特許 7468133 投写光学装置、プロジェクター、および投写光学装置の制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-04-08

(45)【発行日】2024-04-16

(54)【発明の名称】投写光学装置、プロジェクター、および投写光学装置の制御方法

(51)【国際特許分類】

   G03B 21/14 20060101AFI20240409BHJP

   G02B 7/14 20210101ALI20240409BHJP

   G02B 7/02 20210101ALI20240409BHJP

   H04N 5/74 20060101ALI20240409BHJP

【ＦＩ】

G03B21/14 D

G02B7/14 A

G02B7/02 Z

H04N5/74 A

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2020086630

(22)【出願日】2020-05-18

(65)【公開番号】P2021182036

(43)【公開日】2021-11-25

【審査請求日】2023-03-24

(73)【特許権者】

【識別番号】000002369

【氏名又は名称】セイコーエプソン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100140774

【弁理士】

【氏名又は名称】大浪 一徳

(74)【代理人】

【識別番号】100114937

【弁理士】

【氏名又は名称】松本 裕幸

(74)【代理人】

【識別番号】100196058

【弁理士】

【氏名又は名称】佐藤 彰雄

(72)【発明者】

【氏名】渡辺 果歩

【審査官】岩井 好子

(56)【参考文献】

【文献】特開２００２－２０７１６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１５２７２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－２０９３９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０６６９５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０２１／００６３８５２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】中国特許第１０７２０３０８６（ＣＮ，Ｂ）

【文献】特開２０１８－０４５１２１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０３Ｂ ２１／１４

Ｇ０２Ｂ ７／１４

Ｇ０２Ｂ ７／０２

Ｈ０４Ｎ ５／７４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも一つの樹脂レンズを有し、被投写面に投写画像を投写する投写光学系と、
前記樹脂レンズの劣化を抑制する劣化抑制部と、
前記劣化抑制部を制御する投写制御部と、を備え、
前記劣化抑制部は、前記投写光学系の光軸に沿う回転軸を中心として前記樹脂レンズを回転させる回転駆動部を有する、投写光学装置。

【請求項2】

前記樹脂レンズの劣化状態を検出する検出部をさらに備え、
前記投写制御部は、前記検出部による検出結果に基づいて前記劣化抑制部を制御する、請求項１に記載の投写光学装置。

【請求項3】

前記回転駆動部は、前記検出部による検出結果が所定の閾値を超えた場合に、前記樹脂レンズを所定の角度で回転させる、請求項２に記載の投写光学装置。

【請求項4】

前記検出部は、前記被投写面上の前記投写画像を撮像する撮像部を有し、
前記投写制御部は、前記撮像部が撮像した前記投写画像の輝度情報に基づいて前記劣化抑制部を制御する、請求項２または請求項３に記載の投写光学装置。

【請求項5】

前記検出部は、前記樹脂レンズの温度を検出する温度検出部を有し、
前記投写制御部は、前記温度検出部が検出した温度情報に基づいて前記劣化抑制部を制御する、請求項２または請求項３に記載の投写光学装置。

【請求項6】

前記検出部は、前記樹脂レンズからの漏れ光を検出する漏れ光検出部を有し、
前記投写制御部は、前記漏れ光検出部が検出した前記漏れ光の強度情報に基づいて前記劣化抑制部を制御する、請求項２または請求項３に記載の投写光学装置。

【請求項7】

前記検出部は、前記樹脂レンズの光軸方向の厚さを検出する厚さ検出部を有し、
前記投写制御部は、前記厚さ検出部が検出した前記樹脂レンズの厚さ情報に基づいて前記劣化抑制部を制御する、請求項２または請求項３に記載の投写光学装置。

【請求項8】

前記回転駆動部は、電源投入時に前記樹脂レンズを所定の速度で回転させる、請求項１に記載の投写光学装置。

【請求項9】

光源と、
前記光源から射出される光を画像情報に基づいて変調する光変調装置と、
前記光変調装置によって変調される光を投写する、請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載の投写光学装置と、
を備える、プロジェクター。

【請求項10】

前記プロジェクターは、前記光源の点灯時間を検出する点灯時間検出部を有し、
前記点灯時間検出部が検出した点灯時間情報に基づいて前記劣化抑制部を制御する、請求項９に記載のプロジェクター。

【請求項11】

前記プロジェクターは、前記光源の発光強度を検出する発光強度検出部を有し、
前記発光強度検出部が検出した発光強度情報に基づいて前記劣化抑制部を制御する、請求項９に記載のプロジェクター。

【請求項12】

前記プロジェクターは、前記画像情報から得られる輝度情報を検出する輝度情報検出部を有し、
前記輝度情報検出部が検出した輝度情報に基づいて前記劣化抑制部を制御する、請求項９に記載のプロジェクター。

【請求項13】

少なくとも一つの樹脂レンズを有し、被投写面に投写画像を投写する投写光学系を備える投写光学装置の制御方法であって、
前記樹脂レンズの劣化状態を検出する工程と、
前記劣化状態の検出結果に基づいて前記樹脂レンズの劣化を抑制する動作を行う工程と、を備え、
前記樹脂レンズの劣化を抑制する動作として、前記検出結果が所定の閾値を超えた場合に、前記樹脂レンズを所定の角度だけ回転させる、投写光学装置の制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、投写光学装置、プロジェクター、および投写光学装置の制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

プロジェクターの投写光学系として、以下の構成が知られている。例えば、下記の特許文献１に、像面湾曲調整群からなる光学ユニットと、光学ユニットの位置を検出する位置検出手段と、光学ユニットの温度を計測する計測手段と、計測手段の計測結果および位置検出手段の検出結果に基づいて像面湾曲を調整するように光学ユニットを移動させる移動手段と、を有するレンズ装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１６－１０９８２３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

近年、レンズ製作時の利便性等の観点から、投写光学系を構成するレンズ材料として、有機材料が用いられる場合がある。しかしながら、有機材料からなるレンズ、いわゆる、樹脂レンズを用いた場合、樹脂レンズの劣化に起因して投写光学系の光学性能が低下するおそれがある。

【0005】

特許文献１のレンズ装置においては、光学ユニットの温度変化を検出し、光学ユニットを光軸に沿って移動させることにより、像面湾曲を低減させている。ところが、特許文献１のレンズ装置は、樹脂レンズの使用を想定していないため、この種の問題に対応することができない。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記の課題を解決するために、本発明の一つの態様の投写光学装置は、少なくとも一つの樹脂レンズを有し、被投写面に投写画像を投写する投写光学系と、前記樹脂レンズの劣化を抑制する劣化抑制部と、前記劣化抑制部を制御する投写制御部と、を備える。

【0007】

また、本発明の一つの態様のプロジェクターは、光源と、前記光源から射出される光を画像情報に基づいて変調する光変調装置と、前記光変調装置によって変調される光を投写する、本発明の一つの態様の投写光学装置と、を備える。

【0008】

また、本発明の一つの態様の投写光学装置の制御方法は、少なくとも一つの樹脂レンズを有し、被投写面に投写画像を投写する投写光学系を備える投写光学装置の制御方法であって、前記樹脂レンズの劣化状態を検出する工程と、前記劣化状態の検出結果に基づいて前記樹脂レンズの劣化を抑制する動作を行う工程と、を備える。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】第１実施形態のプロジェクターの概略構成図である。

