CN105093788A - 图像投影装置以及图像投影装置的控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及图像投影装置以及图像投影装置的控制方法，其目的在于减少耗电量，同时缩短从接通电源到照明灯达到足够大亮度的所要时间。本发明的图像投影装置(1)具备以基于设定电压的光量发光的光源(4a)和用来形成图像的图像显示元件(DMD10a)，用光源的光照射DMD(10)，将DMD(10)形成的图像投影到被投影面上，其中还具备待机期间处于启动状态的第一CPU(20)以及待机期间处于非启动状态的第二CPU(21)，待机状态下发生该图像投影装置(1)的启动要求后，第一CPU(20)检测启动要求，设定光源供电部(24)的初始电压，当光源(4a)以该初始电压发光之后，启动第二CPU(21)。

Description

图像投影装置以及图像投影装置的控制方法
技术领域
本发明涉及图像投影装置以及图像投影装置的控制方法，尤其涉及图像投影装置启动时的控制。
背景技术
液晶投影机是一种广为知晓的图像投影装置。近年来，随着用于液晶投影机的液晶面板的分辨率的提高，光源效率获得改善，加大了光源照明亮度增大，促进了液晶投影机廉价化的进展。同时，利用数字微镜器件(DigitalMicro-mirrorDevice)的轻便小型图像投影装置不断普及，不仅办公室、学校，甚至一般家庭也普遍使用这类图像投影装置。尤其是前方投影方式投影机改善了携带性能，在小规模会议中也普遍使用这类投影机。
但是，目前的图像投影装置中依然存在启动时间较长的问题，即电源启动后从点灯到照明的亮度达到足以投影图像需要较长时间。
对此，专利文献1(JP特开2010-160195号公报)提出了一种投影型显示装置，该装置在发光不稳定的点灯期间实行启动处理，有效利用亮度不稳定期间来缩短启动时间。
专利文献2(JP特许4619310号公报)公开了另一种投影方式视频显示装置，该装置在按动电源启动键启动电源电路的同时，设定用于控制照明灯驱动的照明灯稳定电路的初始电压，缩短从电源接通到照明灯达到具有足够亮度所需要的时间。
但是，专利文献1和2揭示的技术方案均未能充分缩短从电源启动到照明灯达到足够大亮度所要的时间，依然有充分的研究空间。
专利文献2的投影方式视频显示装置用单独的微控制器来检测电源键按动并设定照明稳定电路，该微控制器控制投影型视频显示装置的视频信号调整电路、面板调整电路、面板驱动电路等的各项功能。为此，该投影方式视频显示装置在待机状态下也需要启动耗电量大的微控制器来检测电源键按动，存在待机时耗电量大的问题。
发明内容
本发明旨在提供一种不仅能够减少耗电量，而且能够缩短从接通电源到照明灯达到足够大亮度所要时间的图像投影装置。
为了达到上述目的，本发明的图像投影装置具备以基于设定电压值的光量发光的光源以及用于形成图像的图像显示元件，用该光源的光照射所述图像显示元件，将该图像显示元件形成的图像投影到被投影面上，其特征在于，还具备在所述图像投影装置待机期间处于启动状态的第一控制部、以及在所述图像投影装置待机期间处于非启动状态的第二控制部，在所述待机期间，发生所述图像投影装置的启动要求后，所述第一控制部检测所述启动要求，设定所述光源的供电电路的初始电压，当光源以所述初始电压发光后，启动所述第二控制部。
本发明的效果在于，不仅减小了图像投影装置的耗电量，而且缩短了从接通电源到照明灯达到足够大亮度所要的时间。
附图说明
图1是实施方式涉及的图像投影装置的外观示意图。
图2是图像投影装置的侧视图，显示该图像投影装置向被投影面投影的状态。
图3A是图像投影装置1在卸下外壳2状态下的斜视图。图3B是图3A中实线圆形环绕部分的放大图。
图4是构成光学引擎3的照射光学单元3a、投影光学单元3b、以及光源单元4的俯视图。
