光を変調して投写画像を生成する。
ライトトンネル402、リレーレンズ403,404、シリンダミラー405及び曲面ミラー406は、照明ブラケット407に保持されている。また、この照明ブラケット407には、画像表示ユニット50および、レンズホルダ604を介して投写レンズ601が取り付けられている。
[投写光学系ユニット]
図4は、実施形態における投写光学系ユニット60の内部構成を例示する図である。
図4は、実施形態における投写光学系ユニット60の内部構成を例示する図である。
図4に示されるように、投写光学系ユニット60は、投写レンズ601、折り返しミラー602、曲面ミラー603がケースの内部に設けられている。
投写レンズ601は、複数のレンズを有し、画像表示ユニット50の光変調素子502によって生成された投写画像を、折り返しミラー602に結像させる。折り返しミラー602及び曲面ミラー603は、結像された投写画像を拡大するように反射して、プロジェクタ1の外部のスクリーンS等に投写する。
図5は、実施形態における光源30を例示する概略断面図である。
本実施形態では、光源30として高圧水銀ランプを用いている。光源30としての高圧水銀ランプは、内部に発光物質としての水銀を高圧で封入した球状の発光部31aを有する放電管31を備えている。放電管31内には、図中左右方向に延びる第一電極32と第二電極33とが配置されている。放電管中央部に設けられた発光部31a内で、第一電極32の一端が、第二電極33の一端と対向するように配置されており、各電極32、33の他端は、導電線35を介して後述する光源制御部103(図7参照)に接続されている。また、光源30は、開口部34aを有し、発光部31aを囲むように設けた略円錐形状のリフレクタ34を有している。発光部31aから発光した光は、リフレクタ34によりリフレクタ34の開口部34aに向けて反射される。
本実施形態では、光源30として高圧水銀ランプを用いている。光源30としての高圧水銀ランプは、内部に発光物質としての水銀を高圧で封入した球状の発光部31aを有する放電管31を備えている。放電管31内には、図中左右方向に延びる第一電極32と第二電極33とが配置されている。放電管中央部に設けられた発光部31a内で、第一電極32の一端が、第二電極33の一端と対向するように配置されており、各電極32、33の他端は、導電線35を介して後述する光源制御部103(図7参照)に接続されている。また、光源30は、開口部34aを有し、発光部31aを囲むように設けた略円錐形状のリフレクタ34を有している。発光部31aから発光した光は、リフレクタ34によりリフレクタ34の開口部34aに向けて反射される。
一対の電極間に高い電界が形成されると、発光部31a内でアーク放電が形成され、発光部31a内が温度上昇し、発光部31aに高圧で封入されている水銀が蒸発する。第一電極32または第二電極33から放出された電子が蒸発した水銀に衝突する。アーク放電と、電子と水銀との衝突との相互作用により輝線スペクトル、連続スペクトルが発生し発光する。発光部31aで発生した光は、リフレクタ34により開口部34aに向けて反射され、開口部34a側で一点に集光される。
次に、光源30の冷却について説明する。
図6は、実施形態におけるプロジェクタ1の断面斜視図である。
図6に示すように、放電管31の発光部31aへ冷却用の空気(冷却風)を送って、放電管31を空冷する冷却手段としての光源ファン71が設けられている。
図6は、実施形態におけるプロジェクタ1の断面斜視図である。
図6に示すように、放電管31の発光部31aへ冷却用の空気(冷却風)を送って、放電管31を空冷する冷却手段としての光源ファン71が設けられている。
光源ファン71により発生した冷却風は、光源30を収納する光源ハウジング70に設けられたダクト70cを通じて、リフレクタ34により囲まれた空間へ送り込まれ、放電管31の発光部31aを冷却する。発光部31aを冷却した空気は、光源ホルダ64に設けられた排気口64cから排気される。
光源ファン71は、遠心式の送風機であるシロッコファンであるが、軸流式の送風機を採用してもよい。ただし、本実施形態においては、ダクト70cを介して光源30のリフレクタ内へ冷却風を送り込むため、光源ファン71としてシロッコファンを採用するのが好ましい。これは、シロッコファンを採用することにより、ダクト70c内での抵抗があっても発光部31aへ強い冷却風を送り込むことが可能となるためである。
図7は、実施形態におけるプロジェクタ1の制御ブロック図である。