【図2】第１実施形態の投写光学装置の概略構成図である。

【図3】第１実施形態の投写光学装置の制御方法を示すフローチャートである。

【図4】第２実施形態の投写光学装置の概略構成図である。

【図5】第２実施形態の投写光学装置の制御方法を示すフローチャートである。

【図6】第３実施形態の投写光学装置の概略構成図である。

【図7】第３実施形態の投写光学装置の制御方法を示すフローチャートである。

【図8】第４実施形態の投写光学装置の概略構成図である。

【図9】第４実施形態の投写光学装置の制御方法を示すフローチャートである。

【図10】第５実施形態の投写光学装置の制御方法を示すフローチャートである。

【図11】第６実施形態の投写光学装置の概略構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について、図１～図３を用いて説明する。
以下の各図面においては各構成要素を見やすくするため、構成要素によって寸法の縮尺を異ならせて示すことがある。

【0011】

本実施形態に係るプロジェクターの一例について説明する。
図１は、本実施形態に係るプロジェクター１の概略構成図である。
図１に示すように、本実施形態のプロジェクター１は、スクリーンＳ（被投写面）上にカラー映像を表示する投写型画像表示装置である。プロジェクター１は、照明装置２と、色分離光学系３と、光変調装置１８Ｒと、光変調装置１８Ｇと、光変調装置１８Ｂと、色合成光学系１９と、投写光学装置５と、制御部４と、を備える。

【0012】

照明装置２は、光源１０と、第１インテグレーターレンズ１１と、第２インテグレーターレンズ１２と、偏光変換素子１３と、重畳レンズ１４と、を備える。

【0013】

光源１０は、例えば超高圧水銀ランプ等の放電ランプ、蛍光体等の波長変換素子と励起光源とを有する光源、半導体レーザー等の固体光源などで構成されている。光源１０は、白色の光ＬＷを射出する。

【0014】

第１インテグレーターレンズ１１および第２インテグレーターレンズ１２のそれぞれは、アレイ状に配列された複数のレンズを有する。第１インテグレーターレンズ１１は、光源１０から射出される光ＬＷを複数の光束に分割する。第１インテグレーターレンズ１１を構成する各レンズは、分割された複数の光束を第２インテグレーターレンズ１２の各レンズの近傍に集光させる。

【0015】

偏光変換素子１３は、第２インテグレーターレンズ１２から射出される光を特定の偏光方向を有する直線偏光に変換する。重畳レンズ１４は、第１インテグレーターレンズ１１の各レンズの像を、第２インテグレーターレンズ１２を介して、光変調装置１８Ｒ、光変調装置１８Ｇ、および光変調装置１８Ｂを構成する各液晶パネルの画像形成領域上で重畳させる。

【0016】

色分離光学系３は、第１ダイクロイックミラー１５と、第２ダイクロイックミラー２１と、第１反射ミラー１６と、第２反射ミラー２３と、第３反射ミラー２５と、第１リレーレンズ２２と、第２リレーレンズ２４と、を備える。色分離光学系３は、照明装置２から射出された光ＬＷを赤色光ＬＲと緑色光ＬＧと青色光ＬＢとに分離し、赤色光ＬＲを光変調装置１８Ｒに導き、緑色光ＬＧを光変調装置１８Ｇに導き、青色光ＬＢを光変調装置１８Ｂに導く。

【0017】

フィールドレンズ１７Ｒは、色分離光学系３と光変調装置１８Ｒとの間に配置され、入射した光を略平行化して光変調装置１８Ｒに向けて射出する。フィールドレンズ１７Ｇは、色分離光学系３と光変調装置１８Ｇとの間に配置され、入射した光を略平行化して光変調装置１８Ｇに向けて射出する。フィールドレンズ１７Ｂは、色分離光学系３と光変調装置１８Ｂとの間に配置され、入射した光を略平行化して光変調装置１８Ｂに向けて射出する。

【0018】

第１ダイクロイックミラー１５は、赤色光成分を反射させ、緑色光成分および青色光成分を透過させる。第２ダイクロイックミラー２１は、緑色光成分を反射させ、青色光成分を透過させる。第１反射ミラー１６は、赤色光成分を反射させる。第２反射ミラー２３および第３反射ミラー２５は、青色光成分を反射させる。

【0019】

第１ダイクロイックミラー１５で反射した赤色光ＬＲは、第１反射ミラー１６で反射し、フィールドレンズ１７Ｒを透過して赤色光用の光変調装置１８Ｒの画像形成領域に入射する。第１ダイクロイックミラー１５を透過した緑色光ＬＧは、第２ダイクロイックミラー２１で反射し、フィールドレンズ１７Ｇを透過して緑色光用の光変調装置１８Ｇの画像形成領域に入射する。第２ダイクロイックミラー２１を透過した青色光ＬＢは、第１リレーレンズ２２、第２反射ミラー２３、第２リレーレンズ２４、第３反射ミラー２５、およびフィールドレンズ１７Ｂを経て青色光用の光変調装置１８Ｂの画像形成領域に入射する。

【0020】

光変調装置１８Ｒ、光変調装置１８Ｇ、および光変調装置１８Ｂのそれぞれは、入射された色光を画像情報に応じて変調し、画像光を形成する。光変調装置１８Ｒ、光変調装置１８Ｇ、および光変調装置１８Ｂのそれぞれは、液晶パネルを有する。図示を省略するが、光変調装置１８Ｒ、光変調装置１８Ｇ、および光変調装置１８Ｂの各液晶パネルの光入射側に、入射側偏光板がそれぞれ配置されている。また、各液晶パネルの光射出側に、射出側偏光板がそれぞれ配置されている。

【0021】

色合成光学系１９は、光変調装置１８Ｒ、光変調装置１８Ｇ、および光変調装置１８Ｂから射出された各色の画像光を合成し、フルカラーの画像光を形成する。色合成光学系１９は、４つの直角プリズムを貼り合わせた平面視で略正方形状をなすクロスダイクロイックプリズムで構成されている。直角プリズム同士を貼り合わせた略Ｘ字状の界面には、誘電体多層膜が形成されている。

【0022】

色合成光学系１９から射出された画像光は、投写光学装置５によって拡大投写され、スクリーンＳ上で画像を形成する。すなわち、投写光学装置５は、光変調装置１８Ｒ、光変調装置１８Ｇ、および光変調装置１８Ｂによって変調された光をスクリーンＳ上に投写する。

【0023】

制御部４は、画像処理部６と、表示駆動部７と、を備える。画像処理部６には、ビデオ信号等の外部画像信号が入力される。表示駆動部７は、画像処理部６から出力される画像信号に基づいて光変調装置１８Ｒ、光変調装置１８Ｇ、および光変調装置１８Ｂを駆動する。

【0024】

画像処理部６は、外部機器から入力されるビデオ信号等の外部画像信号を各色の階調等を含む画像情報に変換する。表示駆動部７は、画像処理部６から出力される画像情報に基づいて光変調装置１８Ｒ、光変調装置１８Ｇ、および光変調装置１８Ｂを動作させる。これにより、制御部４は、画像情報に対応した投写画像を形成する各色の画像光を、光変調装置１８Ｒ、光変調装置１８Ｇ、および光変調装置１８Ｂに生成させる。

【0025】

以下、投写光学装置５の構成について説明する。
図２は、本実施形態の投写光学装置５の概略構成図である。なお、光変調装置１８Ｒ、光変調装置１８Ｇ、光変調装置１８Ｂは同一の構成を有しているため、図２においては、光変調装置１８と記載する。また、スクリーンＳの図示を省略する。

