JP2009036870A - プロジェクタ装置及びプロジェクタ装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】光学部品の温度上昇による劣化を抑止することが可能なプロジェクタ装置及びプロジェクタ装置の制御方法を提供すること。
【解決手段】信号入力部１１に入力する映像信号が検出されない場合には、システム制御部１０は、ランプ駆動部１４を介してランプ１５の駆動電力を低下させて、ランプから発光される光の輝度を低下させる。冷却部１８は、ランプ１５及び光学エンジン１７を冷却する。冷却部１８は、信号入力部１１に入力する映像信号が検出されない場合であっても、ランプ１５及び光学エンジン１７を冷却する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、光学部品の劣化抑止が可能なプロジェクタ装置及びプロジェクタ装置の制御方法に関する。

プロジェクタ装置は、映像情報の大画面表示を行う表示機器である。近年の映像技術の発展に伴い、プロジェクタ装置の光源として用いられるランプの高輝度化が進んでいる。ランプの高輝度での発光、発熱に伴って、温度の上昇が引き起こされる。このため、冷却ファンによってランプを冷却する必要がある。

従来のプロジェクタ装置では、入力信号が検出されない場合には、ランプの輝度を低下させて不要な電力消費を抑止している。このようなプロジェクタ装置では、ランプ輝度の低減に伴って冷却ファンの回転数も低減させて、電力消費の低減及び冷却ファンの静音化を図っている。例えば特許文献１に記載された液晶プロジェクタ装置では、映像信号の入力がない場合に、ランプ輝度及び冷却ファンの回転数を低下させる。また特許文献２に記載された光ディスク再生装置を搭載するプロジェクタでは、光ディスク再生装置に光ディスクが装填されていない場合に、ランプの輝度及びファンの回転数を低下させている。
特開２００３−５１４７号公報（段落００１４、第１図） 特開２００６−２４３５５１号公報（段落００２９、第４図）

しかしながら、プロジェクタ装置の光学部品には有機材料が用いられており、ランプ以外にこれらの光学部品も、温度上昇によって劣化するおそれがある。冷却ファンによってランプの冷却を行っても、ランプ以外の光学部品は十分に冷却できないことがある。また、映像信号の入力がない場合には、冷却ファンの回転数を低下させてしまうため、冷却能力も落ちてしまう。従って、十分な冷却効果が得られず、光学部品の寿命を十分に延ばせないことがある。

本発明は、前記のような問題に鑑みなされたもので、光学部品の温度上昇による劣化を抑止することが可能なプロジェクタ装置及びプロジェクタ装置の制御方法を提供することを目的とする。

本発明に係るプロジェクタ装置は、映像信号の入力を検出する入力検出手段と、光源と、前記光源が発光する光の変調を行う変調手段と、前記光源及び前記変調手段を冷却する冷却手段と、前記入力検出手段による映像信号の検出の有無に応じて、前記光源の駆動電力を制御する電力制御手段と、前記変調手段によって変調された光を投射する投射手段とを備える。

本発明のプロジェクタ装置は、光源及び変調手段を冷却する冷却手段、及び映像信号の検出の有無に応じて光源の駆動電力を制御する電力制御手段を備えるため、温度上昇によって生じる光学部品の劣化を防止することができる。

以下、図面を参照して本発明によるプロジェクタ装置の実施形態を説明する。

第１の実施形態
図１は本発明の第１の実施形態に係わるプロジェクタ装置の電気的構成を示すブロック図である。

システム制御部１０は、図示しないＲＯＭやＲＡＭ等の記憶装置や、ＣＰＵを備えている。システム制御部１０は、記憶装置に記憶された制御プログラムに従って、プロジェクタ装置各部の動作を制御する。

信号入力部１１はビデオ端子、Ｓビデオ端子、ＤＶＩ−Ｉ端子、Ｄ−ｓｕｂ端子等の複数系統の映像信号入力端子を有している。信号入力部１１には、これらの映像信号入力端子を介して、ＲＧＢ信号、ビデオ信号、ＰＣからの映像信号、ＤＶＤ等の光ディスク装置からの映像信号等の映像信号が入力される。信号入力部１１に入力した映像信号は、信号処理部１２に送られる。信号処理部１２は、入力した映像信号に所定の信号処理を行い、光学エンジン１７の表示素子に合わせた形式の映像信号に変換する。