図7に示すように、電源コード105から電力が供給される電源部104を有している。電源部104は、電源コード105から供給された交流電圧を直流電圧に変換するなどして、メイン制御部101などに所定の電圧を供給する。また、光源30に電力を供給して光源を点灯させる光源制御部103を備えている。本実施形態においては、交流駆動により光源を点灯している。具体的には、電圧を印加する電極を交互に切り替え、図8に示すように、電極間に流れる電流波形を矩形状の交流波形としている。図8においては、第一電極32から第二電極33への電流の流れをマイナス、第二電極33から第一電極32への電流の流れをプラスとしている。
図7に示すように、電源コード105から電力が供給される電源部104を有している。電源部104は、電源コード105から供給された交流電圧を直流電圧に変換するなどして、メイン制御部101などに所定の電圧を供給する。また、光源30に電力を供給して光源を点灯させる光源制御部103を備えている。本実施形態においては、交流駆動により光源を点灯している。具体的には、電圧を印加する電極を交互に切り替え、図8に示すように、電極間に流れる電流波形を矩形状の交流波形としている。図8においては、第一電極32から第二電極33への電流の流れをマイナス、第二電極33から第一電極32への電流の流れをプラスとしている。
メイン制御部101は、演算手段たるCPU(Central Processing Unit)、記憶手段たるRAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)などを有しており、プロジェクタ全体の制御を司る。メイン制御部101には、様々な構成機器が通信可能に電気的に接続されている。メイン制御部101は、光源ファン71や、カラーホイール401が接続されており、光源ファン71やカラーホイールの回転を制御する。また、メイン制御部101は、パソコンやビデオカメラ等の外部機器を介して入力された画像データに基づいて変調信号を生成し、光変調素子制御部102へ出力する。また、メイン制御部101は、カラーホイール401による色分離のタイミングと光変調素子502による光変調のタイミングとが同期するよう、光変調素子制御部102を制御する。光変調素子502は、光変調素子制御部102により駆動制御される。
また、メイン制御部101には、操作部120の電源ボタン120aからの操作信号が入力される。プロジェクタ1の電源がOFFのときは、電源ボタン120aからの操作信号を受信すると、光源制御部103に電力供給開始信号を送信する。光源制御部103は、メイン制御部から電力供給開始信号を受信したら、先の図8に示した交流波形を一対の電極に出力して光源30を点灯させる。また、プロジェクタ1の電源がONのときは、電源ボタン120aからの操作信号に基づいて、光源制御部103に電力供給停止信号を送信する。光源制御部103は、メイン制御部101から電力供給停止信号を受信したら、光源30への電力供給を停止し、光源30を消灯する。
光源30が消灯すると、発光部31a内の温度が低下し、発光部内の水銀が気体から液体へと戻る。具体的に、気化した水銀は、水銀の沸点以下に低下した部材に接触することで、沸点以下に冷やされ、液化しその部材に付着する。通常、消灯時は、発光部31aの内壁の方が、第一電極32や第二電極33よりも低温であるが、電極は、ガラスからなる発光部31aよりも熱伝導性の高い金属からなるため、熱を逃がしやすい。従って、環境などによっては、電極の方が発光部31aの内壁よりも早く水銀の沸点以下に低下し、電極に水銀が付着する場合がある。特に、リフレクタの開口部34a側に配置される第二電極33は、第一電極32よりも温度が低下しやすい。これは、第一電極32は、リフレクタ34の底部側に配置されており、リフレクタ34の底部側は、発光部31aから放熱された熱が篭りやすい。よって、第一電極32からの放熱が抑えられ、第一電極32の温度低下が抑えられる。一方、リフレクタ開口部側は、熱が逃げやすいため、開口部側の第二電極33の周囲は、第一電極32の周囲よりも低温になっている。そのため、第二電極33が第一電極32よりも放熱して、第一電極32よりも温度低下が早い。その結果、第二電極33が、発光部31aの内壁よりも速く水銀の沸点温度以下に低下し、第二電極33に水銀が付着してしまう。そして、この第二電極33に付着した液体の水銀により、第一電極32と第二電極33とが電気的に接続され、電極間をショートさせる水銀ブリッジが発生するおそれがある。