【0026】

図２に示すように、投写光学装置５は、少なくとも一つの樹脂レンズを有し、スクリーンＳに投写画像を投写する投写光学系２７と、後述する第１光学素子３３の劣化を抑制する劣化抑制部２８と、劣化抑制部２８を制御する投写制御部２９と、を備える。

【0027】

投写光学系２７は、複数枚のレンズを含む２つの光学系で構成されている。具体的に、投写光学装置５は、縮小側から拡大側に向かって順に、第１光学系３１と、第２光学系３２と、を備える。本実施形態の投写光学装置５は、広角投影が可能である。すなわち、投写光学装置５においては、像高が最も低い位置に到達する光束と、像高が最も高い位置に到達する光束と、がなす角度、いわゆる、投写角度が広い。

【0028】

第１光学系３１は、複数枚のレンズを備える屈折光学系である。第２光学系３２は、反射型のレンズからなる第１光学素子３３から構成されている。すなわち、本実施形態の投写光学装置５は、反射屈折型の投写光学装置で構成されている。

【0029】

第１光学素子３３は、縮小側から順に、第１入射面４１、第１反射面４２、および第１射出面４３を有する。第１入射面４１は、縮小側に突出する凸形状を有する。第１反射面４２は、凹形状を有する。第１射出面４３は、拡大側に突出する凸形状を有する。第２光学系３２を構成する第１光学素子３３は、第１光学系３１の第１光軸Ｎ上に配置されている。本実施形態では、第１光学系３１の第１光軸Ｎと、第１光学素子３３の第１反射面４２の第２光軸Ｍと、は一致しており、第１光軸Ｎと第２光軸Ｍとからなる直線は、投写光学系２７の光軸となる。

【0030】

投写光学装置５の縮小側結像面には、光変調装置１８が配置されている。光変調装置１８は、第１光学系３１の第１光軸Ｎに垂直な面内において、第１光軸Ｎに対して一方側に投写画像を形成する。投写光学装置５の拡大側結像面には、スクリーンＳが配置されている。第１光学系３１と第１光学素子３３の第１反射面４２との間には、縮小側結像面と共役な中間像３５が結像される。中間像３５は拡大側結像面とも共役である。本実施形態では、中間像３５は、第１光学素子３３の内部に形成される。すなわち、中間像３５は、第１光学素子３３の第１入射面４１と第１反射面４２との間に形成される。

【0031】

以下、説明の都合上、互いに直交する３つの軸をＸ軸、Ｙ軸、およびＺ軸とする。また、拡大側結像面であるスクリーンＳの幅方向をＸ軸方向とし、スクリーンＳの上下方向をＹ軸方向とし、スクリーンＳと垂直な方向をＺ軸方向とする。また、第１光学系３１の第１光軸Ｎと第１光学素子の第１反射面４２の第２光軸Ｍとを含む平面をＹＺ平面とする。

【0032】

本実施形態では、第１光学系３１の第１光軸Ｎ、および第１光学素子３３の第１反射面４２の第２光軸Ｍは、Ｚ軸方向に延びている。したがって、図２は、ＹＺ平面上の光線図である。光変調装置１８は、第１光学系３１の第１光軸Ｎの上方に投写画像を形成する。

【0033】

第１光学系３１は、１４枚のレンズＬ１～Ｌ１４を有する。レンズＬ１～レンズＬ１４は、縮小側から拡大側に向かってこの順に配置されている。本実施形態では、レンズＬ２とレンズＬ３とは、互いに接合された第１接合レンズＬ２１である。レンズＬ４とレンズＬ５とは、互いに接合された第２接合レンズＬ２２である。レンズＬ９とレンズＬ１０とは、互いに接合された第３接合レンズＬ２３である。また、レンズＬ７とレンズＬ８との間には、絞りＯが配置されている。

【0034】

第１光学素子３３は、第１反射面４２の第２光軸Ｍを設計軸として設計されている。言い換えると、第２光軸Ｍは、第１入射面４１、第１射出面４３および第１反射面４２の設計上の光軸である。第１入射面４１および第１反射面４２は、第１反射面４２の第２光軸Ｍの下方に位置し、第１射出面４３は、第１反射面４２の第２光軸Ｍの上方に位置する。第１光学素子３３は、図示しない任意の支持機構によって回転可能に支持されている。

【0035】

本実施形態では、第１光学素子３３の第１入射面４１、第１反射面４２、および第１射出面４３は、いずれも非球面である。また、第１入射面４１、第１反射面４２、および第１射出面４３を含む面は、第１反射面４２の第２光軸Ｍを回転軸として回転対称の形状を有する。したがって、第１入射面４１と第１射出面４３とは、回転対称の形状を有する。第１反射面４２は、第１光学素子３３の第１入射面４１とは反対側の面に設けられた反射コーティング層で構成されている。なお、各非球面は、自由曲面であってもよい。この場合であっても、自由曲面は、第２光軸Ｍを設計軸として設計されている。

【0036】

本実施形態において、第２光学系３２を構成する第１光学素子３３は、樹脂レンズで構成されている。したがって、本実施形態の第１光学素子３３は、特許請求の範囲の樹脂レンズに対応する。一方、第１光学系３１を構成する１４枚のレンズＬ１～Ｌ１４は、いずれもガラスレンズで構成されている。なお、１４枚のレンズＬ１～Ｌ１４のうち、少なくとも一部のレンズは、樹脂レンズで構成されていてもよい。すなわち、投写光学系２７は、少なくとも一つの樹脂レンズを有する。

【0037】

プロジェクター１の使用時において、仮に第１光学素子３３を回転させなかったとすると、第１光学素子３３内の光密度が高い個所に、局所的な発熱が生じる場合がある。本実施形態の場合、光密度が高い個所の一例として第２光学系３２の射出瞳Ｐ１が挙げられ、射出瞳Ｐ１は、第１光学素子３３の内部に形成される。図２において、射出瞳Ｐ１は、上端光束Ｊの一番上の光線ＪＵと下端光束Ｋの一番上の光線ＫＵの交点Ｃ１と、上端光束Ｊの一番下の光線ＪＤと下端光束Ｋの一番下の光線ＫＤの交点Ｃ２と、を結んだ個所と定義する。この場合、プロジェクター１の使用時において、第１光学素子３３を回転させなかったとすると、第１光学素子３３内の射出瞳Ｐ１とその近傍の領域に光が集中し、局所的な発熱が生じる場合がある。

【0038】

劣化抑制部２８は、第１反射面４２の第２光軸Ｍ、すなわち、投写光学系２７の光軸に沿う回転軸を中心として第１光学素子３３を回転させる回転駆動部３７から構成されている。具体的には、回転駆動部３７は、例えばモーターから構成されている。モーターの形態は、特に限定されない。回転駆動部３７は、第１反射面４２の第２光軸Ｍに沿う回転軸３８を有し、回転軸３８に第１光学素子３３が接合されている。なお、接合の具体的な形態としては、例えば第１光学素子３３が図示しないベース部材を介して接合されていてもよい。第１光学素子３３は、上述したように回転対称の形状を有するため、回転対称形の中心軸が回転軸３８と同軸上に位置するように、回転軸３８に接合されている。回転駆動部３７は、第１反射面４２に対して第１入射面４１および第１射出面４３とは反対側に配置されている。本実施形態の場合、第１光学素子３３が反射屈折型の光学素子であるため、回転駆動部３７が第２光軸Ｍ上に配置されていても、第１入射面４１および第１射出面４３とは反対側であれば、光学的に支障がない。回転駆動部３７は、電源投入時に第１光学素子３３を所定の速度で回転させる。

