JP2006301228A - プロジェクタ - Google Patents

Abstract

【課題】長時間に渡る画像の投影を行うときにも、画像の投影が中断される事態の発生を防止する。
【解決手段】ランプ１からの光を用いて画像をスクリーン２５に投影する画像投影手段４と、ランプ１の温度が許容上限温度に達したときにはランプ１の点灯を停止させるランプ保護手段（サーモスタット）３と、ランプ１の温度を検出するランプ温度検出手段（サーミスタ）２とを備えた構成において、ランプ点灯手段１１は、サーミスタ２により検出された温度に基づいてランプ１に印加する電圧を制御することにより、ランプ１の温度を許容上限温度より低い所定の温度範囲に維持する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ランプ温度検出手段によって検出された温度に基づいて、ランプに印加する電圧を制御することにより、ランプの温度を所定の温度範囲に維持するプロジェクタに関するものである。

ＤＭＤ（Ｄｅｇｉｔａｌ Ｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）を用いたＤＬＰ（Ｄｅｇｉｔａｌ Ｌｉｇｈｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）方式のプロジェクタは、映像信号用のプロジェクタとしては極めて高いコントラストの画像を投影可能であるため、使用分野が広がり始めている。このプロジェクタは、図８に示すように、光源となるランプ１（５２は楕円面を有する反射鏡を示している）からの光を、カラーホイール２２（後に詳述）を用いて、３原色の各波長の光に時系列的に分離している。そして、カラーホイール２２を介した光を、コンデンサレンズ５４，５５、ミラー５６、コンデンサレンズ５７、および、ミラー５８を介して、ＤＭＤ２３の表面に導いている。そして、投影レンズ２４は、ＤＭＤ２３によって反射された光を、図示されないスクリーンに投影する。

また、ＤＭＤ２３の表面には、例えば、横方向には８００、縦方向には６００といったように、極めて多数の微小ミラーが二次元的に配列されている。すなわち、微小ミラーのそれぞれは、スクリーンに投影される画像の画素に対応するようになっている。また、図９に示したように、微小ミラー３０１〜３０４のそれぞれの反射角度は、微小ミラー３０１〜３０４のそれぞれを駆動する素子（図示を省略）に印加された信号に従い、入射光３００を投影レンズ２４の方向（３１１，３１３，３１４により示す）に反射する角度と、入射光３００を投影レンズ２４とは異なる方向（３１２により示す）に反射する角度とに切り換わる。

従って、微小ミラー３０１〜３０４のそれぞれについて、反射光が投影レンズ２４に向かう期間と、投影レンズ２４には向かわない期間との比率を制御することにより、画素のそれぞれの明るさが制御される。また、このような制御を、カラーホイール２２がＲ、Ｇ、Ｂの各光を通過させる期間のそれぞれにおいて行うことで、スクリーンに投影される色を画素単位で制御できる。つまり、映像信号によるカラー画像がスクリーンに投影されることになる。

また、上記したＤＬＰ方式プロジェクタでは、光源となるランプ１に超高圧水銀ランプ（以下では、単にランプと称する）を用いることにより、ランプ形状の小型化と充分な光量の確保とを行っている。しかし、点灯中のランプ１は、中心温度が１０００度程度の、極めて高温となるため、環境温度が高くなるようなときでは、ランプ温度が過度に上昇し、ランプ１が破裂するといったような、危険な事態を招く恐れがある。このため、ランプ１に近接した位置にサーモスタットを設け、ランプ１の温度が許容上限温度に達したときには、サーモスタットを作動させることによって、ランプ１の点灯を強制的に停止させている（第１の従来技術とする）。

また、以下に示す技術が提案されている（第２の従来技術とする）。すなわち、この技術では、冷陰極蛍光ランプの温度を検出する第１のサーミスタを設けている。そして、第１のサーミスタによって検出される温度が通常温度以上のときには、通常温度に対応した電圧でもって冷陰極蛍光ランプを始動点灯する。一方、第１のサーミスタによって検出された温度が低いときには、通常温度に対応した電圧よりも高い電圧を冷陰極蛍光ランプに印加することにより、低温時の冷陰極蛍光ランプの始動点灯を容易にしている。また、第１のサーミスタによって検出された温度が低いときには、調光設定時にも、出力電圧を増加させて、立ち消えなどを防止するようになっている。また、冷陰極蛍光ランプの温度が通常温度から低温に変化したときでは、冷陰極蛍光ランプに印加する電圧を上昇させることも併せて開示されている（例えば、特許文献１参照）。

また、以下に示す技術が提案されている（第３の従来技術とする）。すなわち、この技術では、ランプの温度を検出するランプ温度検出センサを設けている。そして、ランプの温度が高いときには、内部のガス圧が高く、高圧放電が開始されにくいので、高いパルス電圧を与えて、ランプの点灯を開始している。また、ランプの温度が低いときには、高いパルス電圧が不要なため、ランプの温度が高いときのパルスの電圧よりは低い電圧のパルスを与えて、ランプの点灯を開始している。且つ、過電流を電極に流す時間を長くすることによって電極を暖め、高圧放電からアーク放電への移行を容易にしている（例えば、特許文献２参照）。