本実施形態においては、図8に示すように、交流で光源30を点灯しており、電極間を流れる電流向きを一定の周期で変更している。一対の電極のうち、電子が収集される(電流を流す)陽極の方が、電子を放出する(電流が流れ込む)陰極に比べて温度が高くなる。これは、陽極においては、電子を収集する際に電子が衝突するため、この電子の衝突により加熱されるからである。交流で光源30を駆動する場合は、陽極と陰極とが交互に切り替わるため、第二電極33が、第一電極32とほほ同じ温度となる。その結果、光源消灯後に、第二電極33が、発光部31aの内壁よりも早く水銀の沸点温度に低下し、第二電極33で水銀が液化し、水銀ブリッジが発生してしまうおそれがある。
そこで、本実施形態では、光源30を消灯する前に、第二電極33を第一電極32よりも温度が高くなるように、光源30に出力する出力波形を変更するようにした。以下に図面を用いて具体的に説明する。
図9は、光源消灯制御のフローチャートである。
電源ボタン120a(図1参照)が、ユーザーにより押される(S1)と、メイン制御部101にボタン操作信号が送信される。メイン制御部101は、ボタン操作信号を受信したら、光変調素子制御部102を制御して、スクリーンSに電源オフ確認画面を表示させる(S2)。また、メイン制御部101は、ボタン操作信号を受信したら、光源制御部103に電力供給停止信号を送信する。光源制御部103は、1回目の電極供給停止信号を受信したら、光源に出力する出力波形を、電力停止前出力波形に変更する(S3)。
電源ボタン120a(図1参照)が、ユーザーにより押される(S1)と、メイン制御部101にボタン操作信号が送信される。メイン制御部101は、ボタン操作信号を受信したら、光変調素子制御部102を制御して、スクリーンSに電源オフ確認画面を表示させる(S2)。また、メイン制御部101は、ボタン操作信号を受信したら、光源制御部103に電力供給停止信号を送信する。光源制御部103は、1回目の電極供給停止信号を受信したら、光源に出力する出力波形を、電力停止前出力波形に変更する(S3)。
図10は、電力停止前出力波形の一例を示す図である。
この図10においても、第一電極32から第二電極33への電流の流れをマイナス、第二電極33から第一電極32への電流の流れをプラスとしている。
1回目の電極供給停止信号を受信したら、光源制御部103は、図10に示すように、第二電極33が陽極となる時間(電流が第二電極から第一電極へ流れる時間)が長くなるように、光源30に出力する出力波形を変更する。図10は、電流の波形であるが、電圧の波形で言えば、第二電極に正の電圧が印加される時間を長くするのである。これにより、第二電極33が、第一電極32よりも加熱され、第一電極32よりも温度を高くすることができる。
この図10においても、第一電極32から第二電極33への電流の流れをマイナス、第二電極33から第一電極32への電流の流れをプラスとしている。
1回目の電極供給停止信号を受信したら、光源制御部103は、図10に示すように、第二電極33が陽極となる時間(電流が第二電極から第一電極へ流れる時間)が長くなるように、光源30に出力する出力波形を変更する。図10は、電流の波形であるが、電圧の波形で言えば、第二電極に正の電圧が印加される時間を長くするのである。これにより、第二電極33が、第一電極32よりも加熱され、第一電極32よりも温度を高くすることができる。
図11は、電力停止前出力波形の他の例を示す図である。
図11に示すように、電力停止前出力波形を、直流波形とし、第二電極33を常に陽極となるようにしてもよい。このようにしても、第二電極33が第一電極32よりも加熱され、第一電極32よりも温度を高くすることができる。
図11に示すように、電力停止前出力波形を、直流波形とし、第二電極33を常に陽極となるようにしてもよい。このようにしても、第二電極33が第一電極32よりも加熱され、第一電極32よりも温度を高くすることができる。
また、メイン制御部101は、電源ボタン120aからボタン操作信号を受信したら、カウントを開始し、所定の時間(例えば、10秒)内に再度、電源ボタン120aが押されボタン操作信号を受信したか否かをチェックする(S4)。スクリーンSに表示される電源オフ確認画面には、OKの場合は、もう一度電源ボタン120aを押すことを指示する旨も表示されている。ユーザーが電源オフ確認画面の指示に基づいて、所定の時間内に再度、電源ボタンを押すと(S4のYES)、メイン制御部101に、再度、ボタン操作信号が送信される。メイン制御部101は上記所定の時間内にボタン操作信号を受信したら、電源OFF制御を実行する(S5)。具体的には、カラーホイール401や光源ファン71、光変調素子502などの駆動を停止する。また、光源制御部103に再度、電極供給停止信号を送信する。光源制御部103は、2回目の電極供給停止信号を受信したら、光源30への電力供給を停止し、光源30が消灯する。