【0039】

投写制御部２９は、本実施形態の劣化抑制部２８を構成する回転駆動部３７を制御する。投写制御部２９は、例えば投写光学装置５の制御基板に設けられたＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）により構成され、以下に示す各種の処理を実行する。なお、投写制御部２９は、プロジェクター１に設けられていてもよい。投写制御部２９の動作については、次に説明する。

【0040】

以下、本実施形態の投写光学装置５の制御方法について説明する。
図３は、本実施形態の投写光学装置５の制御方法を示すフローチャートである。
最初に、プロジェクター１の使用開始時には、使用者により電源が投入され、オン状態となる（ステップＳ１１）。

【0041】

次に、投写制御部２９は、制御部４からの電源投入信号を受けて回転駆動部３７に駆動信号を出力し、モーターを駆動させる（ステップＳ１２）。
このとき、第１光学素子３３は、所定の速度、具体的には一定の角速度で連続的に回転する（ステップＳ１３）。本実施形態の場合、第１光学素子３３は、プロジェクター１の使用時に常に回転し続ける構成を有する。これにより、第１光学素子３３の温度上昇が抑えられ、劣化が抑制される。

【0042】

次に、プロジェクター１の使用終了時に、使用者により電源が遮断されてオフ状態となる（ステップＳ１４）。
次に、投写制御部２９は、制御部４からの電源遮断信号を受けて回転駆動部３７に駆動信号の出力を停止し、モーターを停止させる（ステップＳ１５）。
これにより、第１光学素子３３の回転が停止する（ステップＳ１６）。

【0043】

上述したように、本実施形態の投写光学装置５において、第１光学素子３３の第１入射面４１、第１反射面４２および第１射出面４３は、いずれも非球面である。この種の非球面レンズを投写光学装置５に適用する場合、例えば金型を用いて非球面形状を形成できる等、レンズ製作が簡便にできることから、非球面レンズの材料として有機材料が用いられる場合がある。しかしながら、有機材料からなる樹脂レンズは、プロジェクターの高光束化、光源の高輝度化に伴って劣化が生じるおそれがある。ただし、樹脂レンズの劣化を抑制する方法は、従来から提供されていなかった。

【0044】

本発明者は、樹脂レンズの劣化の原因について鋭意検討した結果、例えば本実施形態の第１光学素子３３に樹脂レンズを適用した場合、第１光学素子３３の内部に射出瞳Ｐ１等の光密度が高い個所が生成され、光密度が高い個所およびその近傍において局所的な発熱が生じることが樹脂レンズの劣化につながっていることを見出した。

【0045】

そこで、本実施形態の投写光学装置５においては、プロジェクター１の使用時に回転駆動部３７によって第１光学素子３３を等角速度で回転させるため、射出瞳Ｐ１の位置が回転軸３８を中心とする周方向に沿って時間的に移動する。これにより、第１光学素子３３における光強度分布が周方向に均一化されるため、第１光学素子３３の局所的な発熱に伴う急激な温度上昇が抑制される。これにより、本実施形態の投写光学装置５は、第１光学素子３３の劣化を抑制することができ、第１光学素子３３の劣化に起因する投写光学装置５の光学性能の低下を抑制することができる。なお、第１光学素子３３が回転軸３８を中心として回転対称の形状を有するため、プロジェクター１の使用時に第１光学素子３３を回転させても、光学的な影響はほとんどない。

【0046】

また、本実施形態の投写光学装置５は、プロジェクター１の使用時に第１光学素子３３を常時回転させる構成を有するため、第１光学素子３３の劣化状態を検出するための検出部が不要である。そのため、本実施形態の投写光学装置５は、使用者が特別な操作を行うことなく、簡易な装置構成で、第１光学素子３３の劣化に起因する投写光学装置５の光学性能の低下を抑制することができる。

【0047】

また、本実施形態のプロジェクター１は、上記の投写光学装置５を備えているため、投写性能に優れる。

【0048】

［第２実施形態］
以下、本発明の第２実施形態について、図４および図５を用いて説明する。
第２実施形態のプロジェクターの構成は第１実施形態と同様であり、投写光学装置の構成が第１実施形態と異なる。そのため、プロジェクターの全体構成の説明は省略する。
図４は、第２実施形態の投写光学装置５１の概略構成図である。
図４において、第１実施形態で用いた図面と共通の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。

【0049】

図４に示すように、本実施形態の投写光学装置５１は、スクリーンＳに投写画像を投写する投写光学系２７と、第１光学素子３３の劣化を抑制する劣化抑制部２８と、検出部５３による検出結果に基づいて劣化抑制部２８を制御する投写制御部５２と、第１光学素子３３の劣化状態を検出する検出部５３と、を備える。

【0050】

検出部５３としては、以下に示す種々の形態の検出部を用いることができる。
第１例の検出部は、スクリーンＳ上に投写される投写画像を撮像する撮像部を有する。撮像部として、例えばＣＣＤカメラ等の撮像素子を用いることができる。この場合、投写制御部５２は、例えば撮像部が撮像したスクリーンＳ上の投写画像の輝度情報の積分値を累積することにより、第１光学素子３３の劣化状態を検出することができる。投写制御部５２は、撮像部が撮像したスクリーンＳ上の投写画像の輝度情報に基づいて劣化抑制部２８を制御する。

【0051】

第２例の検出部は、第１光学素子３３の温度を検出する温度検出部を有する。温度検出部として、例えば赤外線等を用いた非接触型の温度センサーを用いることができる。この場合、投写制御部５２は、温度検出部が検出した第１光学素子３３の温度測定値から、第１光学素子３３の劣化状態を検出することができる。このとき、投写制御部５２は、当該１回の使用時における温度測定値から劣化状態を検出してもよいし、出荷時から現在までの温度変化の履歴を加味した温度測定値から劣化状態を検出してもよい。投写制御部５２は、温度検出部が検出した第１光学素子３３の温度情報に基づいて劣化抑制部２８を制御する。

【0052】

第３例の検出部は、第１光学素子３３からの漏れ光を検出する漏れ光検出部を有する。漏れ光検出部として、例えばフォトセンサーを用いることができる。樹脂レンズは、劣化が進むにつれて漏れ光の強度が大きくなる特性を有している。したがって、投写制御部５２は、フォトセンサーが検出した漏れ光の強度に基づいて、第１光学素子３３の劣化状態を検出することができる。投写制御部５２は、漏れ光検出部が検出した漏れ光の強度情報に基づいて劣化抑制部２８を制御する。

【0053】

第４例の検出部は、第１光学素子３３の光軸方向の厚さを検出する厚さ検出部を有する。厚さ検出部として、例えば非接触型の変位センサーを用いることができる。樹脂レンズは、使用が進むにつれて温度上昇によって光軸方向の厚さが増加しやすい特性を有する。したがって、投写制御部５２は、変位センサーによる第１光学素子３３の第１入射面４１および第１射出面４３の位置の変化に基づいて、第１光学素子３３の劣化状態を検出することができる。投写制御部５２は、厚さ検出部が検出した第１光学素子３３の厚さ情報に基づいて劣化抑制部２８を制御する。なお、検出部は、第１反射面４２の位置の変化を検出し、第１反射面４２の位置の変化に基づいて、第１光学素子３３の劣化状態を検出してもよい。

【0054】

第５例の検出部は、プロジェクター１の光源１０の点灯時間を検出する点灯時間検出部を有する。点灯時間検出部は、プロジェクター１の出荷時を初期値として累積点灯時間を検出してもよいし、当該１回の使用時の使用開始時点を初期値として使用点灯時間を検出してもよい。投写制御部５２は、点灯時間検出部が検出した点灯時間情報に基づいて劣化抑制部２８を制御する。