また、以下に示す技術が提案されている（第４の従来技術とする）。すなわち、この技術では、ファンが故障などによって停止したため、筐体内部の温度が異常に上昇した場合、ランプを強制的に消灯することが開示されている（例えば、特許文献３参照）。

また、ランプの温度の過度の上昇を検出したときには、ファンの回転数を極めて高速とすることによって、ランプの温度のそれ以上の上昇を防止する技術も提案されている（第５の従来技術とする）。

また、筐体の内部に、所定の光源位置に移動可能に複数の予備のランプを設け、現在使用中のランプが高温のために使用不能となったときには、直ちに、予備のランプを光源位置に移動させて使用する技術も提案されている（第６の従来技術とする）。
特開平７−２７２８８１号公報 特開２００３−３５９３２号公報 特開平６−１３０４９２号公報

しかしながら、第１の従来技術を用いる場合には、以下に示す問題を生じていた。すなわち、上記したＤＬＰ方式プロジェクタ（以下では、単にプロジェクタと称する）を、宣伝等の、業務用のフロントプロジェクタとして用いるときでは、時間的な中断を招くことなく、２４時間、連続して画像をスクリーンに投影し続けることが要求される場合がある。つまり、ランプの点灯が強制的に停止される事態の発生が許されない場合がある。しかし、このような用途に使用される場合であっても、プロジェクタの環境温度が高くなるような場合では、ランプの温度が許容上限温度に達する可能性があり、このときでは、宣伝用の画像の投影が中断されるという、極めて不都合な事態が生じていた。

第２の従来技術は、低温時では冷陰極蛍光ランプに高い電圧を印加して、冷陰極蛍光ランプの点灯の開始を容易にするとともに、冷陰極蛍光ランプが低温となるときには、冷陰極蛍光ランプに印加する電圧を上昇させるに過ぎない。このため、第１の従来技術において生じた問題、すなわち、ランプの温度が過度に上昇し、このことが原因となってランプの点灯が停止されるという事態の発生を防止するという観点からは、適用することが困難な技術となっている。

第３の従来技術は、ランプの温度が高いときには、高いパルス電圧を与えて、ランプの点灯を容易にし、温度が低いときには、ランプの温度が高いときのパルスの電圧よりは低い電圧のパルスを与え、且つ、過電流を電極に流す時間を長くすることによって、ランプの点灯を容易にする技術となっているに過ぎない。このため、第１の従来技術において生じた問題、すなわち、ランプの温度が過度に上昇し、このことが原因となってランプの点灯が停止されるという事態の発生を防止するという観点からは、適用することが困難な技術となっている。

第４の従来技術は、ファンの故障などによる異常時には、ランプを強制的に消灯するに過ぎない。このため、第１の従来技術において生じた問題、すなわち、ランプの温度が過度に上昇し、このことが原因となってランプの点灯が停止されるという事態の発生を防止するという観点からは、適用することが困難な技術となっている。

第５の従来技術は、夏場等のように、環境温度が極めて高くなるようなときでは、ランプの温度を、破裂等の危険な事態が発生しない安全な温度まで下げることが困難となる。また、ファンの風切り音が極めて高くなり、周囲にいる者に強い不快感を与えることになる。また、第６の従来技術は、装置のコストが極めて高価となるため、特殊用途の装置を除く場合では、適用することが困難となっている。

本発明は、上記の問題点を解決するため創案されたものであり、その目的は、長時間に渡る画像の投影を行うときにも、画像の投影が中断される事態の発生を防止することのでき、且つ、画像の投影が中断される事態の発生を防止するときにも、ランプ温度が安全な範囲にあるときには、輝度を一定に維持した明るい画像の投影を行うことのでき、且つ、ＤＬＰ方式でもって画像を投影することのでき、且つ、ランプの温度を検出する素子を安価なものとすることのできるプロジェクタを提供することにある。

また本発明の目的は、ランプの温度に基づいてランプに印加する電圧を制御することにより、ランプの温度を所定範囲に維持することで、長時間に渡る画像の投影を行うときにも、画像の投影が中断される事態の発生を防止することのできるプロジェクタを提供することにある。

また、上記目的に加え、ランプに印加する電圧を一定とする制御を行っているときに、ランプの温度が所定温度を超えた場合、以後では、ランプの温度を所定範囲に維持する制御に移行することにより、画像の投影が中断される事態の発生を防止するときにも、ランプ温度が安全な範囲にあるときには、輝度を一定に維持した明るい画像の投影を行うことのできるプロジェクタを提供することにある。