操作部１３は、電源ボタンや各種機能ボタンを備えている。ユーザは、この操作部１３を操作して、どの入力系統から入力された映像信号をスクリーンに投影するかを選択することができる。

ランプ駆動部１４は、ランプ１５を駆動するためのランプ電源回路を備えている。ランプ駆動部１４は、システム制御部１０の制御に従い、ランプ１５を駆動する。ランプ１５は光を発光し、発光した光を光学エンジン１７に照射する。ランプ１５は、例えば超高圧水銀ランプ等のランプである。

光学エンジン駆動部１６は、システム制御部１０の制御に従って光学エンジン１７を駆動する。光学エンジン１７は、ランプ１５が発光した光の変調を行い、スクリーンに投影する。

図２は３ＬＣＤ方式の光学エンジン１７の概略を示す図である。３ＬＣＤ方式では、３枚の液晶パネルが使用される。

ランプ１５から照射された光は、凹レンズ３１を介して光学エンジン１７に入射する。光学エンジン１７に入射した光は、マルチレンズ（インテグレータレンズ）２１によって均一化される。偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）２２は、光の偏光変換を行う。偏光変換が行われると、光の偏光軸は液晶パネルの駆動に合わせた一方向に揃う。偏光変換された光は、コンデンサレンズ３２によって集光される。ダイクロイックミラー２３ａ及び２３ｂは、光を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色に分離する。分離されたＲＧＢ光はそれぞれ全反射ミラー２４によって反射され、フィールドレンズ３４及びリレーレンズ３５を介して、各色に応じた液晶パネルに入射する。赤色光（Ｒ）は液晶パネル２５ｒに、緑色光（Ｇ）は液晶パネル２５ｇに、青色光（Ｂ）は液晶パネル２５ｂに入射する。液晶パネル２５ｒ、２５ｇ、２５ｂに入射する光の透過率、反射率は、光学エンジン駆動部１６によって制御される。液晶パネル２５ｒ、２５ｇ、２５ｂの前後には、偏光板３６が設けられている。分離されたＲＧＢ光はダイクロイックプリズム２６によって再び合成され、投射レンズ２７によってスクリーンに投影される。

信号入力部１１は映像信号入力端子に映像信号が入力されているか否かを検出する機能を有する。映像信号が入力されていない場合、システム制御部１０は、ＲＯＭ等の記憶装置に予め記憶された所定の背景映像（例えば青い画面）を読み出して、ランプ１５及び光学エンジン１７を介して、スクリーンに投影する。

また、信号入力部１１に映像信号の入力がある場合であっても、当該映像信号が、ユーザが予め選択した入力系統からの入力信号ではない場合は、システム制御部１０は、ＲＯＭ等の記憶装置に予め記憶された所定の背景映像を読み出して、ランプ１５及び光学エンジン１７を介して、スクリーンに投影する。

光学エンジン１７には、有機材料からなる液晶パネルや偏光板といった光学部品が使用されている。これらの光学部品は、温度上昇による劣化が生じやすい。ランプ１５の発光による温度上昇を抑制するため、冷却部１８はランプ１５及び光学エンジン１７の冷却を行う。冷却部１８は、冷却ファンおよびダクトを備えている。システム制御部１０は、冷却ファンの回転数を制御することで、冷却部１８の冷却能力を調節することができる。

次に、前記構成によるプロジェクタ装置の第１実施形態の動作について説明する。図３はプロジェクタ装置の第１実施形態による処理を示すフローチャートである。

プロジェクタ装置が起動すると、システム制御部１０は、ランプ駆動部１４を介して所定の輝度でランプ１５の発光を開始させる（ブロックＡ１）。ランプ１５は映像の投射に適した輝度で発光する。冷却部１８は所定の回転数で冷却ファンを駆動して、ランプ１５及び光学エンジン１７の冷却を開始する（ブロックＡ２）。冷却部１８の冷却能力（冷却ファンの回転数）は、ランプ１５及び光学エンジン１７を十分に冷却できる高さであるとする。