【0055】

第６例の検出部は、プロジェクター１の光源１０の発光強度を検出する発光強度検出部を有する。発光強度検出部は、例えば光源１０の発光強度の積分値を検出することによって、第１光学素子３３が晒された光の強度を把握できるため、第１光学素子３３の劣化状態を検出することができる。投写制御部５２は、発光強度検出部が検出した発光強度情報に基づいて劣化抑制部２８を制御する。

【0056】

第７例の検出部は、制御部４が有する画像情報から得られる輝度情報を検出する輝度情報検出部を有する。輝度情報検出部は、画像情報から得られる輝度の積分値を検出することにより、第１光学素子３３の劣化状態を検出することができる。投写制御部５２は、輝度情報検出部が検出した輝度情報に基づいて劣化抑制部２８を制御する。

【0057】

劣化抑制部２８は、第１実施形態と同様、第１光学素子３３を回転させる回転駆動部３７で構成されている。また、本実施形態の投写制御部５２は、上述したように、検出部５３による第１光学素子３３の劣化状態の検出結果に基づいて劣化抑制部２８を制御する。

【0058】

ただし、本実施形態の劣化抑制部２８の動作は、第１実施形態とは異なる。すなわち、第１実施形態のプロジェクター１は、検出部５３を有しておらず、プロジェクター１の電源投入時に第１光学素子３３を連続的に回転させていたのに対し、本実施形態のプロジェクターは、検出部５３を有しており、検出部５３による検出結果が所定の閾値を超えた場合に、第１光学素子３３を所定の角度だけ回転させる。
投写光学装置５１のその他の構成は、第１実施形態の投写光学装置５と同様である。

【0059】

以下、本実施形態の投写光学装置５１の制御方法について説明する。
図５は、本実施形態の投写光学装置５１の制御方法を示すフローチャートである。
最初に、プロジェクターの使用開始時には、使用者により電源が投入され、オン状態となる（ステップＳ２１）。

【0060】

次に、検出部５３は、上記の各種の手段を用いて第１光学素子３３の劣化パラメーターを検出する（ステップＳ２２）。劣化パラメーターは、上記第１例～第７例の検出部による第１光学素子３３の劣化状態を示す検出項目である。

【0061】

具体的には、第１例の検出部においては、スクリーンＳ上の投写画像の輝度情報が劣化パラメーターに相当する。第２例の検出部においては、温度検出部が検出した第１光学素子３３の温度測定値が劣化パラメーターに相当する。第３例の検出部においては、フォトセンサーが検出した漏れ光の強度が劣化パラメーターに相当する。第４例の検出部においては、厚さ検出部が検出した第１光学素子３３の厚さ情報が劣化パラメーターに相当する。第５例の検出部においては、点灯時間検出部が検出した点灯時間が劣化パラメーターに相当する。第６例の検出部においては、発光強度検出部が検出した光源の発光強度が劣化パラメーターに相当する。第７例の検出部においては、輝度情報検出部が検出した画像情報の輝度情報が劣化パラメーターに相当する。

【0062】

次に、投写制御部５２は、検出部５３により得られた劣化パラメーターが所定の閾値を超えているか否か、すなわち、劣化パラメーターが許容範囲外であるか否かを判断する（ステップＳ２３）。

【0063】

その結果、劣化パラメーターが許容範囲内である場合（Ｎｏの場合）には、投写制御部５２は、プロジェクターの使用を続けるか否かを判断する（ステップＳ２４）。
プロジェクターの使用を続ける場合（Ｙｅｓの場合）には、所定時間経過後、検出部５３による劣化パラメーターの検出が再度行われる。一方、プロジェクターの使用を続けない場合（Ｎｏの場合）には、プロジェクターの電源が遮断されてオフ状態となる（ステップＳ２５）。

【0064】

一方、劣化パラメーターが許容範囲外である場合（Ｙｅｓの場合）には、投写制御部５２は、回転駆動部３７に駆動信号を出力してモーターを駆動させ、第１光学素子３３を所定の角度だけ回転させる（ステップＳ２６）。具体的には、回転軸３８を中心として第１光学素子３３を例えば９０°だけ回転させる。
その後、劣化パラメーターが一旦初期化され、プロジェクターの使用が続行される。
その後、所定時間が経過すると、検出部５３による劣化パラメーターの検出が再度行われる。

【0065】

したがって、投写制御部５２は、閾値を予め記憶しており、検出部５３が検出した劣化パラメーターが閾値を超えた場合に第１光学素子３３を所定の角度、例えば９０°回転させた後、劣化パラメーターを一旦初期値に戻してプロジェクターの使用を続け、次に、検出部５３が検出した劣化パラメーターが閾値を再度超えた場合に第１光学素子３３をさらに９０°回転させる、という動作を繰り返す。なお、投写制御部５２は、複数の閾値を予め記憶していてもよい。この場合、投写制御部５２は、検出部５３が検出した劣化パラメーターが第１の閾値を超えた場合に第１光学素子３３を所定の角度、例えば９０°回転させた後、その状態でプロジェクターの使用を続け、次に、検出部５３による検出結果が第２の閾値を超えた場合に第１光学素子３３をさらに９０°回転させる、という動作を繰り返してもよい。

【0066】

すなわち、本実施形態の投写光学装置５１の制御方法は、少なくとも一つの樹脂レンズを有し、スクリーンＳに投写画像を投写する投写光学系２７を備える投写光学装置５１の制御方法であって、樹脂レンズからなる第１光学素子３３の劣化状態を検出する工程と、劣化状態の検出結果に基づいて樹脂レンズからなる第１光学素子３３の劣化を抑制する動作を行う工程と、を備える。第１光学素子３３の劣化を抑制する動作として、検出結果が所定の閾値を超えた場合に第１光学素子３３を所定の角度だけ回転させる。

【0067】

本実施形態の投写光学装置５１においては、検出部５３が検出した劣化パラメーターが所定の閾値を超えた場合に回転駆動部３７によって第１光学素子３３を所定の角度だけ回転させるため、射出瞳Ｐ１の位置が回転軸３８を中心とする周方向に沿って時間的に移動する。これにより、第１光学素子３３における光強度分布が周方向に均一化されるため、第１光学素子３３の局所的な発熱に伴う急激な温度上昇が抑制される。これにより、本実施形態の投写光学装置５１においても、第１光学素子３３の劣化に起因する投写光学装置５１の光学性能の低下を抑制できる、といった第１実施形態と同様の効果が得られる。

【0068】

また、本実施形態の投写光学装置５１においては、検出部５３が第１光学素子３３の劣化状態を自動的に検出するため、使用者が特別な操作を行うことなく、第１光学素子３３の劣化に起因する投写光学装置５１の光学性能の低下を抑制することができる。

【0069】

また、検出部として撮像部を用いた場合、安価かつ簡便な方法で第１光学素子３３の劣化状態を検出することができる。特に内蔵カメラ付きのプロジェクターであれば、検出用の新たな部品を追加することなく、既存の構成で第１光学素子３３の劣化に起因する投写光学装置５１の光学性能の低下を抑制することができる。

【0070】

また、検出部として温度検出部を用いた場合、投写性能に対する影響が最も大きい第１光学素子３３の温度を直接検出できるため、第１光学素子３３の劣化に起因する投写光学装置５１の光学性能の低下を的確に抑制することができる。