また、上記目的に加え、ＤＬＰ方式でもって画像を投影することのできるプロジェクタを提供することにある。

上記の課題を解決するため、本発明に係るプロジェクタは、光源となるランプと、ランプからの光を用いて画像をスクリーンに投影する画像投影手段と、ランプの温度が許容上限温度に達したときにはランプの点灯を停止させるランプ保護手段と、ランプの温度を検出するサーミスタと、サーミスタの出力に基づき、ランプに印加する電圧を制御するランプ点灯手段とを備え、且つ、画像投影手段は、それぞれが所定方向への反射と前記所定方向とは異なる方向への反射とに反射角度が切り換わるとともにそれぞれが画素に対応する微小ミラーが設けられたＤＭＤと、回転の角度位置の変化に対応して、ＤＭＤに入射される光を、少なくとも３原色のそれぞれに対応する光に切り換えるカラーホイールと、微小ミラーによって所定方向に反射された光をスクリーンに投影する投影レンズと、表示対象となる映像信号およびカラーホイールの角度位置に基づいてＤＭＤを駆動するＤＭＤ駆動部とを備えたプロジェクタに適用している。そして、ランプ点灯手段は、温度維持モードによる制御を行う場合には、サーミスタの出力により示される温度が上昇するときにはランプに印加する電圧を下降させ、サーミスタの出力により示される温度が下降するときにはランプに印加する電圧を上昇させることによって、ランプの温度を許容上限温度より低い所定の温度範囲に維持する。且つ、ランプ点灯手段は、自動モードによる制御の指示が与えられたときにはランプに印加する電圧を所定電圧に維持した状態でサーミスタにより検出された温度が所定温度となったかどうかを調べ、前記検出された温度が所定温度となったときには温度維持モードによる制御を開始するようになっている。

すなわち、ランプ点灯手段は、温度維持モードとなるときには、ランプに印加する電圧を制御することによって、ランプの温度を、許容上限温度より低い温度、つまり、ランプ保護手段によりランプの点灯が停止される恐れのない温度に維持する。従って、環境温度がどのような温度となるときにも、ランプ保護手段によりランプの点灯が停止される事態の発生が防止される。また、環境温度が良好であるために、ランプに一定の電圧を印加し続けたときにも、ランプの温度が所定温度に達しないときでは、ランプの温度が変動するときでも、ランプには一定の電圧が印加され続ける。このため、ランプの温度が所定温度に達しないときでは、輝度の変化のない、良好な画像がスクリーンに投影される。また、画像投影手段は、ＤＬＰ方式によって画像をスクリーンに投影する。また、サーミスタという安価な素子によってランプの温度を検出することができる。

また本発明に係るプロジェクタは、光源となるランプと、ランプからの光を用いて画像をスクリーンに投影する画像投影手段と、ランプの温度が許容上限温度に達したときにはランプの点灯を停止させるランプ保護手段と、ランプの温度を検出するランプ温度検出手段と、ランプ温度検出手段によって検出された温度に基づき、ランプに印加する電圧を制御するランプ点灯手段とを備えたプロジェクタに適用している。そして、ランプ点灯手段は、温度維持モードによる制御を行う場合、ランプ温度検出手段により検出されたランプの温度に基づいて、ランプに印加する電圧を制御することにより、ランプの温度を許容上限温度より低い所定の温度範囲に維持するようになっている。

すなわち、ランプ点灯手段は、温度維持モードとなるときには、ランプに印加する電圧を制御することによって、ランプの温度を、許容上限温度より低い温度、つまり、ランプ保護手段によりランプの点灯が停止される恐れのない温度に維持する。従って、環境温度がどのような温度となるときにも、ランプ保護手段によりランプの点灯が停止される事態の発生が防止される。

また、上記構成に加え、ランプ点灯手段は、自動モードによる制御の指示が与えられたときにはランプに印加する電圧を所定電圧に維持した状態でランプ温度検出手段により検出された温度が所定温度となったかどうかを調べ、前記検出された温度が所定温度となったときには温度維持モードによる制御を開始するようになっている。

すなわち、環境温度が良好であるために、ランプに一定の電圧を印加し続けたときにも、ランプの温度が所定温度に達しないときでは、ランプの温度が変動するときでも、ランプには一定の電圧が印加され続ける。従って、ランプの温度が所定温度に達しないときでは、輝度の変化のない、良好な画像がスクリーンに投影される。

また、上記構成に加え、画像投影手段は、それぞれが所定方向への反射と前記所定方向とは異なる方向への反射とに反射角度が切り換わるとともにそれぞれが画素に対応する微小ミラーが設けられたＤＭＤと、回転の角度位置の変化に対応して、ＤＭＤに入射される光を、少なくとも３原色のそれぞれに対応する光に切り換えるカラーホイールと、微小ミラーによって所定方向に反射された光をスクリーンに投影する投影レンズと、表示対象となる映像信号およびカラーホイールの角度位置に基づいてＤＭＤを駆動するＤＭＤ駆動部とを備えている。すなわち、画像投影手段は、ＤＬＰ方式によって画像をスクリーンに投影する。