图5是图像投影装置的功能模块图。
图6是图像投影装置的一例启动处理的流程图。
图7是图像投影装置的另一例启动处理的流程图。
图8是图像投影装置的其他启动处理例的流程图。
具体实施方式
以下参考附图1至8显示的实施方式来描述本发明的构成。
图像投影装置的构成
本实施方式涉及的图像投影装置(图像投影装置1)具备以基于设定电压的光量发光的光源(光源4a)和用来形成图像的图像显示元件(DMD10a)，用光源的光照射图像显示元件图像显示元件，将图像显示元件形成的图像投影到被投影面上。该图像投影装置还具备在图像投影装置的待机期间处于启动状态的第一控制部(第一CPU20)以及在图像投影装置的待机期间处于非启动状态的第二控制部(第二CPU21)，在待机状态下，发生该图像投影装置的启动要求后，第一控制部检测启动要求，设定光源供电电路(光源供电部24)的初始电压，当光源以该初始电压发光之后，启动第二控制部。上述括弧内表示本实施方式中对应元件的标记或应用例。本实施方式中的待机状态指图像投影装置在与AC电源连接状态下主电源切断时的低耗电状态。具体是指，图像投影装置处在其主要部分的控制部(微控制器)电源虽然被切断，但至少接受图像投影装置启动要求的硬件还在动作，用以等待启动要求的状态。
图1是实施方式涉及的图像投影装置的外观示意图。图2是图像投影装置的侧视图，显示该图像投影装置向被投影面投影的状态。
图像投影装置1是一投影机，其根据个人计算机等信息处理装置或录像机等摄像装置输入的视频数据生成视频图像，并将该视频图像投影显示到屏幕15上。
图像投影装置1内部具有作为光源的照明灯以及多块电子基板，启动时装置内部温度上升。为此图像投影装置1通常设有吸气口11和排气口12，用采用强制气流的空冷方式来使得装置内部的元件不超过耐热温度。
图3A是图像投影装置1在卸下外壳2状态下的斜视图。图3B是图3A中以实线圆环绕部分的放大图。如图3所示，图像投影装置1具备光学引擎3和光源单元4。图4是构成光学引擎3的照射光学单元3a、投影光学单元3b、以及光源单元4的俯视图。
如图3所示，吸气口11和排气口12内侧分别设有吸气扇13和排气扇14，排气扇14排出吸气扇13吸入的外部空气，用强制气流使得装置内部空冷。
在图像投影装置1中，光源单元4的光源4a(照明灯4a)以基于设定电压值的光量发光(白色光)，照射光学引擎3的照明光学单元3a。照射的白色光在照明单元3a内分光，成为RGB光后，由照射光学系统引导到图像显示元件10，通过基于调制信号形成图像的图像显示元件10和用来投影图像的投影单元放大投影。
各种照明灯如弧光灯可用来作为光源单元4的光源4a。另外还可以优选例如高压水银灯。光源单元4的侧面设有冷却扇16，用来冷却光源。
光学引擎3的照明光学单元3a具备用来对光源4a照射的光进行分光的彩色转轮(CW)5、将从彩色转轮5射出的光引导到照射光学系统的光通道6、以及作为照射光学系统的中继透镜7、平面镜8、凹面镜9。照明光学单元3a内部设有图像显示单元10。彩色转轮为圆盘形部件，在转动轴周围设有多种颜色的滤色片，用来让不同颜色的经过红蓝绿等色分配的光透射。
照明光学单元3a中，首先，从光源4a射出的白色光反复经过彩色转轮5以单位时间转换为RGB各色光后射出。而后，从彩色转轮5射出的光被引导到用玻璃板贴制形成筒形的光通道6。
从光通道6射出的光经过结合两片透镜构成的中继透镜7补偿光轴上色差后会聚。从中继透镜7射出的光经过平面镜8和凹面镜9的反射后，会聚到图像显示单元10。图像显示单元10具备作为图像显示元件的DMD10a，该DMD10a具有以多个微镜构成的略呈矩形的镜面，受到时分割驱动，基于视频数据加工并反射投影光，形成预定的视频图像。
DMD10a根据视频数据，按照时分割将多个微镜使用的光反射到投影镜，同时将不需要的光反射到OFF光板。图像显示单元10使用的光受到投影单元3b的反射后，通过多个投影镜，被放大为视频光，该视频光被放大投影到屏幕2上。