【0071】

また、検出部として漏れ光検出部を用いた場合、投写光学系が反射屈折型の光学系であるときに有効であり、安価な方法で第１光学素子３３の劣化状態を検出することができる。

【0072】

また、検出部として厚さ検出部を用いた場合、第１光学素子３３の変形を直接検出することができるため、安全性が高い。

【0073】

また、検出部として点灯時間検出部を用いた場合、簡易な方法で第１光学素子３３の劣化状態を検出することができ、計算コストが不要である。特に１回の使用時の使用開始時点を初期値として点灯時間を検出する方法を採用する場合、プロジェクターを連続使用する際に安全性が高い。

【0074】

また、検出部として発光強度検出部を用いた場合、的確かつ簡易な方法で第１光学素子３３の劣化状態を検出することができる。

【0075】

また、検出部として輝度情報検出部を用いた場合、制御部４が元々持っている画像情報を処理すればよいため、簡易かつ的確な方法で第１光学素子３３の劣化状態を検出することができる。

【0076】

また、本実施形態のプロジェクターは、上記の投写光学装置５１を備えているため、投写性能に優れる。

【0077】

［第３実施形態］
以下、本発明の第３実施形態について、図６および図７を用いて説明する。
第３実施形態のプロジェクターの構成は第１実施形態と同様であり、投写光学装置の構成が第１実施形態と異なる。そのため、プロジェクターの全体構成の説明は省略する。
図６は、第３実施形態の投写光学装置５５の概略構成図である。
図６において、第１実施形態で用いた図面と共通の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。

【0078】

図６に示すように、本実施形態の投写光学装置５５は、スクリーンＳに投写画像を投写する投写光学系２７と、第１光学素子３３の劣化を抑制する劣化抑制部５６と、劣化抑制部５６を制御する投写制御部５２と、第１光学素子３３の劣化状態を検出する検出部５３と、を備える。

【0079】

劣化抑制部５６は、第１光学素子３３を冷却する冷却部５７で構成されている。冷却部５７として、例えば第１光学素子３３を空冷によって冷却するファンを用いることができる。なお、冷却部５７として、熱電素子等の冷却手段が用いられてもよいし、液冷が用いられてもよい。

【0080】

検出部５３として、第２実施形態で例示した種々の検出部を用いることができる。投写制御部５２は、検出部５３による第１光学素子３３の劣化状態の検出結果に基づいて劣化抑制部５６を制御する。
投写光学装置５５のその他の構成は、第１実施形態の投写光学装置５と同様である。

【0081】

以下、本実施形態の投写光学装置５５の制御方法について説明する。
図７は、本実施形態の投写光学装置５５の制御方法を示すフローチャートである。
最初に、プロジェクターの使用開始時には、使用者により電源が投入され、オン状態となる（ステップＳ３１）。

【0082】

次に、検出部５３は、種々の手段を用いて第１光学素子３３の劣化パラメーターを検出する（ステップＳ３２）。

【0083】

次に、投写制御部５２は、検出部５３による検出結果としての劣化パラメーターが所定の閾値を超えているか否か、すなわち、劣化パラメーターが許容範囲外であるか否かを判断する（ステップＳ３３）。

【0084】

その結果、劣化パラメーターが許容範囲内である場合（Ｎｏの場合）には、投写制御部５２は、プロジェクターの使用を続けるか否かを判断する（ステップＳ３４）。
プロジェクターの使用を続ける場合（Ｙｅｓの場合）には、所定時間経過後、検出部５３による劣化パラメーターの検出が再度行われる。一方、プロジェクターの使用を続けない場合（Ｎｏの場合）には、プロジェクターの電源が遮断されてオフ状態となる（ステップＳ３７）。

【0085】

一方、劣化パラメーターが許容範囲外である場合（Ｙｅｓの場合）には、投写制御部５２は、冷却部５７であるファンを回転させることによって、第１光学素子３３を冷却する（ステップＳ３５）。

【0086】

次に、投写制御部５２は、プロジェクターの使用を続けるか否かを判断する（ステップＳ３６）。プロジェクターの使用を続ける場合（Ｙｅｓの場合）には、所定時間経過後、検出部５３による劣化パラメーターの検出が再度行われる。一方、プロジェクターの使用を続けない場合（Ｎｏの場合）には、電源が遮断されてオフ状態となる（ステップＳ３７）。

【0087】

すなわち、本実施形態の投写光学装置５５の制御方法においては、第１光学素子３３の劣化を抑制する動作として、検出結果が所定の閾値を超えた場合に第１光学素子３３を冷却する。

【0088】

本実施形態の投写光学装置５５においては、検出部５３が検出した劣化パラメーターが所定の閾値を超えた際に冷却部５７によって第１光学素子３３が冷却されるため、第１光学素子３３の発熱に伴う急激な温度上昇が抑制される。これにより、本実施形態の投写光学装置５５においても、第１光学素子３３の劣化に起因する投写光学装置５５の光学性能の低下を抑制できる、といった第１実施形態と同様の効果が得られる。

【0089】

特に本実施形態の場合、第１実施形態のように第１光学素子３３を回転させないため、スクリーンＳ上の投写画像の揺れを少なくすることができる。また、第１光学素子３３の形状が回転対称でなくてもよいため、第１光学素子３３の形状の自由度を高めることができる。

【0090】

［第４実施形態］
以下、本発明の第４実施形態について、図８および図９を用いて説明する。
第４実施形態のプロジェクターの構成は第１実施形態と同様であり、投写光学装置の構成が第１実施形態と異なる。そのため、プロジェクターの全体構成の説明は省略する。
図８は、第４実施形態の投写光学装置５９の概略構成図である。
図８において、第１実施形態で用いた図面と共通の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。

【0091】

図８に示すように、本実施形態の投写光学装置５９は、スクリーンＳに投写画像を投写する投写光学系２７と、第１光学素子３３の劣化を抑制する劣化抑制部６０と、劣化抑制部６０を制御する投写制御部５２と、第１光学素子３３の劣化状態を検出する検出部５３と、を備える。

【0092】

本実施形態の投写光学系２７において、第１光学素子３３は、使用者が必要に応じて交換できるように構成されている。劣化抑制部６０は、使用者に対して第１光学素子３３の交換を促すための報知を行う報知部６１で構成されている。報知部６１として、例えば交換が必要な際に点灯するＬＥＤインジケーターを用いることができる。なお、報知部６１は、スクリーンＳに例えば「投写レンズの交換時期です。交換して下さい。」等の表示を行う構成を有していてもよい。あるいは、報知部６１は、音声によって交換時期を知らせる構成を有していてもよい。

【0093】

検出部５３は、第２実施形態で例示した種々の検出部を用いることができる。投写制御部５２は、検出部５３による第１光学素子３３の劣化状態の検出結果に基づいて劣化抑制部６０を制御する。報知部６１は、検出部５３による検出結果が所定の閾値を超えた場合に、第１光学素子３３の交換を促すための報知を行う。
投写光学装置５９のその他の構成は、第１実施形態の投写光学装置５と同様である。

【0094】

以下、本実施形態の投写光学装置５９の制御方法について説明する。
図９は、本実施形態の投写光学装置５９の制御方法を示すフローチャートである。
最初に、プロジェクターの使用開始時には、使用者により電源が投入され、オン状態となる（ステップＳ４１）。

【0095】

次に、検出部５３は、種々の手段を用いて第１光学素子３３の劣化パラメーターを検出する（ステップＳ４２）。

【0096】

次に、投写制御部５２は、検出部５３による検出結果である劣化パラメーターが所定の閾値を超えているか否か、すなわち、劣化パラメーターが許容範囲外であるか否かを判断する（ステップＳ４３）。