光源が消灯したときは、第二電極33の方が、第一電極32の温度より高くなっている。これにより、消灯後、第二電極33の温度低下が第一電極32よりも早くても、発光部31aの内壁よりも早く水銀の沸点温度にまで第二電極33の温度が低下するのを抑制することができる。その結果、気化した水銀は、主に発光部31aの内壁で液化して発光部31aの内壁に付着する。よって、第二電極33に水銀が付着するのを抑制することができ、水銀ブリッジの発生を抑制することができる。
さらには、電力停止前出力波形を先の図10や図11にするとともに、電流値や電圧値を上げて、光源に供給する電力を増加させてもよい。これにより、第二電極33の温度をさらに上昇させることができるとともに、第一電極32の温度も上昇させることができる。これにより、一対の電極に水銀が付着するのをより一層抑制することができ、水銀ブリッジが発生するのを良好に抑制することができる。
また、光源ファン71について、光源消灯後所定時間駆動してから、光源ファン71の駆動を停止してもよい。これにより、発光部31aの内壁を空冷でき、確実に一対の電極よりも早く発光部31aの内壁を水銀の沸点温度にまで低下させることができる。これにより、水銀ブリッジの発生を良好に抑制することができる。
また、一回目の電源ボタン120aからボタン操作信号を受信したら、メイン制御部101は、光源ファン71の回転数を上げて、発光部31aを冷却する冷却能力を高めるようにしてもよい。これにより、第二電極33の温度が上昇する一方で、発光部31aの温度を低下させることができる。これにより、第二電極33と発光部31aとの温度差を広げることができ、消灯後、確実に発光部31aの内壁を、一対の電極よりも早く水銀の沸点温度にまで低下させることができる。これにより、水銀ブリッジの発生を良好に抑制することができる。
また、光源制御部103は、2回目の電極供給停止信号を受信後に、一定時間(例えば、10秒)電力停止前出力波形で光源30を点灯したのち、光源30への電力を停止してもよい。こうすることで、第二電極33の温度を確実に第一電極32の温度よりも高くさせることができ、水銀ブリッジの発生を良好に抑制することができる。また、この場合、2回電源ボタンを押したにも係わらず、光源30が所定時間点灯し続けるため、ユーザーによっては、装置が故障しているのではと疑問にもつおそれがある。従って、2回目の電源ボタンを押した後、後何秒で電源が切れる等の情報や、終了処理中などをスクリーンSに表示したり、音声により報知したりするのが好ましい。
一方、一定時間内に電源ボタン120aが押されなかったとき(S4のNo)は、スクリーンSに表示される電源オフ確認画面を非表示にし(S6)、光源制御部103は、先の図8に示した通常の出力波形に戻す(S7)。
光源としての高圧水銀ランプは、通常、発光部31aの温度が下がって放電開始が可能な状態になるまで始動しない。通常、消灯してから、再点灯するまでの時間である再始動時間として、数分間を要する。従って、誤って電源ボタンを押してしまい、光源が消灯してしまうと、数分間待たないと、画像の投写を再開できないおそれがある。しかし、本実施形態では、2回の電源ボタン120aの操作によりプロジェクタの電源がOFFとなる構成とすることで、誤って電源ボタン120aを押してしまっても、装置の電源がOFFとなることがなく、光源が消灯してしまうことがない。
もちろん、一回目の電源ボタンの操作で、電源OFF制御が実行されるようにしてもよい。この場合は、一定時間(例えば、10秒)電力停止前出力波形で光源30を点灯したのち、光源30への電力を停止する。
もちろん、一回目の電源ボタンの操作で、電源OFF制御が実行されるようにしてもよい。この場合は、一定時間(例えば、10秒)電力停止前出力波形で光源30を点灯したのち、光源30への電力を停止する。