图像投影装置的主要构成
图5是图像投影装置1的功能模块图。图像投影装置1具备第一CPU(CentralProcessingUnit)20、第二CPU21、电源电路22、彩色转轮驱动部(CW驱动部)23、光源供电部24、视频端子25、视频信号处理部26、DMD驱动部27、主机操作部28、遥控收信部(收信部)29、以及通信部30。
第一CPU20是第一控制部，搭载第一CPU20的目的主要是降低图像投影装置1在低耗电待机状态下的耗电量，用来实行待机状态下的图像投影装置1的启动处理。在图像投影装置1与AC电源连接但电源未启动的待机期间，第一CPU20处于启动状态。
如以下将要描述的，在待机状态下，用户实行启动图像投影装置(接通电源)的操作(启动要求)，第一CPU20收到用于接通电源的规定控制信号后，实行规定的处理，而后启动第二CPU21。
待机状态下的电源接通操作有主机操作部28的操作、遥控操作装置(遥控器)的操作、以及连接图像投影装置1的视频供给装置上的操作。电源接通的启动要求发生后，第一CPU20从主机操作部28、遥控操作装置(遥控器)、以及与图像投影装置1连接的视频供给装置的其中之一收到启动要求信号。
第二CPU21是第二控制部，图像投影装置1从待机状态启动之后(电源接通的情况下)，第二CPU21通过控制图像投影装置1各项功能来控制图像投影。第二CPU21收到第一CPU20发送的启动指令后启动，在电源未接通的待机状态下不启动。
第二CPU21是控制图像投影装置1各项功能的控制部(微处理器)，需要驱动其他周围的电路来实现上述功能。而第一CPU20只需要实行待机状态下的启动处理。为此，相比于第二CPU21，第一CPU20的热设计功耗(ThermalDesignPower，TDP)较小，耗电也较少，可以用超低耗电型微处理器作为第一CPU20。耗电量的大小虽然取决于图像投影装置1所具有的功能，但是优选在性能上存在差异的第一CPU20和第二CPU21，例如，相对于耗电量约为0.2W的第一CPU20，第二CPU21选择耗电量约为1W左右的性能不同的CPU。
电源电路22用于向图像投影装置1的各部分供电，在待机状态下，第一CPU20收到启动要求信号后电源电路22启动，向光源供电部24、彩色转轮驱动部23等各部分供电。
彩色转轮驱动部23控制驱动彩色转轮5转动。电源通过电源电路22向彩色转轮驱动部23供电。在待机状态下的启动处理中，第一CPU20实行彩色转轮驱动部23的控制，而在其他情况下则由第二CPU21实行控制。
光源供电部(照明灯稳定电路)24是用于向光源4a供电的供电电路，将光源4a设定为规定的设定电压值。通过用CPU控制光源供电部24，改变光源4a的光强度。
电源通过电源电路22向光源供电部24供电。在待机状态下的启动处理中由第一CPU20实行光源供电部24的控制，而在其他情况下，则由第二CPU21实行控制。
视频端子25通过连接该端子的导线接受视频供给装置提供的视频信号。除了用个人计算机(PC)等信息处理装置、DVD操作器等重放装置作为视频供给装置以外，还可以通过机顶器等转换装置来接受视频信号。进而还可以通过无线通信从视频供给装置接受视频信号。
视频信号处理部26对来自视频供给装置的视频信号，进行视频图像的对比度调整、亮度调整、清晰度调整、缩放处理、以及菜单信息的重叠显示(OSD)等各种处理。
DMD驱动部27控制与每个象素对应设置的DMD10a的反射镜的开关，投影彩色视频图像。借助于第二CPU21，DMD10a控制来自视频信号处理部26的视频信号，基于视频信号形成图像，投影光学单元(透镜)3b将图像投影到屏幕15上。