システム制御部１０は、信号入力部１１に入力される映像信号の有無を検出する（ブロックＡ３）。信号入力部１１に入力される映像信号が検出されると（ブロックＡ３でＹＥＳ）、システム制御部１０は、検出された映像信号が予め選択されている入力系統の映像入力端子を介して入力された映像信号であるか否かを判断する（ブロックＡ４）。ユーザは、どの入力系統から入力された映像信号をスクリーンに投影するかを、操作部１３の操作によって予め選択しておくことができる。

検出された映像信号が、予め選択されている入力系統の映像入力端子を介して入力された映像信号であると判断された場合（ブロックＡ４でＹＥＳ）、光学エンジン駆動部１６は、システム制御部１０の制御に基づいて光学エンジン１７を駆動し、当該入力された映像信号に応じた光変調を行う（ブロックＡ５）。入力映像信号に応じたカラー映像が、ランプ１５から発光される光によってスクリーンに投影される。その後、ブロックＡ３に戻る。

信号入力部１１に入力する映像信号が検出されない場合（ブロックＡ３でＮＯ）は、システム制御部１０は、ランプ駆動部１４を制御してランプ１５の電力を低下させ、ランプから発光される光の輝度を低下させる（ブロックＡ６）。所定の背景映像が、光学エンジン１７を介してスクリーンに投影され（ブロックＡ７）、ブロックＡ３に戻る。

また、信号入力部１１に入力する映像信号が検出された場合であっても、当該映像信号が、予め選択されている入力系統の映像入力端子を介して入力された映像信号ではないと判断された場合（ブロックＡ３でＹＥＳ、ブロックＡ４でＮＯ）も、システム制御部１０は、ランプ駆動部１４を制御してランプ１５の電力を低下させ、ランプから発光される光の輝度を低下させる（ブロックＡ６）。所定の背景映像が、光学エンジン１７を介してスクリーンに投影され（ブロックＡ７）、ブロックＡ３に戻る。

信号入力部１１に映像信号の入力がない場合、あるいは信号入力部１１に映像信号の入力があったとしても、当該映像信号が予め選択された入力系統からの入力信号ではない場合には、所定の背景映像がスクリーンに投影される。この際、高輝度の光を発生させるためにランプ１５の電力を高く保つ必要はない。このため、本実施形態では、信号入力部１１に映像信号の入力がない場合、あるいは信号入力部１１に入力されている映像信号が予め選択された入力系統からの入力信号ではない場合には、ランプ１５の電力を低下させて、ランプ１５の発熱を抑制する。ランプ１５の電力を低下させることにより消費電力を抑制することもできる。

また、温度上昇による光学部品の劣化を防ぐために、冷却部１８の冷却能力は高く保って、ランプ１５及び光学エンジン１７を十分に冷却する。

本実施形態では、冷却部１８の冷却ファンは映像信号の入力検出の有無に関わらず所定の回転数で駆動され、冷却部１８の冷却能力は一定に保たれた。しかしながら、冷却ファンの回転数を、入力する映像信号の種類に応じて変化させるようにしてもよい。あるいは、冷却ファンの回転数を、ランプ１５のランプ電力に応じて変化させてもよい。

光学エンジン１７は、温度を検知する温度センサを備えていてもよい。信号入力部１１に映像信号の入力がない場合、あるいは信号入力部１１に入力する映像信号が予め選択された入力系統からの入力信号ではない場合であっても、温度センサが検知する温度が所定の温度以下になったら（すなわち、光学エンジン１７が十分に冷却されたら）、冷却ファンの回転数を低下させるようにしてもよい。十分な冷却効果が得られたら、冷却ファンの回転数を低下させて冷却部１８の冷却能力を低減させるため、冷却ファンの騒音の問題を軽減することができる。

第２の実施形態
次に本発明の第２の実施形態を説明する。第２の実施形態で第１実施形態と対応する部分は対応する参照数字を付して詳細な説明は省略する。

第１の実施形態では、同一の冷却部１８がランプ１５及び光学エンジン１７両方の冷却を行った。しかしながら、ランプ１５には、ランプの種類に応じて使用に適した温度がある。従って、ランプ１５の温度条件を適切に保つために、ランプ電力の変化に伴ってランプに対する冷却能力も変化させることが望ましい。