また、上記では、光源30への電力供給を停止する前に、出力波形を先の図10や図11に変更しているが、常に、先の図10や図11に示す出力波形を光源30に出力してもよい。かかる構成としても、第二電極33の温度を高くすることができ、消灯後に第二電極33が発光部31aの内壁よりも早く水銀の沸点温度以下に低下するのを抑制することができる。これにより、水銀ブリッジの発生を抑制することができる。
以上に説明したものは一例であり、以下の態様毎に特有の効果を奏する。
(態様1)
水銀などの発光物質が封入され、一対の電極が対向配置された発光部31aと、開口を有し、前記発光部31aから放射された光を前記開口に向けて反射するリフレクタ34とを備えた光源30からの光を用いて画像を投写する画像投写装置において、少なくとも、前記光源30への電力供給を停止する前に、前記光源30を点灯させるために前記光源30に出力する電気的な出力波形を、一対の電極のうち前記リフレクタの開口側に配置された開口側の電極が陽極となっている時間が、陰極となっている時間よりも長くなる出力波形にする。
本出願人は、光源30への電力供給停止前に光源30に供給する電力を増加させても、水銀ブリッジなどの発光物質による電極間の短絡を良好に抑制できない理由について鋭意研究した。その結果、一対の電極のうち、リフレクタ34の開口側の電極に水銀などの発光物質が付着して発光物質による短絡が発生していることがわかったのである。
リフレクタ開口側の電極に水銀などの発光物質が付着する理由は、以下のように考えられる。すなわち、発光部31aからの放射熱は、リフレクタ34の閉じられた側に篭りやすいため、一対の電極のうち、リフレクタの閉じられた側に配置された電極は温度低下し難い。一方、リフレクタの開口側は、熱が逃げやすいため、リフレクタの開口側の雰囲気温度は、リフレクタ34の閉じた側の雰囲気温度よりも低い。そのため、リフレクタ34の開口側の電極は熱が逃げやすく温度低下しやすい。そのため、光源30への電力停止前に、光源30に供給する電力を増加させて、第二電極33などの開口側の電極を第一電極などの他の電極と同様に温度上昇させても、消灯後、開口側の電極においては、発光部31aの内壁よりも早く発光物質の沸点温度にまで低下し、開口側の電極に発光物質が付着し、発光物質による短絡が発生したと考えられる。
そこで、態様1では、少なくとも前記光源30への電力供給を停止する前は、一対の電極のうち前記リフレクタの開口側に配置された開口側の電極が陽極となっている時間を、陰極となっている時間よりも長くしている。
一対の電極のうち、電子を収集する陽極の方が、電子を放出する陰極よりも温度が高くなる。これは、電子を収集する際に電子が陽極に衝突することで陽極が加熱されるためである。よって、開口側の電極が陽極となっている時間を長くすることにより、開口側の電極が、他の電極よりも加熱され、開口側の電極の温度を、他の電極よりも高くすることができ、消灯時において、開口側の電極と発光部の内壁との温度差を十分に広げることができる。その結果、消灯後に開口側の電極が発光部の内壁よりも早く発光物質の沸点温度にまで低下するのを抑制することができ、発光物質が開口側の電極に付着するのを抑制することができる。これにより、発光物質による短絡が生じるのを良好に抑制することができる。
(態様1)
水銀などの発光物質が封入され、一対の電極が対向配置された発光部31aと、開口を有し、前記発光部31aから放射された光を前記開口に向けて反射するリフレクタ34とを備えた光源30からの光を用いて画像を投写する画像投写装置において、少なくとも、前記光源30への電力供給を停止する前に、前記光源30を点灯させるために前記光源30に出力する電気的な出力波形を、一対の電極のうち前記リフレクタの開口側に配置された開口側の電極が陽極となっている時間が、陰極となっている時間よりも長くなる出力波形にする。
本出願人は、光源30への電力供給停止前に光源30に供給する電力を増加させても、水銀ブリッジなどの発光物質による電極間の短絡を良好に抑制できない理由について鋭意研究した。その結果、一対の電極のうち、リフレクタ34の開口側の電極に水銀などの発光物質が付着して発光物質による短絡が発生していることがわかったのである。
リフレクタ開口側の電極に水銀などの発光物質が付着する理由は、以下のように考えられる。すなわち、発光部31aからの放射熱は、リフレクタ34の閉じられた側に篭りやすいため、一対の電極のうち、リフレクタの閉じられた側に配置された電極は温度低下し難い。一方、リフレクタの開口側は、熱が逃げやすいため、リフレクタの開口側の雰囲気温度は、リフレクタ34の閉じた側の雰囲気温度よりも低い。そのため、リフレクタ34の開口側の電極は熱が逃げやすく温度低下しやすい。そのため、光源30への電力停止前に、光源30に供給する電力を増加させて、第二電極33などの開口側の電極を第一電極などの他の電極と同様に温度上昇させても、消灯後、開口側の電極においては、発光部31aの内壁よりも早く発光物質の沸点温度にまで低下し、開口側の電極に発光物質が付着し、発光物質による短絡が発生したと考えられる。