【0097】

その結果、劣化パラメーターが許容範囲内である場合（Ｎｏの場合）には、投写制御部５２は、プロジェクターの使用を続けるか否かを判断する（ステップＳ４４）。
プロジェクターの使用を続ける場合（Ｙｅｓの場合）には、所定時間経過後、検出部による劣化パラメーターの検出が再度行われる。一方、プロジェクターの使用を続けない場合（Ｎｏの場合）には、電源が遮断されてオフ状態となる（ステップＳ４５）。

【0098】

一方、劣化パラメーターが許容範囲外である場合（Ｙｅｓの場合）には、投写制御部５２は、報知部６１に制御信号を出力し、報知部６１は、第１光学素子３３の交換を促すための報知を行う（ステップＳ４６）。このとき、報知部６１は、一定時間だけ報知を行ってもよいし、使用者が交換作業を完了するまで報知を続けてもよい。

【0099】

次に、使用者が第１光学素子３３の交換を行う（ステップＳ４７）。
その後、劣化パラメーターが一旦初期化され、プロジェクターの使用が続行される。その後、所定時間が経過すると、検出部５３による劣化パラメーターの検出が再度行われる。

【0100】

すなわち、本実施形態の投写光学装置５９の制御方法においては、第１光学素子３３の劣化を抑制する動作として、検出結果が所定の閾値を超えた場合に第１光学素子３３の交換を促すための報知を行う。

【0101】

本実施形態の投写光学装置５９においては、検出部５３が検出した劣化パラメーターが所定の閾値を超えた場合に報知部６１によって第１光学素子３３の交換を促す報知が行われ、使用者によって新しい第１光学素子３３と交換される。これにより、本実施形態の投写光学装置５９においても、第１光学素子３３の劣化に起因する投写光学装置５９の光学性能の低下を抑制できる、といった第１実施形態と同様の効果が得られる。

【0102】

特に本実施形態の場合、第１光学素子３３の交換によって劣化が抑制されるため、投写制御部５２による劣化抑制部６０の複雑な制御が不要である。また、第１実施形態のように第１光学素子３３を回転させないため、スクリーンＳ上の投写画像の揺れを少なくすることができる。また、第１光学素子３３の形状が回転対称でなくてもよく、第１光学素子３３の形状の自由度を高めることができる。

【0103】

［第５実施形態］
以下、本発明の第５実施形態について、図１０を用いて説明する。
第５実施形態のプロジェクターの構成は第１実施形態と同様であり、投写光学装置の構成および制御方法が第１実施形態と異なる。そのため、プロジェクターの全体構成の説明は省略する。
図１０は、本実施形態の投写光学装置の制御方法を示すフローチャートである。本実施形態では、投写光学装置の概略構成の図示は省略する。

【0104】

本実施形態の投写光学装置は、第１～第４実施形態と同様、スクリーンＳに投写画像を投写する投写光学系２７と、第１光学素子３３の劣化を抑制する劣化抑制部と、劣化抑制部を制御する投写制御部５２と、第１光学素子３３の劣化状態を検出する検出部５３と、を備える。ただし、本実施形態の場合、投写光学装置は、第１～第４実施形態で例示した劣化抑制部のうち、互いに種類が異なる２つの劣化抑制部を備えている。

【0105】

以下、本実施形態の投写光学装置の制御方法について説明する。
最初に、プロジェクターの使用開始時には、使用者により電源が投入され、オン状態となる（ステップＳ５１）。

【0106】

次に、検出部５３は、第１光学素子３３の劣化パラメーターの１回目の検出を行う（ステップＳ５２）。

【0107】

次に、投写制御部５２は、検出部５３による１回目の検出結果である劣化パラメーターが所定の閾値を超えているか否か、すなわち、劣化パラメーターが許容範囲外であるか否かを判断する（ステップＳ５３）。

【0108】

その結果、劣化パラメーターが許容範囲内である場合（Ｎｏの場合）には、投写制御部５２は、プロジェクターの使用を続けるか否かを判断する（ステップＳ５４）。
プロジェクターの使用を続ける場合（Ｙｅｓの場合）には、所定時間経過後、検出部５３による劣化パラメーターの１回目の検出が再度行われる。一方、プロジェクターの使用を続けない場合（Ｎｏの場合）には、電源が遮断されてオフ状態となる（ステップＳ６０）。

【0109】

一方、劣化パラメーターが許容範囲外である場合（Ｙｅｓの場合）には、投写制御部５２は、２種類の劣化抑制部のうちの一方に制御信号を出力し、劣化抑制部は、第１光学素子３３の劣化を抑制するための１回目の動作を行う（ステップＳ５５）。

【0110】

次に、所定時間経過後、検出部５３は、第１光学素子３３の劣化パラメーターの２回目の検出を行う（ステップＳ５６）。

【0111】

次に、投写制御部５２は、検出部５３による２回目の検出結果である劣化パラメーターが所定の閾値を超えているか否か、すなわち、劣化パラメーターが許容範囲外であるか否かを判断する（ステップＳ５７）。

【0112】

その結果、劣化パラメーターが許容範囲内である場合（Ｎｏの場合）には、投写制御部５２は、プロジェクターの使用を続けるか否かを判断する（ステップＳ５８）。
プロジェクターの使用を続ける場合（Ｙｅｓの場合）には、所定時間経過後、検出部５３による劣化パラメーターの２回目の検出が再度行われる。一方、プロジェクターの使用を続けない場合（Ｎｏの場合）には、電源が遮断されてオフ状態となる（ステップＳ６０）。

【0113】

一方、劣化パラメーターが許容範囲外である場合（Ｙｅｓの場合）には、投写制御部５２は、２種類の劣化抑制部のうちの他方に制御信号を出力し、劣化抑制部は、第１光学素子３３の劣化を抑制するための２回目の動作を行う（ステップＳ５９）。

【0114】

第１光学素子３３の劣化を抑制するための１回目の動作と２回目の動作とは、第１～第４実施形態で例示した劣化抑制部のいずれを組み合わせてもよい。例えば、１回目の動作として、第１光学素子３３の回転または冷却が行われ、２回目の動作として、第１光学素子３３の交換を促すための報知が行われる。

【0115】

本実施形態の投写光学装置においては、検出部５３が検出した劣化パラメーターが所定の閾値を超えた場合に、第１光学素子３３の劣化抑制のための所定の動作が行われる。これにより、本実施形態の投写光学装置においても、第１光学素子３３の劣化に起因する投写光学装置の光学性能の低下を抑制できる、といった第１実施形態と同様の効果が得られる。特に本実施形態の場合、第１光学素子３３の劣化を抑制するための２種類の動作を組み合わせているため、第１光学素子３３の劣化に起因する投写光学装置の光学性能の低下をより確実に抑制できる。

【0116】

なお、本実施形態では、第１光学素子３３の劣化を抑制するための動作を２回行う例を挙げたが、劣化抑制のための動作を複数回行う場合、動作の回数は特に限定されることはない。例えば第１光学素子３３の回転→冷却→交換というように、劣化抑制のための動作を３回以上行ってもよい。

【0117】

［第６実施形態］
以下、本発明の第６実施形態について、図１１を用いて説明する。
第６実施形態のプロジェクターの構成は第１実施形態と同様であり、投写光学装置の構成が第１実施形態と異なる。そのため、プロジェクターの全体構成の説明は省略する。
図１１は、第６実施形態の投写光学装置６３の概略構成図である。
図１１において、第１実施形態で用いた図面と共通の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。