図４は本発明の第２の実施形態に係わるプロジェクタ装置の電気的構成を示すブロック図である。本実施の形態に係るプロジェクタ装置は、ランプ１５を冷却する第１冷却部１８ａ、及び光学エンジン１７の冷却を行う第２冷却部１８ｂを備えている。第１冷却部１８ａ及び第２冷却部１８ｂはそれぞれ、冷却ファンおよびダクトを備えている。システム制御部１０は、冷却ファンの回転数を制御することで、第１冷却部１８ａ及び第２冷却部１８ｂの冷却能力を調節することができる。

次に、前記構成によるプロジェクタ装置の第２実施形態の動作について説明する。図５はプロジェクタ装置の第２実施形態による処理を示すフローチャートである。

プロジェクタ装置が起動すると、システム制御部１０は、ランプ駆動部１４を介して所定の輝度でランプ１５の発光を開始させる（ブロックＢ１）。ランプ１５は映像の投射に適した輝度で発光する。第１冷却部１８ａ、及び第２冷却部１８ｂは、所定の回転数で冷却ファンを駆動して、ランプ１５及び光学エンジン１７の冷却を開始する（ブロックＢ２）。第１冷却部１８ａ及び第２冷却部１８ｂの冷却能力（冷却ファンの回転数）は、ランプ１５及び光学エンジン１７を十分に冷却できる高さであるとする。

システム制御部１０は、信号入力部１１に入力される映像信号の有無を検出する（ブロックＢ３）。信号入力部１１に入力される映像信号が検出されると（ブロックＢ３でＹＥＳ）、システム制御部１０は、検出された映像信号が予め選択されている入力系統の映像入力端子を介して入力された映像信号であるか否かを判断する（ブロックＢ４）。ユーザは、どの入力系統から入力された映像信号をスクリーンに投影するかを、操作部１３の操作によって予め選択しておくことができる。

検出された映像信号が、予め選択されている入力系統の映像入力端子を介して入力された映像信号であると判断された場合（ブロックＢ４でＹＥＳ）、光学エンジン駆動部１６は、システム制御部１０の制御に基づいて光学エンジン１７を駆動し、当該入力された映像信号に応じた光変調を行う（ブロックＢ５）。入力映像信号に応じたカラー映像が、ランプ１５から発光される光によってスクリーンに投影される。その後、ブロックＢ３に戻る。

信号入力部１１に入力する映像信号が検出されない場合（ブロックＢ３でＮＯ）は、システム制御部１０は、ランプ駆動部１４を制御してランプ１５の電力を低下させ、ランプから発光される光の輝度を低下させる（ブロックＢ６）。

また、信号入力部１１に入力する映像信号が検出された場合であっても、当該映像信号が、予め選択されている入力系統の映像入力端子を介して入力された映像信号ではないと判断された場合（ブロックＢ３でＹＥＳ、ブロックＢ４でＮＯ）も、システム制御部１０は、ランプ駆動部１４を制御してランプ１５の電力を低下させ、ランプから発光される光の輝度を低下させる（ブロックＢ５）。

ランプ１５の電力を低下させたら、システム制御部１０は、ランプ１５の冷却を行う第１冷却部１８ａの冷却ファンの回転数を低下させる（ブロックＢ７）。すなわち、第１冷却部１８ａの冷却能力を低下させる。そして、光学エンジン１７から所定の背景映像が投射され（ブロックＢ８）、ブロックＢ３に戻る。

信号入力部１１に映像信号の入力がない場合、あるいは信号入力部１１に映像信号の入力があったとしても、当該映像信号が予め選択された入力系統からの入力信号ではない場合には、所定の背景映像がスクリーンに投影される。この際、高輝度の光を発生させるためにランプ１５の電力を高く保つ必要はない。このため、本実施形態では、信号入力部１１に映像信号の入力がない場合、あるいは信号入力部１１に入力する映像信号が予め選択された入力系統からの入力信号ではない場合には、ランプ１５の電力を低下させて、ランプ１５の発熱を抑制する。ランプ１５の電力を低下させることにより消費電力を抑制することもできる。