そこで、態様1では、少なくとも前記光源30への電力供給を停止する前は、一対の電極のうち前記リフレクタの開口側に配置された開口側の電極が陽極となっている時間を、陰極となっている時間よりも長くしている。
一対の電極のうち、電子を収集する陽極の方が、電子を放出する陰極よりも温度が高くなる。これは、電子を収集する際に電子が陽極に衝突することで陽極が加熱されるためである。よって、開口側の電極が陽極となっている時間を長くすることにより、開口側の電極が、他の電極よりも加熱され、開口側の電極の温度を、他の電極よりも高くすることができ、消灯時において、開口側の電極と発光部の内壁との温度差を十分に広げることができる。その結果、消灯後に開口側の電極が発光部の内壁よりも早く発光物質の沸点温度にまで低下するのを抑制することができ、発光物質が開口側の電極に付着するのを抑制することができる。これにより、発光物質による短絡が生じるのを良好に抑制することができる。
(態様2)
(態様1)において、少なくとも前記光源30への電力供給を停止する前の前記出力波形を、第二電極33などの開口側の電極が陽極となる直流波形とした。
これによれば、図11を用いて説明したように、第一電極32などのリフレクタ34の閉じられた側の電極よりも、第二電極33などの開口側の電極が加熱され、開口側の電極の温度を閉じた側の電極よりも高くすることができる。これにより、開口側の電極が発光部31aの内壁よりも早く水銀などの発光物質の沸点温度に低下するのを抑制することができ、開口側の電極に発光物質が付着するのを抑制することができる。
(態様1)において、少なくとも前記光源30への電力供給を停止する前の前記出力波形を、第二電極33などの開口側の電極が陽極となる直流波形とした。
これによれば、図11を用いて説明したように、第一電極32などのリフレクタ34の閉じられた側の電極よりも、第二電極33などの開口側の電極が加熱され、開口側の電極の温度を閉じた側の電極よりも高くすることができる。これにより、開口側の電極が発光部31aの内壁よりも早く水銀などの発光物質の沸点温度に低下するのを抑制することができ、開口側の電極に発光物質が付着するのを抑制することができる。
(態様3)
(態様1)または(態様2)において、前記光源30は、交流点灯方式であり、前記光源30への電力供給を停止する電力停止信号を受信した場合、前記出力波形を、前記光源への電力供給を停止する電力停止信号を受信する前に比べて、開口側の電極が陽極となっている時間が、陰極となっている時間よりも長くなる停止前出力波形に変更するように制御する光源制御部103などの制御部を備えた。
これによれば、実施形態で説明したように、第二電極33などの開口側の電極を、第一電極32などの他の電極よりも温度を高くして、光源を消灯することができる。これにより、開口側の電極が、発光部31aの内壁よりも早く水銀などの発光物質の沸点温度以下に低下するのを抑制することができ、開口側の電極に発光物質が付着するのを抑制することができる。
(態様1)または(態様2)において、前記光源30は、交流点灯方式であり、前記光源30への電力供給を停止する電力停止信号を受信した場合、前記出力波形を、前記光源への電力供給を停止する電力停止信号を受信する前に比べて、開口側の電極が陽極となっている時間が、陰極となっている時間よりも長くなる停止前出力波形に変更するように制御する光源制御部103などの制御部を備えた。
これによれば、実施形態で説明したように、第二電極33などの開口側の電極を、第一電極32などの他の電極よりも温度を高くして、光源を消灯することができる。これにより、開口側の電極が、発光部31aの内壁よりも早く水銀などの発光物質の沸点温度以下に低下するのを抑制することができ、開口側の電極に発光物質が付着するのを抑制することができる。
(態様4)
態様3において、ユーザーなどの操作者の操作によって当該装置のON/OFFが操作される電源ボタン120aなどの電源操作部と、前記電源操作部がOFF操作されたとき、光源制御部103などの制御部へ前記供給停止信号を発信するメイン制御部101などの発信部とを備え、前記制御部は、一回目の電力供給停止信号を受信した場合、前記出力波形を前記停止前出力波形に変更し、2回目の電力供給停止信号を受信した場合、前記光源への電力供給を停止する。