主机操作部28用于接受用户的各种操作要求，其中包括设于图像投影装置1外表面上的主机键和显示状态的LED等。主机键包括接通或切断图像投影装置1电源的电源键、提供各种设定的菜单键、十字键、决定键、实行输入信号转换的输入键等。主机操作部28在待机状态下收到接通电源的操作后，向第一CPU20发送启动要求信号。
遥控收信部29用来通过红外线通信等，接收遥控操作装置即遥控器发送的操作信号。遥控器上设有与主机键相同的键。遥控收信部29在待机状态下收到接通电源的操作信号后，向第一CPU20发送启动要求信号。
通信部30用于与通过LAN线、USB线、HDMI(注册商标)线、RS232C线等导线与图像投影装置1连接的视频供给装置之间的通信。通信部30在图像投影装置1受到电源接通操作后，接受电源接通的操作信号，向第一CPU20发送启动要求信号。
图像投影装置的控制
以下描述图像投影装置的控制。图6是图像投影装置1的一例启动处理的流程图。图6用来描述如何从主机操作部28接受启动要求。
在待机状态下，第一CPU20启动，第二CPU21未启动。第一CPU20处于等待用户发出启动要求的状态(S101)。
在此待机状态下，用户按动主机操作部28上的电源键后(S102)，第一CPU20收到主机操作部28发送的启动要求信号(S103)。
第一CPU20收到启动要求信号后，启动电源电路22，向包含彩色转轮驱动部23和光源供电部24在内的各部分供电(S104)。
而后，第一CPU20控制彩色转轮驱动部23驱动彩色转轮5转动(S105)。
而后，第一CPU20启动光源供电部24，设定规定的照明灯初始电压值，向照明灯4a供电(S106)。
在此，驱动彩色转轮转动(S105)先于照明灯电灯控制(S106)，这是因为，如果彩色转轮在停止转动状态下受到强光照射有可能被烧焦。
当照明灯4a以初始电压值发光后(S107)，第一CPU20启动第二CPU21(S108)。
在上述启动处理(S101至S108)结束，第二CPU21启动之后，由第二CPU21而不是第一CPU20接受主机操作部28发送的操作要求，实行各种控制。
图7是图像投影装置1另一例启动处理的流程图。图7用来描述如何在发送遥控操作装置上进行电源接通操作，接受遥控操作装置发送的启动要求。
在待机状态下，第一CPU20启动，第二CPU21未启动。第一CPU20处于等待用户发出启动要求的状态(S201)。
在此待机状态下，用户按动遥控器上的电源键后(S202)，遥控器收信部29接受电源接通操作信号，第一CPU20收到遥控器收信部29发送的启动要求信号(S203)。以后的第一CPU20的处理(S204至S208)与S104至S108相同。
图8是图像投影装置1另一例启动处理的流程图。图8用来描述如何在PC等视频供给装置上进行图像投影装置1的电源接通操作，接受视频供给装置发送的启动要求。
在待机状态下，第一CPU20启动，第二CPU21未启动。第一CPU20处于等待用户发出启动要求的状态(S301)。
在此待机状态下，用户操作视频供给装置，实行图像投影装置1的电源键操作后(S302)，通信部30接受电源接通操作信号，第一CPU20收到通信部30发送的启动要求信号(S303)。以后的第一CPU20的处理(S304至S308)与S104至S108相同。
在待机状态下，图像投影装置1的第一CPU20响应主机操作部28、遥控收信部29、以及通信部30中最早收到启动要求信号的一方发送的启动要求，实行上述启动处理。此外，第二CPU21启动后，由第二CPU21接受主机操作部28、遥控收信部29、以及通信部30发送的各种信号。
如上所述，本实施方式的图像投影装置1在待机状态下，主微处理器(第二CPU21)处于非启动状态，由处于启动状态的低耗电型微处理器(第一CPU20)来检测启动要求信号，设定照明灯初始电压。为此，不仅降低了耗电量，而且缩短了从电源接通到照明灯达到足够亮度所需要的时间。