また、温度上昇による光学部品の劣化を防ぐために、第２冷却部１８ｂの冷却能力は高く保って、光学エンジン１７を十分に冷却する。従って、光学エンジン１７については十分な冷却効果が得られるため、偏光板２１や液晶パネル２５Ｒ、２５Ｇ、２５Ｂ等の有機材料を用いた光学部品の劣化を抑制することができる。

一方、ランプ１５については、ランプ電力の変化に伴って、第１冷却部１８ａの冷却能力を変化させる。このため、ランプ１５の使用に適した温度条件を保つことができる。また、第１冷却部１８ａの冷却ファンの回転数を低減するため、プロジェクタ装置の静音化も図ることができる。

本実施形態では、第２冷却部１８ｂの冷却ファンは常に所定の回転数で駆動され、第２冷却部１８ｂの冷却能力は一定に保たれた。しかしながら、第２冷却部１８ｂの冷却ファンの回転数を、入力する映像信号の種類に応じて変化させるようにしてもよい。あるいは、第２冷却部１８ｂの冷却ファンの回転数を、ランプ１５のランプ電力に応じて変化させてもよい。

光学エンジン１７は、温度を検知する温度センサを備えていてもよい。信号入力部１１に映像信号の入力がない場合、あるいは信号入力部１１に入力する映像信号が予め選択された入力系統からの入力信号ではない場合であっても、温度センサが検知する温度が所定の温度以下になったら（すなわち、光学エンジン１７が十分に冷却されたら）、第２冷却部１８ｂの冷却ファンの回転数を低下させてもよい。十分な冷却効果が得られたら、冷却ファンの回転数を低下させて第２冷却部１８ｂの冷却能力を低減させるため、冷却ファンの騒音の問題を軽減することができる。

上述の第１及び第２の実施形態において、ランプ１５は超高圧水銀ランプであるとしたが、他のランプであってもよい。また、光学エンジン１７の投影方式は３ＬＣＤ方式であるとしたが、ＤＬＰ（登録商標）方式やＬＣＯＳ方式等の他の投影方式であってもよい。

本願発明は、前記各実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。さらに、前記各実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、１つの実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されたり、幾つかの実施形態に示される構成要件が組み合わされても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除されたり組み合わされた構成が発明として抽出され得るものである。

本発明の第１の実施形態に係わるプロジェクタ装置の電気的構成を示すブロック図。 ３ＬＣＤ方式の光学エンジン１７の概略を示す図である。 プロジェクタ装置の第１の実施形態による処理を示すフローチャート。 本発明の第２の実施形態に係わるプロジェクタ装置の電気的構成を示すブロック図。 プロジェクタ装置の第２の実施形態による処理を示すフローチャート。

符号の説明

１０…システム制御部、１１…信号入力部、１２…信号処理部、１３…操作部、１４…ランプ駆動部、１５…ランプ、１６…光学エンジン駆動部、１７…光学エンジン、１８…冷却部、１８ａ…第1冷却部、１８ｂ…第２冷却部、２１…マルチレンズ、２２…偏光ビームスプリッタ、２３ａ…ダイクロイックミラー、２３ｂ…ダイクロイックミラー、２４…全反射ミラー、２５ｒ…液晶パネル、２５ｇ…液晶パネル、２５ｂ…液晶パネル、２６…ダイクロイックプリズム、２７…投射レンズ、３１…凹レンズ、３２…コンデンサレンズ、３３…ＵＶフィルタ、３４…フィールドレンズ、３５…リレーレンズ、３６…偏光板

Claims (14)

