JP2012083560A - 投射型表示装置及びその制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電源部22への外部電源の遮断が検出された場合に、排気口シャッター32以外の被駆動部K2を駆動停止させて装置本体の消費電力を低減する状態へ移行させるとともに、排気口シャッター駆動部49により排気口シャッター32を閉駆動させるようにした。
【選択図】図6
Description
特許文献1の構成は、プラグが抜かれると開閉機構を駆動できず、排気口を閉めることができない構成である。排気口が閉まらないと、塵や虫が侵入してしまう。また、従来の構成では、駆動モーターによって開閉機構を駆動するため、排気口が完全に閉じるまでに時間を要し、ユーザーが完全に閉じるまで待たなくてはならなかった。この場合、完全に閉じる前にユーザーがプラグを抜いてしまい、排気口が開いたままになってしまうおそれもある。
一方、特許文献2には、外部電源の遮断を検出したら、予備電源部から電力を供給し、所定時間だけ冷却装置で冷却を行った後に排気口を閉にする構成が記載されている。
外部電源遮断時に排気口が閉じない状態は、特に、粉塵が多い地域で使用できるように防塵対策を施した投射型表示装置、つまり、防塵タイプの投射型表示装置(防塵プロジェクター)にとっては望ましくない。
本発明は、上述した事情を鑑みてなされたものであり、外部電源の遮断時に確実に開口部を閉じることが可能な投射型表示装置及びその制御方法を提供することを目的としている。
この構成によれば、外部電源の遮断が検出された場合に、装置本体の消費電力を低減する状態へ移行させるとともに、シャッターを閉駆動させるので、シャッター制御に無関係な部分の消費電力を抑え、蓄電部に蓄えられる限りある電力をシャッターの閉駆動に割り振ることができ、外部電源の遮断時に確実に開口部を閉じることができる。また、無駄な電力消費を抑えるとともに、電源内部の蓄電部品を最適化することにより、コストやサイズも小さくできる。
すなわち、放電ランプを投射型表示装置の光源装置として採用した場合、一旦消灯した放電ランプを再点灯するには一定の待ち時間を必要とするところ、本発明の構成によれば、ごく短時間の瞬時停電が生じて外部電源の電圧低下が検出されても、直ちに光源装置への電力供給を停止しないので、放電ランプの点灯を継続することができる。外部電源の電圧低下を検出したときに、直ちに放電ランプへの電力供給を停止する構成の場合、放電ランプの再点灯に必要な待ち時間が経過するまで画像を表示することができないのに対して、本発明の構成ではそのような問題が生じない。
この場合、前記シャッターは、当該シャッターを閉側に付勢する付勢部材を有し、前記シャッター駆動部は、前記ソレノイドの保持力を開放して前記付勢部材の付勢力によって前記シャッターを閉じるようにしてもよい。この構成によれば、シャッターの閉駆動に要する電力量が少なくて済み、これによってもシャッターを確実に閉じることが可能になり、安価で長寿命な製品を提供することができる。
図1は、本発明の実施形態に係るプロジェクター(投射型表示装置)10の内部構造を示す図であり、図2は、このプロジェクター10の機能構成を示すブロック図である。
図1に示すように、このプロジェクター10は、画像を表す画像光を投射する画像投射部21を備え、この画像投射部21により投射面となるスクリーン(不図示)に画像(投射画像)を表示させる装置であり、筐体11内に画像投射部21などのプロジェクター構成部品を配設した装置本体12と、装置本体12を覆う外装カバー(不図示)とを備えている。
筐体11は、平面視で略長方形形状を有し、この筐体11の左右側面(短辺)11L、11Rの一方側に吸気口15が設けられ、他方側に排気口16が設けられる。ここで、図1では、筐体11の前面(画像投射部21の投射レンズ53が露出する面)を符号11Aを付して示し、筐体11の背面を符号11Bを付して示しており、筐体11を前面11Aからみて左側の面を左側面11Lと表記し、右側の面を右側面11Rと表記している。
また、本構成のプロジェクター10は、画像投射部21などの各部の動作時には冷却ファン31による冷却を行うが、各部の材料の改良などで各部を動作停止させると直ちに冷却ファン31による冷却を不要にできるように構成されている。
図2に示すように、信号処理部41は、ケーブル接続された外部機器(パーソナルコンピューターやDVDプレーヤーなど)18から映像信号SA(本構成では、画像のみの信号、或いは、画像と音声の両方を含む信号)を入力し、この信号SAに対応する画像データに対して画像処理する画像処理系と、信号SAに対応する音声データに対して音声処理する音声処理系とを備えている。
ここで、画像処理系は、画像データのフォーマットをインターレース方式からプログレッシブ方式に変換するIP変換や、IP変換された画像データに対してサイズを拡大または縮小する解像度変換処理や、明度や彩度の調整といった種々の色調補正などを行う。
画像投射部21は、図1に示すように、筐体11の長辺の一方である背面11Bに沿って延出すると共に筐体11の短辺である側面11L,11Rに沿って前面11Aに向かって延出する平面視略L字形状を有しており、光源として機能する光源装置51と、液晶パネル(液晶ライトバルブとも言う)52(52R,52G,52B)と、投射レンズ53とを備えている。