也就是说，针对待机状态下用主微处理器等待接受启动要求致使待机时耗电量增大的问题，本实施方式的图像投影装置1用低消耗电型微处理器来等待接受待机状态下的启动要求，抑制了待机期间中的耗电量，对限制待机状态下耗电量十分有效。
在只具备主微处理器的构成中，电源键被按动后启动电源电路，同时还需要设定照明灯初始电压，按照主微处理器通电启动、主微处理器的程序启动、程序动作的初始化处理的顺序依次动作，为此，需要一定的时间。而在本实施方式的图像投影装置1中，用低消耗电型微处理器来等待接受待机状态下的启动要求，缩短了从电源接通到照明灯稳定发光为止的启动期间中相当于上述主微处理器启动、程序启动以及各种初始化动作所要的时间(例如约为1至2秒)。
上述实施方式是本发明的优选实施例，但是本发明并不受该实施方式限制，对于该实施方式的各种改变、增删，只要不脱离本发明的意旨，均属于本发明范畴。

Claims (8)

1.一种图像投影装置，具备以基于设定电压值的光量发光的光源以及用于形成图像的图像显示元件，用该光源的光照射所述图像显示元件，将该图像显示元件形成的图像投影到被投影面上，其特征在于，
还具备在所述图像投影装置待机期间处于启动状态的第一控制部、以及在所述图像投影装置待机期间处于非启动状态的第二控制部，
在所述待机期间发生所述图像投影装置的启动要求后，所述第一控制部检测所述启动要求，设定所述光源的供电电路的初始电压，当光源以所述初始电压发光后，启动所述第二控制部。
2.根据权利要求1所述的图像投影装置，其特征在于，进一步具备彩色转轮，该彩色转轮被设于从所述光源射出的光的光路上，受到驱动而转动，用来对所述光源射出的光进行分光，所述第一控制部在设定所述光源的供电电路的所述初始电压之前，驱动所述彩色转轮转动。
3.根据权利要求1或2所述的图像投影装置，其特征在于，所述第一控制部是微处理器，该微处理器的热设计功耗小于所述第二控制部。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的图像投影装置，其特征在于，所述第二控制部启动之后，由该第二控制部实行图像投影控制。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的图像投影装置，其特征在于，所述启动要求是指所述图像投影装置的主机操作部上的电源接通操作，所述第一控制部接受所述主机操作部发送的启动要求信号，检测所述启动要求。
6.根据权利要求1至4中任意一项所述的图像投影装置，其特征在于，进一步具备收信部，该收信部用来接收所述图像投影装置的遥控操作部发送的控制信号，所述启动要求是指所述遥控操作部上的电源接通操作，所述第一控制部接受所述遥控操作部发送的启动要求信号，检测所述启动要求。
7.根据权利要求1至4中任意一项所述的图像投影装置，其特征在于，进一步具备通信部，该通信部用来接收所述图像投影装置的视频供给装置发送的控制信号，所述启动要求是指所述视频供给装置上的电源接通操作，所述第一控制部接受所述通信部发送的启动要求信号，检测所述启动要求。
8.一种用于控制图像投影装置的图像投影方法，所述图像投影装置具备以基于设定电压值的光量发光的光源以及用于形成图像的图像显示元件，用该光源的光照射所述图像显示元件，将该图像显示元件形成的图像投影到被投影面上，还具备在所述图像投影装置待机期间处于启动状态的第一控制部、以及在所述图像投影装置待机期间处于非启动状态的第二控制部，所述图像投影方法的特征在于，在所述待机期间发生所述图像投影装置的启动要求后，所述第一控制部实行以下处理：
检测处理，检测所述启动要求；
初始电压设定处理，设定所述光源的供电电路的初始电压；以及，
启动处理，当光源以所述初始电压发光后，启动所述第二控制部。
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