1. 映像信号の入力を検出する入力検出手段と、
   光源と、
   前記光源が発光する光の変調を行う変調手段と、
   前記光源及び前記変調手段を冷却する冷却手段と、
   前記入力検出手段による映像信号の検出の有無に応じて、前記光源の駆動電力を制御する電力制御手段と、
   前記変調手段によって変調された光を投射する投射手段と、
   を備えるプロジェクタ装置。
2. 前記入力検出手段が映像信号の入力を検出しない場合に、前記電力制御手段は、前記光源の駆動電力を低下させる、請求項１に記載のプロジェクタ装置。
3. 前記入力検出手段による映像信号の入力の検出の有無に関わらず、前記冷却手段は所定の冷却能力を維持する、請求項１に記載のプロジェクタ装置。
4. 前記入力検出手段が映像信号の入力を検出しない場合に、前記電力制御手段は、前記光源の駆動電力を低下させ、
   前記入力検出手段による映像信号の入力の検出の有無に関わらず、前記冷却手段は所定の冷却能力を維持する、請求項１に記載のプロジェクタ装置。
5. 前記入力検出手段が所定の入力系統からの映像信号の入力を検出しない場合に、前記電力制御手段は、前記光源の駆動電力を低下させる、請求項１または請求項３に記載のプロジェクタ装置。
6. 前記入力検出手段に入力する映像信号の複数の入力系統のうち、一つの入力系統を選択する選択手段をさらに備え、
   前記入力検出手段が前記選択手段によって選択された入力系統からの映像信号の入力を検出しない場合に、前記電力制御手段は、前記光源の駆動電力を低下させる、請求項１に記載のプロジェクタ装置。
7. 映像信号の入力を検出する入力検出手段と、
   光源と、
   前記光源が発光する光の変調を行う変調手段と、
   前記光源を冷却する第１の冷却手段と、
   前記変調手段を冷却する第２の冷却手段と、
   前記入力検出手段による映像信号の検出の有無に応じて、前記光源の駆動電力を制御する電力制御手段と、
   前記入力検出手段による映像信号の検出の有無に応じて、前記第１の冷却手段の冷却能力を制御する冷却制御手段と、
   前記変調手段によって変調された光を投射する投射手段と、
   を備えるプロジェクタ装置。
8. 前記入力検出手段が映像信号の入力を検出しない場合に、前記電力制御手段は、前記光源の駆動電力を低下させる、請求項７に記載のプロジェクタ装置。
9. 前記入力検出手段が映像信号の入力を検出しない場合に、前記冷却制御手段は、前記第１の冷却手段の冷却能力を低下させる、請求項７または請求項８に記載のプロジェクタ装置。
10. 前記入力検出手段による映像信号の入力の検出の有無に関わらず、前記第２の冷却手段は所定の冷却能力を維持する、請求項７に記載のプロジェクタ装置。
11. 前記入力検出手段が所定の入力系統からの映像信号の入力を検出しない場合に、前記電力制御手段は前記光源の駆動電力を低下させ、前記冷却制御手段は前記第１の冷却手段の冷却能力を低下させる、請求項７または請求項１０に記載のプロジェクタ装置。
12. 前記入力検出手段に入力する映像信号の複数の入力系統のうち、一つの入力系統を選択する選択手段をさらに備え、
    前記入力検出手段が前記選択手段によって選択された入力系統からの映像信号の入力を検出しない場合に、前記電力制御手段は前記光源の駆動電力を低下させ、前記冷却制御手段は前記第１の冷却手段の冷却能力を低下させる、請求項７または請求項１０に記載のプロジェクタ装置。
13. 光源と、前記光源が発光する光の変調を行う変調手段と、前記光源及び前記変調手段を冷却する冷却手段を備えるプロジェクタ装置の制御方法であって、前記プロジェクタ装置の制御方法は、
    前記映像信号の入力を検出する入力検出ステップと、
    前記映像信号の検出の有無に応じて、前記光源の駆動電力を制御する電力制御ステップと、
    前記変調手段によって変調された光を投射する投射ステップと、
    を備えるプロジェクタ装置の制御方法。
14. 光源と、前記光源が発光する光の変調を行う変調手段と、前記光源を冷却する第１の冷却手段と、前記変調手段を冷却する第２の冷却手段と、を備えるプロジェクタ装置の制御方法であって、前記プロジェクタ装置の制御方法は、
    前記映像信号の入力を検出する入力検出ステップと、
    前記映像信号の検出の有無に応じて、前記光源の駆動電力を制御する電力制御ステップと、
    前記映像信号の検出の有無に応じて、前記第１の冷却手段の冷却能力を制御する冷却制御ステップと、
    前記変調手段によって変調された光を投射する投射ステップと、
    を備えるプロジェクタ装置の制御方法。

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