これによれば、実施形態で説明したように誤って電源ボタン120aなどの電源操作部がOFF操作されても、光源への電力供給が停止することがない。また、2回目の電力供給停止信号を受信するまでの間、第二電極などの開口側の電極を加熱することができ、開口側の電極の温度を高めることができる。
態様3において、ユーザーなどの操作者の操作によって当該装置のON/OFFが操作される電源ボタン120aなどの電源操作部と、前記電源操作部がOFF操作されたとき、光源制御部103などの制御部へ前記供給停止信号を発信するメイン制御部101などの発信部とを備え、前記制御部は、一回目の電力供給停止信号を受信した場合、前記出力波形を前記停止前出力波形に変更し、2回目の電力供給停止信号を受信した場合、前記光源への電力供給を停止する。
これによれば、実施形態で説明したように誤って電源ボタン120aなどの電源操作部がOFF操作されても、光源への電力供給が停止することがない。また、2回目の電力供給停止信号を受信するまでの間、第二電極などの開口側の電極を加熱することができ、開口側の電極の温度を高めることができる。
(態様5)
態様4において、電源ボタン120aなどの電源操作部がユーザーなどの操作者によって一回目のOFF操作がなされたとき、もう一度前記電源操作部がOFF操作されると、装置がOFFとなる旨を報知する報知部(本実施形態では、メイン制御部101、光変調素子制御部102、光変調素子502などで構成)を備えた。
これによれば、2回目のOFF操作を、操作者がし忘れるのを抑制することができる。
態様4において、電源ボタン120aなどの電源操作部がユーザーなどの操作者によって一回目のOFF操作がなされたとき、もう一度前記電源操作部がOFF操作されると、装置がOFFとなる旨を報知する報知部(本実施形態では、メイン制御部101、光変調素子制御部102、光変調素子502などで構成)を備えた。
これによれば、2回目のOFF操作を、操作者がし忘れるのを抑制することができる。
(態様6)
態様4または5において、光源制御部103などの制御部は、一回目の電力供給停止信号を受信してから規定の時間内に二回目の電力供給停止信号を受信しなかった場合は、光源30への出力波形を、停止前出力波形から通常の出力波形に戻す。
これによれば、ユーザーなどの操作者が、誤って電源ボタン120aなどの前記電源操作部をOFF操作した場合に、自動で通常の出力波形に戻すことができる。
態様4または5において、光源制御部103などの制御部は、一回目の電力供給停止信号を受信してから規定の時間内に二回目の電力供給停止信号を受信しなかった場合は、光源30への出力波形を、停止前出力波形から通常の出力波形に戻す。
これによれば、ユーザーなどの操作者が、誤って電源ボタン120aなどの前記電源操作部をOFF操作した場合に、自動で通常の出力波形に戻すことができる。
(態様7)
態様1乃至6いずれかにおいて、前記発光物質は、水銀を含む。
これによれば、水銀ブリッジを抑制することができ、点灯不良が発生するのを抑制することができる。
態様1乃至6いずれかにおいて、前記発光物質は、水銀を含む。
これによれば、水銀ブリッジを抑制することができ、点灯不良が発生するのを抑制することができる。
1:プロジェクタ
30:光源
31:放電管
31a:発光部
32:第一電極
33:第二電極
34:リフレクタ
34a:開口部
35:導電線
62:光源ブラケット
64:光源ホルダ
64c:排気口
70:光源ハウジング
70c:ダクト
71:光源ファン
101:メイン制御部
102:光変調素子制御部
103:光源制御部
104:電源部
105:電源ケーブル
120:操作部
120a:電源ボタン
502:光変調素子
S:スクリーン
30:光源
31:放電管
31a:発光部
32:第一電極
33:第二電極
34:リフレクタ
34a:開口部
35:導電線
62:光源ブラケット
64:光源ホルダ
64c:排気口
70:光源ハウジング
70c:ダクト
71:光源ファン
101:メイン制御部
102:光変調素子制御部
103:光源制御部
104:電源部
105:電源ケーブル
120:操作部
120a:電源ボタン
502:光変調素子
S:スクリーン
Claims (7)