本発明によれば、ランプ点灯手段は、温度維持モードとなるときには、ランプに印加する電圧を制御することによって、ランプの温度を、ランプ保護手段によりランプの点灯が停止される恐れのない温度に維持する。従って、環境温度がどのような温度となるときにも、ランプ保護手段によりランプの点灯が停止される事態の発生が防止される。また、環境温度が良好であるために、ランプに一定の電圧を印加し続けたときにも、ランプの温度が所定温度に達しないときでは、ランプの温度が変動するときでも、ランプには一定の電圧が印加され続ける。また、画像投影手段は、ＤＬＰ方式によって画像をスクリーンに投影する。また、サーミスタという安価な素子によってランプの温度が検出される。このため、長時間に渡る画像の投影を行うときにも、画像の投影が中断される事態の発生を防止することができ、且つ、画像の投影が中断される事態の発生を防止するときにも、ランプ温度が安全な範囲にあるときには、輝度を一定に維持した明るい画像の投影を行うことができ、且つ、ＤＬＰ方式でもって画像を投影することができ、且つ、ランプの温度を検出する素子を安価なものとすることができる。

また本発明によれば、ランプ点灯手段は、温度維持モードとなるときには、ランプに印加する電圧を制御することによって、ランプの温度を、許容上限温度より低い温度、つまり、ランプ保護手段によりランプの点灯が停止される恐れのない温度に維持する。従って、環境温度がどのような温度となるときにも、ランプ保護手段によりランプの点灯が停止される事態の発生が防止される。このため、長時間に渡る画像の投影を行うときにも、画像の投影が中断される事態の発生を防止することができる。

また、さらに、環境温度が良好であるために、ランプに一定の電圧を印加し続けたときにも、ランプの温度が所定温度に達しないときでは、ランプの温度が変動するときでも、ランプには一定の電圧が印加され続ける。このため、画像の投影が中断される事態の発生を防止するときにも、ランプ温度が安全な範囲にあるときには、輝度を一定に維持した明るい画像の投影を行うことができる。

また、さらに、画像投影手段は、ＤＬＰ方式によって画像をスクリーンに投影するので、ＤＬＰ方式でもって画像を投影することができる。

以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。

図１は、本発明に係るプロジェクタの一実施形態の電気的構成を示すブロック線図であり、具体的にはＤＬＰ方式プロジェクタを示している。なお、図８に示す構成と同一となるブロックには、図８における符号と同じ符号を付与している。図２はランプハウスの概略を示す説明図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。

図において、光源となるランプ１は、従来技術において説明したように、超高圧水銀ランプとなっており、光の放射方向が開口した略直方体状のランプハウス１０１の内部に設けられている。そして、ランプハウス１０１の一方の側壁１０２には開口部が形成されるとともに、開口部にファン１０が取り付けられている。また、ランプハウス１０１の上部板１０３には、ランプ１の温度が許容上限温度となったとき、接点を開くことによって、ランプ１の点灯を強制的に停止させるサーモスタット（ランプ保護手段）３が取り付けられている。

また、上部板１０３には、ランプ１の温度を検出するサーミスタ（ランプ温度検出手段）２が設けられている。なお、サーミスタ２の取り付け位置は、ランプ１との熱的な接触を良好とするため、ランプ１が発する熱を感知し易い位置となっている。

サーミスタ８は、図示されない筐体内部の温度を検出するセンサとなっている。ファン駆動回路９は、ファン制御手段１５から指示された電圧でもってファン１０を駆動する。画像投影手段４は、ランプ１からの光を光源として、画像をスクリーン２５に投影する。このため、ＤＭＤ駆動部２１、カラーホイール２２、ＤＭＤ２３、投影レンズ２４を備えている。

ＤＭＤ２３は、既に説明したように、それぞれが所定方向への反射と前記所定方向とは異なる方向への反射とに反射角度が切り換わるとともにそれぞれが画素に対応する微小ミラーを備えた素子となっている。カラーホイール２２は、回転の角度位置の変化に対応して、ＤＭＤ２３に入射される光を、少なくとも３原色のそれぞれに対応する光に切り換える。投影レンズ２４は、ＤＭＤ２３に設けられた微小ミラーによって所定方向に反射された光をスクリーン２５に投影する。ＤＭＤ駆動部２１は、表示対象となる映像信号２１０およびカラーホイール２２の角度位置に基づいてＤＭＤ２３を駆動することにより、映像信号２１０の画像をスクリーン２５に投影する。