【0118】

図１１に示すように、本実施形態の投写光学装置６３は、スクリーンＳに投写画像を投写する投写光学系６４と、後述するレンズＬ３６の劣化を抑制する劣化抑制部５６と、劣化抑制部５６を制御する投写制御部５２と、レンズＬ３６の劣化状態を検出する検出部５３と、を備える。

【0119】

第１～第５実施形態の投写光学系２７は、反射屈折光学系であったのに対し、本実施形態の投写光学系６４は、複数枚のレンズからなる透過屈折光学系である。すなわち、本実施形態の投写光学装置６３は、透過屈折型の投写光学装置で構成されている。そのため、本実施形態では、光変調装置１８から画像光が射出される方向に図示しないスクリーンＳが設置され、投写画像が投写される。

【0120】

投写光学系６４は、６枚のレンズＬ３１～Ｌ３６を有する。レンズＬ３１～レンズＬ３６は、縮小側から拡大側に向かってこの順に配置されている。本実施形態では、最も拡大側に配置されたレンズＬ３６は、樹脂レンズで構成されている。したがって、投写光学装置６３は、レンズＬ３６を冷却する冷却部５７からなる劣化抑制部５６を備えている。

【0121】

本実施形態の投写光学装置６３においても、レンズＬ３６の劣化に起因する投写光学装置の光学性能の低下を抑制できる、といった第１実施形態と同様の効果が得られる。

【0122】

なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、検出部を備えていない投写光学装置の例として、上記第１実施形態は、電源投入時に回転駆動部によって樹脂レンズを回転させる構成を有していたが、この構成に代えて、電源投入時にファンを連続運転し、冷却部によって樹脂レンズを連続的に冷却する構成を有していてもよい。

【0123】

また、上記実施形態では、本発明による投写光学装置を、液晶ライトバルブを用いたプロジェクターに搭載した例を示したが、これに限られない。本発明による投写光学装置を光変調装置としてデジタルマイクロミラーデバイスを用いたプロジェクターに適用してもよい。また、プロジェクターは、複数の光変調装置を有していなくてもよく、１つの光変調装置のみを有していてもよい。

【0124】

その他、投写光学装置およびプロジェクターを構成する各種構成要素の数、配置、形状および材料等の具体的な構成は、上記実施形態に限らず、適宜変更が可能である。

【0125】

なお、本発明の一つの態様の投写光学装置は、以下の構成を有していてもよい。
本発明の一つの態様の投写光学装置は、前記樹脂レンズの劣化状態を検出する検出部をさらに備えていてもよく、前記制御部は、前記検出部による検出結果に基づいて前記劣化抑制部を制御してもよい。

【0126】

本発明の一つの態様の投写光学装置において、前記劣化抑制部は、前記投写光学系の光軸に沿う回転軸を中心として前記樹脂レンズを回転させる回転駆動部を有し、前記回転駆動部は、前記検出部による検出結果が所定の閾値を超えた場合に、前記樹脂レンズを所定の角度で回転させてもよい。

【0127】

本発明の一つの態様の投写光学装置において、前記劣化抑制部は、前記樹脂レンズを冷却する冷却部を有し、前記冷却部は、前記検出部による検出結果が所定の閾値を超えた場合に、前記樹脂レンズを冷却してもよい。

【0128】

本発明の一つの態様の投写光学装置において、前記樹脂レンズは、交換可能に設けられ、前記劣化抑制部は、使用者に対して報知を行う報知部を有し、前記報知部は、前記検出部による検出結果が所定の閾値を超えた場合に、前記樹脂レンズの交換を促すための報知を行ってもよい。

【0129】

本発明の一つの態様の投写光学装置において、前記検出部は、前記被投写面上の前記投写画像を撮像する撮像部を有し、前記制御部は、前記撮像部が撮像した前記投写画像の輝度情報に基づいて前記劣化抑制部を制御してもよい。

【0130】

本発明の一つの態様の投写光学装置において、前記検出部は、前記樹脂レンズの温度を検出する温度検出部を有し、前記制御部は、前記温度検出部が検出した温度情報に基づいて前記劣化抑制部を制御してもよい。

【0131】

本発明の一つの態様の投写光学装置において、前記検出部は、前記樹脂レンズからの漏れ光を検出する漏れ光検出部を有し、前記制御部は、前記漏れ光検出部が検出した前記漏れ光の強度情報に基づいて前記劣化抑制部を制御してもよい。

【0132】

本発明の一つの態様の投写光学装置において、前記検出部は、前記樹脂レンズの光軸方向の厚さを検出する厚さ検出部を有し、前記制御部は、前記厚さ検出部が検出した前記樹脂レンズの厚さ情報に基づいて前記劣化抑制部を制御してもよい。

【0133】

本発明の一つの態様の投写光学装置において、前記劣化抑制部は、前記投写光学系の光軸に沿う回転軸を中心として前記樹脂レンズを回転させる回転駆動部を有し、前記回転駆動部は、電源投入時に前記樹脂レンズを所定の速度で回転させてもよい。

【0134】

本発明の一つの態様の投写光学装置において、前記劣化抑制部は、前記樹脂レンズを冷却する冷却部を有し、前記冷却部は、電源投入時に前記樹脂レンズを冷却してもよい。

【0135】

なお、本発明の一つの態様のプロジェクターは、以下の構成を有していてもよい。
本発明の一つの態様のプロジェクターにおいて、前記プロジェクターは、前記光源の点灯時間を検出する点灯時間検出部を有し、前記点灯時間検出部が検出した点灯時間情報に基づいて前記劣化抑制部を制御してもよい。

【0136】

本発明の一つの態様のプロジェクターにおいて、前記プロジェクターは、前記光源の発光強度を検出する発光強度検出部を有し、前記発光強度検出部が検出した発光強度情報に基づいて前記劣化抑制部を制御してもよい。

【0137】

本発明の一つの態様のプロジェクターにおいて、前記プロジェクターは、前記画像情報から得られる輝度情報を検出する輝度情報検出部を有し、前記輝度情報検出部が検出した輝度情報に基づいて前記劣化抑制部を制御してもよい。

【0138】

なお、本発明の一つの態様の投写光学装置の制御方法は、以下の構成を有していてもよい。
本発明の一つの態様の投写光学装置の制御方法において、前記樹脂レンズの劣化を抑制する動作として、前記検出結果が所定の閾値を超えた場合に、前記樹脂レンズを所定の角度だけ回転させてもよい。

【0139】

本発明の一つの態様の投写光学装置の制御方法において、前記樹脂レンズの劣化を抑制する動作として、前記検出結果が所定の閾値を超えた場合に、前記樹脂レンズを冷却してもよい。

【0140】

本発明の一つの態様の投写光学装置の制御方法において、前記樹脂レンズの劣化を抑制する動作として、前記検出結果が所定の閾値を超えた場合に、前記樹脂レンズの交換を促すための報知を行ってもよい。

【符号の説明】

【0141】

１…プロジェクター、５，５１，５５，５９，６３…投写光学装置、１０…光源、１８，１８Ｂ，１８Ｇ，１８Ｒ…光変調装置、２７，６４…投写光学系、２８，５６，６０…劣化抑制部、２９，５２…投写制御部、３３…第１光学素子（樹脂レンズ）、３７…回転駆動部、３８…回転軸、５３…検出部、５７…冷却部、６１…報知部、Ｌ３６…レンズ（樹脂レンズ）、Ｓ…スクリーン。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】