- 発光物質が封入され、一対の電極が対向配置された発光部と、開口を有し、前記発光部から放射された光を前記開口に向けて反射するリフレクタとを備えた光源からの光を用いて画像を投写する画像投写装置において、
少なくとも、前記光源への電力供給を停止する前に、前記光源を点灯させるために前記光源に出力する電気的な出力波形を、一対の電極のうち前記リフレクタの開口側に配置された開口側の電極が陽極となっている時間が、陰極となっている時間よりも長くなる出力波形にすることを特徴とする画像投写装置。 - 請求項1に記載の画像投写装置において、
少なくとも前記光源への電力供給を停止する前の前記出力波形を、前記開口側の電極が陽極となる直流波形としたことを特徴とする画像投写装置。 - 請求項1または2に記載の画像投写装置において、
前記光源は、交流点灯方式であり、
前記光源への電力供給を停止する電力停止信号を受信した場合、前記出力波形を、前記光源への電力供給を停止する電力停止信号を受信する前に比べて、開口側の電極が陽極となっている時間が、陰極となっている時間よりも長くなる停止前出力波形に変更するように制御する制御部を備えたことを特徴とする画像投写装置。 - 請求項3に記載の画像投写装置において、
操作者の操作によって当該装置のON/OFFが操作される電源操作部と、前記電源操作部がOFF操作されたとき、前記制御部へ前記電力供給停止信号を発信する発信部とを備え、
前記制御部は、一回目の電力供給停止信号を受信した場合、前記出力波形を前記停止前出力波形に変更し、2回目の電力供給停止信号を受信した場合、前記光源への電力供給を停止することを特徴とする画像投写装置。 - 請求項4に記載の画像投写装置において、
前記電源操作部が操作者によって一回目のOFF操作がなされたとき、もう一度前記電源操作部がOFF操作されると、装置がOFFとなる旨を報知する報知部を備えたことを特徴とする画像投写装置。 - 請求項4または5に記載の画像投写装置において、
前記制御部は、一回目の電力供給停止信号を受信してから規定の時間内に二回目の電力供給停止信号を受信しなかった場合は、前記光源への出力波形を、停止前出力波形から通常の出力波形に戻すことを特徴とする画像投写装置。 - 請求項1乃至6いずれかに記載の画像投写装置において、
前記発光物質は、水銀を含むことを特徴とする画像投写装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016106178A JP2017211585A (ja) | 2016-05-27 | 2016-05-27 | 画像投写装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016106178A JP2017211585A (ja) | 2016-05-27 | 2016-05-27 | 画像投写装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017211585A true JP2017211585A (ja) | 2017-11-30 |
Family
ID=60475555
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016106178A Pending JP2017211585A (ja) | 2016-05-27 | 2016-05-27 | 画像投写装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2017211585A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019164245A (ja) * | 2018-03-19 | 2019-09-26 | 株式会社リコー | 画像投影装置、制御方法及びプログラム |
-
2016
- 2016-05-27 JP JP2016106178A patent/JP2017211585A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019164245A (ja) * | 2018-03-19 | 2019-09-26 | 株式会社リコー | 画像投影装置、制御方法及びプログラム |
JP7010097B2 (ja) | 2018-03-19 | 2022-01-26 | 株式会社リコー | 画像投影装置、制御方法及びプログラム |
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