駆動出力生成回路６は、ランプ１を点灯駆動するための点灯駆動出力を生成するブロックとなっている。このため、点灯開始の指示が与えられたときには、点灯の開始に必要となる高圧（例えば、２０００Ｖ等）を出力する。また、高圧を出力した後には、ランプ１を点灯状態に維持するための点灯駆動出力を送出する。

なお、ランプ１を点灯状態に維持するための点灯駆動出力の電圧については、印加電圧制御手段１６の指示に従って、高輝度時電圧と、高輝度時電圧の８０％の電圧である低輝度時電圧との２種の電圧に切り換える。また、なお、点灯駆動出力の電圧の切り換えについては、点灯駆動出力の波形のＰ−Ｐ値を一定とし、点灯駆動出力を送出する期間のデューティ比を変更することでもって行うようになっている。すなわち、点灯駆動出力の電圧を高輝度時電圧とするときでは、前記デューティ比を１００％とし、点灯駆動出力の電圧を低輝度時電圧とするときでは、前記デューティ比を８０％としている。

また、駆動出力生成回路６は、サーモスタット３の接点が開かれたときには、ランプ１の温度が許容上限温度になっており、ランプ１の温度のこれ以上の上昇は、ランプ１の破裂等の危険な事態を招く恐れがあるとして、点灯駆動出力の送出を停止する。

電圧制御回路７は、温度維持モード（後に詳述する）となるときには、駆動出力生成回路６から送出される点灯駆動出力の電圧（波形のＰ−Ｐ値）を、入力回路１４からの出力（サーミスタ２の出力）１４１に従った量だけ降下させる（波形のＰ−Ｐ値を減少させる）ことにより、ランプ１に印加される点灯駆動出力の電圧を変化させる（点灯駆動出力のデューティ比については、変化させない）。なお、ランプ１の点灯を開始させるために出力される高圧については、電圧を下降させることなく、ランプ１に送出する。

また、電圧制御回路７は、印加電圧制御手段１６からの指示が、スルー動作の指示である場合、駆動出力生成回路６から送出される点灯駆動出力を、電圧変化させることなく、ランプ１に送出する。

図３は、サーミスタ２が接続された入力回路の詳細を示している。すなわち、サーミスタ２の一方の端子はプラス電源に接続されており、サーミスタ２の他方の端子は、抵抗Ｒ１を介して接地されている。従って、サーミスタ２にＰＳＴタイプ（温度が上昇すると抵抗値が増加するタイプ）を使用すると、ランプ１の温度が上昇する場合には出力１４１の電圧が降下し、ランプ１の温度が低下する場合には出力１４１の電圧が上昇する。従って、電圧制御回路７は、出力１４１の電圧が上昇するときには、ランプ１に印加する電圧を高くし、出力１４１の電圧が下降するときには、ランプ１に印加する電圧を低くすることによって、ランプ１の温度を一定に維持することができる。

マイコン５は、ＤＬＰ方式プロジェクタとしての主要動作を制御する。このため、画像投影手段４の動作を制御することによって、映像信号２１０の画像をスクリーン２５に投影する。また、その機能の一部でもって、ファン制御手段１５と印加電圧制御手段１６とを構成する。

ファン制御手段１５は、筐体内部の温度が限度値を超えないように、且つ、ランプ１の温度も許容上限温度を超えないように、サーミスタ８により検出された温度に基づき、ファン駆動回路９を介して、ファン１０の回転速度を制御する。

以下に、印加電圧制御手段１６の構成を説明するが、その説明に先立ち、本実施形態において設けられている３つのモードについて説明する。

３つモードは、温度維持モード、自動モード、輝度維持モードとなっており、温度維持モードは、ランプ１に印加する電圧を制御することによって、許容上限温度より低い所定の温度範囲にランプ１の温度を維持するモードとなっている。自動モードは、ランプ１の温度が所定温度を超えない場合には、ランプ１に印加する電圧を一定に維持することによって、ランプ１の輝度を一定とし、ランプ１の温度が所定温度となった後には、温度維持モードによる制御に移行するモードとなっている。また、輝度維持モードは、従来技術における制御方法に準じたモードであり、ランプ１の温度に関わりなく、ランプ１に印加する電圧を一定とすることによって、ランプ１の輝度を一定に維持するモードとなっている。

印加電圧制御手段１６は、温度維持モードの指示が与えられたときには、電圧制御回路７の状態を、入力回路１４からの出力１４１に従って、点灯駆動出力の電圧の降下量を変化させる状態に設定する。このため、サーミスタ２により検出された温度（ランプ１の温度）が上昇するときには、ランプ１に印加される電圧は降下し（電圧制御回路７は電圧の降下量を増加させる）、ランプ１の温度は下降する。また、サーミスタ２により検出されたランプ１の温度が降下するときには、ランプ１に印加される電圧は上昇し（電圧制御回路７は電圧の降下量を減少させる）、ランプ１の温度は上昇する。

また、印加電圧制御手段１６は、輝度維持モードの制御の指示が与えられたときには、電圧制御回路７の状態を、駆動出力生成回路６から送出される点灯駆動出力を、電圧を変化させることなくランプ１に送出するスルー動作状態に設定する。そして、スクリーン２５に投影される画像の輝度を高輝度とする指示が与えられたときには、高輝度時電圧の点灯駆動出力を駆動出力生成回路６から送出させる。また、スクリーン２５に投影される画像の輝度を低輝度とする指示が与えられたときには、低輝度時電圧の点灯駆動出力を駆動出力生成回路６から送出させる。

また、印加電圧制御手段１６は、自動モードの制御の指示が与えられたときには、サーミスタ２により検出された温度が、所定温度より低い場合、輝度維持モードと同じ制御（ランプ１に印加する電圧を一定に維持する制御）を行う。しかし、前記制御を行っている期間中に、サーミスタ２により検出された温度が、所定温度となったときには、制御のモードを、輝度維持モードから温度維持モードに移行する。そして後には、新たに、輝度維持モードや自動モードの指示が入力されない限り、温度維持モードによる制御を継続する。

なお、上記した所定温度は、当然のことながら、許容上限温度より低い温度に設定される。しかし、余り低い温度に設定するときでは、スクリーン２５に投影される画像の輝度が暗くなる。このため、上記の所定温度は、安全度と輝度との兼ね合いから、許容上限温度の８０％に設定している。

以下に補足的な説明を行うと、ランプ点灯手段は、駆動出力生成回路６と電圧制御回路７と印加電圧制御手段１６との３つのブロック１１により構成されている。

図４は、温度維持モードにおける実施形態の主要動作を示すフローチャート、図５は、自動モードにおける実施形態の主要動作を示すフローチャート、図６は、輝度維持モードにおける実施形態の主要動作を示すフローチャートである。必要に応じて同図を参照しつつ、実施形態の動作を説明する。

温度維持モードを指示された場合（ステップＳ１）、印加電圧制御手段１６からの指示に従い、電圧制御回路７は、サーミスタ２によって検出された温度が一定となるように、電圧の降下量の制御（ランプ１に印加する電圧の制御）を開始する（ステップＳ２）。また、マイコン５は、画像投影手段４を制御することにより、ランプ１を光源として、映像信号２１０により示される画像をスクリーン２５に投影する（ステップＳ３）。そして、画像の投影の終了かどうかを調べ、終了でないときには、ステップＳ２〜Ｓ４からなるループ動作が実行される。すなわち、電圧制御回路７は、ランプ１の温度が一定となるように、ランプ１に印加する点灯駆動出力の電圧を制御し、マイコン５は、画像をスクリーン２５に投影する制御を行う。

従って、輝度維持モードにおいては、図７（Ａ）に示したように、点灯を開始して後、ランプ１の温度が所定温度ｄｇ１に達するまでの期間（時刻Ｔ１以前の期間）では、ランプ１には、駆動出力生成回路６から送出される点灯駆動出力の電圧に等しい電圧Ｖ１が印加される。そして、ランプ１の温度が所定温度ｄｇ１に達した後では、ランプ１に印加される電圧は、例えば、６１に示したような変化となり、ランプ１は所定温度ｄｇ１に維持される（７２は、このときのランプ１の温度変化を示している）。

すなわち、温度維持モードにおいては、ランプ１の温度が一定となるように制御される。従って、環境温度が高いときであっても、ランプ１の温度が許容上限温度（サーモスタット３が作動する温度）Ｌｉｍｉｔを超えるといった事態の発生が防止される。その結果、環境温度がどのような温度となるときであっても、スクリーン２５への画像の投影は、画像の投影の終了を指示しない限りでは、いつまでも継続されることになる。

なお、環境温度が充分に低く、ランプ１の温度が所定温度ｄｇ１より低い状態が継続する場合では（７１により示す）、ランプ１には、駆動出力生成回路６より送出される点灯駆動出力の電圧に等しい電圧Ｖ１の印加が継続される（６２により示す）。

以上が温度維持モードを指示した場合の動作であり、次に、自動モードを指示した場合の動作を説明する。

自動モードが指示された場合（ステップＳ１１）、印加電圧制御手段１６は、電圧制御回路７をスルー動作状態に設定した後、高輝度による投影か、低輝度による投影かを調べる。そして、高輝度による投影であるときには、高輝度時電圧（デューティ比が１００％）の点灯駆動出力を駆動出力生成回路６から送出させる（ステップＳ１２，Ｓ１３）。一方、低輝度による投影であるときには、低輝度時電圧（デューティ比が８０％）の点灯駆動出力を駆動出力生成回路６から送出させる（ステップＳ１２，Ｓ１９）。

上記制御の後には、マイコン５は、画像投影手段４を制御することにより、ランプ１を光源として、映像信号２１０により示される画像をスクリーン２５に投影する（ステップＳ１４）。そして、画像の投影の終了かどうかを調べ、終了でないときには、出力１４１のレベルに基づき、ランプ１の温度が所定温度となったかどうかを調べる（ステップＳ１５，Ｓ１６）。そして、ランプ１の温度が所定温度となっていないときには、ステップＳ１４〜Ｓ１７からなるループ動作を実行する。すなわち、ランプ１に一定の電圧を印加しつつ、画像をスクリーン２５に投影する制御を行う。

そして、上記ループ動作が実行されているとき、ランプ１の温度が所定温度となる事態が生じたときには、動作は、ステップＳ１７からステップＳ２に移行する。従って、以後では、温度維持モードによる制御が開始される。なお、上記した動作におけるステップＳ１５で、終了の指示が入力されたときでは、投影動作の終了となる。

上記したように、自動モードでは、ランプ１の温度の変化が、図７（Ａ）における７１に示した変化、すなわち、ランプ１の温度が所定温度ｄｇ１を超えない範囲で変化するときでは、ランプ１に印加される電圧は一定に維持される。また、環境温度が高い、等の事情によって、ランプ１の温度が７２に示した変化となり、時刻Ｔ１において所定温度ｄｇ１に達するようなときでは、時刻Ｔ１以後、温度維持モードの制御が開始される。従って、時刻Ｔ１以後では、ランプ１の温度は所定温度ｄｇ１に維持される。つまり、環境温度が高い、等の事情によって、ランプ１の温度が上昇しやすい状態となるときでも、ランプ１の点灯の停止という事態の発生が回避される。

以上で自動モードを指示した場合の動作の説明を終了し、以下に、輝度維持モードを指示した場合の動作を説明する。

輝度維持モードを指示した場合（ステップＳ２１）、印加電圧制御手段１６は、電圧制御回路７をスルー動作状態に設定した後、高輝度による投影か、低輝度による投影かを調べる。そして、高輝度による投影であるときには、駆動出力生成回路６から高輝度時電圧（デューティ比が１００％）の点灯駆動出力を送出させる（ステップＳ２２，Ｓ２３）。一方、低輝度による投影であるときには、駆動出力生成回路６から低輝度時電圧（デューティ比が８０％）の点灯駆動出力を送出させる（ステップＳ２２，Ｓ３０）。

上記制御の後には、マイコン５は、画像投影手段４を制御することにより、ランプ１を光源として、映像信号２１０により示される画像をスクリーン２５に投影する（ステップＳ２４）。そして、サーモスタット３が作動していないときでは、画像の投影の終了かどうかを調べる（ステップＳ２５，Ｓ２６）。終了でないときには、ステップＳ２４〜Ｓ２６からなるループ動作を実行する。すなわち、ランプ１に一定の電圧を印加しつつ、画像をスクリーン２５に投影する制御を行う。

上記ループ動作が実行されているとき、ランプ１の温度に過度の上昇が生じ、ランプ１の温度が許容上限温度に達して、サーモスタット３が作動した場合には、駆動出力生成回路６は、点灯駆動出力の送出を停止する。従って、ランプ１の点灯が停止される（ステップＳ２５，Ｓ３１）。

すなわち、輝度維持モードにおいては、ランプ１の温度の変化が、図７（Ｂ）の７３に示したように、許容上限温度Ｌｉｍｉｔを超えない変化となるときには、高輝度時電圧または低輝度時電圧（これら双方の電圧は、図７（Ｂ）では、ともに、電圧Ｖ２として示されている）の点灯駆動出力がランプ１に印加され続ける。しかし、ランプ１の温度の変化が、７４に示したように、許容上限温度Ｌｉｍｉｔに達するような変化となるときには、ランプ１の温度が許容上限温度Ｌｉｍｉｔに達した時点（時刻Ｔ２）において、サーモスタット３が作動し、ランプ１に印加される電圧は０Ｖとなる（６３により示す）。従って、ランプ１は時刻Ｔ２において消灯する。また、マイコン５は、時刻Ｔ２において、画像投影手段４の動作を停止させる。

以下に補足的な説明を行うと、ランプ１に印加する電圧を低輝度時電圧（デューティ比が８０％の点灯駆動出力）とするときでは、ランプ１に印加する電圧を高輝度時電圧（デューティ比が１００％の点灯駆動出力）とした場合に比すると、ランプ１の長寿命化が図られることになる。また、ランプ１の発熱量が少なくなるため、ファン１０の回転速度が遅くなる。従って、静音化されることになる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されず、電圧制御回路７における電圧の降下量を変化させることでもって、ランプ１に印加する電圧を変化させる構成とした場合について説明したが（この構成とするときでは、駆動出力生成回路６を制御するソフトウエアを変更する必要がない、という製造上の効果が得られる）、駆動出力生成回路６が点灯駆動出力を送出するデューティ比を変化させることにより、温度維持モードにおいて、ランプ１に印加される点灯駆動出力の電圧を変化させる構成とすることもできる（この構成とするときでは、電圧制御回路７を省略することができ、装置のハードウエアの原価が安価になるという効果が得られる）。

また、画像の投影方式については、ＤＬＰ方式とした場合について説明したが、その他の方式のプロジェクタ（例えば、ＯＨＰ方式等）の場合にも、同様に適用することができる。

本発明に係るプロジェクタの一実施形態であるＤＬＰ方式プロジェクタの電気的構成を示すブロック線図である。 ランプハウスの概略を示す説明図である。 サーミスタの出力が入力される入力回路の電気的接続を示す回路図である。 温度維持モードにおける実施形態の主要動作を示すフローチャートである。 自動モードにおける実施形態の主要動作を示すフローチャートである。 輝度維持モードにおける実施形態の主要動作を示すフローチャートである。 ランプの温度とランプに印加される電圧との関係を示す説明図である。 画像を投影するための光学系統を示す説明図である。 ＤＭＤに設けられた微小ミラーを示す説明図である。

符号の説明

１ ランプ（超高圧水銀ランプ）
２ サーミスタ（ランプ温度検出手段）
３ サーモスタット（ランプ保護手段）
４ 画像投影手段
１１ ランプ点灯手段
２１ ＤＭＤ駆動部
２２ カラーホイール
２３ ＤＭＤ
２４ 投影レンズ
２５ スクリーン

Claims (4)

1. 光源となるランプと、
   ランプからの光を用いて画像をスクリーンに投影する画像投影手段と、
   ランプの温度が許容上限温度に達したときにはランプの点灯を停止させるランプ保護手段と、
   ランプの温度を検出するサーミスタと、
   サーミスタの出力に基づき、ランプに印加する電圧を変化させるランプ点灯手段とを備え、
   画像投影手段は、
   それぞれが所定方向への反射と前記所定方向とは異なる方向への反射とに反射角度が切り換わるとともにそれぞれが画素に対応する微小ミラーが設けられたＤＭＤと、
   回転の角度位置の変化に対応して、ＤＭＤに入射される光を、少なくとも３原色のそれぞれに対応する光に切り換えるカラーホイールと、
   微小ミラーによって所定方向に反射された光をスクリーンに投影する投影レンズと、
   表示対象となる映像信号およびカラーホイールの角度位置に基づいてＤＭＤを駆動するＤＭＤ駆動部とを備えたプロジェクタにおいて、
   ランプ点灯手段は、温度維持モードによる制御を行う場合には、サーミスタの出力により示される温度が上昇するときにはランプに印加する電圧を下降させ、サーミスタの出力により示される温度が下降するときにはランプに印加する電圧を上昇させることによって、ランプの温度を許容上限温度より低い所定の温度範囲に維持し、
   且つ、ランプ点灯手段は、自動モードによる制御の指示が与えられたときにはランプに印加する電圧を所定電圧に維持した状態でサーミスタにより検出された温度が所定温度となったかどうかを調べ、前記検出された温度が所定温度となったときには温度維持モードによる制御を開始することを特徴とするプロジェクタ。
2. 光源となるランプと、
   ランプからの光を用いて画像をスクリーンに投影する画像投影手段と、
   ランプの温度が許容上限温度に達したときにはランプの点灯を停止させるランプ保護手段と、
   ランプの温度を検出するランプ温度検出手段と、
   ランプ温度検出手段によって検出された温度に基づき、ランプに印加する電圧を変化させるランプ点灯手段とを備えたプロジェクタにおいて、
   ランプ点灯手段は、温度維持モードによる制御を行う場合、ランプ温度検出手段により検出されたランプの温度に基づいてランプに印加する電圧を制御することにより、ランプの温度を許容上限温度より低い所定の温度範囲に維持することを特徴とするプロジェクタ。
3. ランプ点灯手段は、自動モードによる制御の指示が与えられたときにはランプに印加する電圧を所定電圧に維持した状態でランプ温度検出手段により検出された温度が所定温度となったかどうかを調べ、前記検出された温度が所定温度となったときには温度維持モードによる制御を開始することを特徴とする請求項２に記載のプロジェクタ。
4. 画像投影手段は、
   それぞれが所定方向への反射と前記所定方向とは異なる方向への反射とに反射角度が切り換わるとともにそれぞれが画素に対応する微小ミラーが設けられたＤＭＤと、
   回転の角度位置の変化に対応して、ＤＭＤに入射される光を、少なくとも３原色のそれぞれに対応する光に切り換えるカラーホイールと、
   微小ミラーによって所定方向に反射された光をスクリーンに投影する投影レンズと、
   表示対象となる映像信号およびカラーホイールの角度位置に基づいてＤＭＤを駆動するＤＭＤ駆動部とを備えたことを特徴とする請求項２または請求項３に記載のプロジェクタ。

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