光源装置51は、キセノンランプ又は超高圧水銀ランプなどを備える。液晶パネル52は、複数の画素をマトリクス状に配置した透過型液晶パネルで構成され、投射系駆動部42の駆動により各画素の光透過率を変化させることにより、光源装置51からの照明光(図1中、符号Lで示す)を画像を表す画像光へと変調し、投射レンズ53から射出する。
この構成により、光源装置51から出た光をR,G,Bの3色の光に分離し、液晶パネル52R,52G,52Bをそれぞれ透過させ、プリズム354で合成してカラー画像を生成することができる。なお、画像投射部21の構成は、図1に示す構成に限らず、公知の構成を広く適用でき、また、一枚の液晶パネル52を備える公知の構成を適用してもよい。
制御部44は、記憶部43に記憶された制御プログラムを読み出して実行することにより、プロジェクター10の各部を制御するコンピューターとして機能する。
このプロジェクター10には、スピーカーなどからなる音声出力部35、ユーザーにプロジェクター10の動作状態(電源オン、スタンバイ状態、エラー状態など)を報知するためのインジケーターランプランプ(本実施形態ではLED(Light Emitting Diode))36、トリガーアウトや電力信号(USBバスパワー)を出力する出力端子37(不図示の外部機器にトリガーアウトを出力するトリガーアウト端子、USB端子など)、及び、ユーザーが各種指示を行うための各種操作子を有する操作部38などが更に設けられている。
ランプ駆動部47は、制御部44の制御の下、複数のインジケーターランプ(報知部)36を選択的に駆動/非駆動(点滅も含む)することにより、各インジケーターランプ36を点灯/消灯させ、これによって、電源オン、スタンバイ状態(電源オンよりも省電力の状態。一部の機能を有効にした状態(例えば、本体操作部(操作部38)の操作や不図示のリモコン操作を受け付け、スタンバイモニターアウト機能などを有効にした状態))、エラー状態などをユーザーに報知する。
端子駆動部48は、制御部44の制御の下、このプロジェクター10の電源オンを外部機器(スクリーン装置など)に通知するためのトリガーアウトや、USB接続された外部機器に電力供給するための電力信号を、出力端子37を介して外部に出力させる。
開閉検出部50は、排気口シャッター32の開閉を検出するスイッチ機構である。制御部44は、この開閉検出部50の検出結果を取得することによって、排気口シャッター32の開閉状態を検出することが可能になっている。
図3〜図5に示すように、排気口シャッター32は、矩形枠状の枠フレーム33Aと、枠フレーム33A内の開口(排気口16に連通する開口)を長手方向に間隔をあけて開閉自在に配置される複数枚(本構成では8枚)のルーバー33Bと、枠フレーム33Aにスライド自在に配置されるカムプレート33Cと、カムプレート33Cを作動させるソレノイド33Dとを備えている。
この板状部材33Eには、カムプレート33Cが摺動自在に支持され、このカムプレート33Cには、各ルーバー33Bの回動軸J1とは距離をあけて上方に突出する突出軸J2が挿通される。
これにより、カムプレート33Cを摺動させると、全てのルーバー33Bが回動軸J1を支点に回動して枠フレーム33Aの開口を開閉する。
ソレノイド33Dは、枠フレーム33Aに固定され、ソレノイド33DのプランジャーPがカムプレート33Cの一端に連結される。なお、図中、符号33Kは、ソレノイド駆動用の回路基板である。
ソレノイド33Dは、キープソレノイド型(自己保持形とも言う)のソレノイドであり、排気口シャッター駆動部49により、付勢部材33Sの付勢力に抗してカムプレート33Cがソレノイド33D側に引っ張られることにより、排気口シャッター32が開駆動され(ソレノイドの吸引動作)、内蔵する永久磁石の起磁力により吸着することで、排気口シャッター32を開いた状態に保持される(ソレノイドの吸着動作)。
また、このソレノイド33Dは、排気口シャッター駆動部49により、内蔵する永久磁石の起磁力を打ち消すコイルによる逆向きの起磁力により復旧することで、排気口シャッター32を閉駆動する(ソレノイドの復旧動作)。
なお、この排気口シャッター32の開閉を検出する開閉検出部50は、排気口シャッター32の板状部材33Eに取り付けられ、上記カムプレート33Cの位置に応じて開閉するスイッチ機構で構成されている。
電源部22は、図示せぬプラグを介して屋内などに設置されたコンセントに接続されることにより、電力会社から送られる商用電源である外部電源の電力供給を受け、プロジェクター10の各部へ電力供給する。すなわち、このプロジェクター10は、外部電源を動作電力として駆動する。
ところで、本構成のプロジェクター10は、防塵用プロジェクターであるため、停電やプラグが抜かれるなどで外部電源が遮断された場合に、排気口シャッター32が開いたままになってしまうと、防塵が図れず、好ましくない。
そこで、本構成では、実質的な防塵性を向上するため、以下の構成を備え、外部電源の遮断時に、排気口シャッター32を確実に閉じる制御を行うようにしている。以下、この点について詳述する。
上記外部電源検出部22Aの出力信号PWDSは、制御部44に出力され、制御部44がこの出力信号PWDSの信号レベルに基づいて外部電源が遮断されたか否かを判定するように構成されている。つまり、外部電源検出部22A及び制御部44が、外部電源の遮断を検出する遮断検出部として機能する。
なお、図6中、符号R1,R2で示す抵抗は、電源電圧を所定の分圧比で分圧する分圧回路を構成する抵抗値であり、この分圧回路で分圧された電源電圧値が上記出力信号PWDSとして使用される。
上記蓄電部22Bには、電気二重層キャパシターなどのキャパシターが用いられる。電気二重層キャパシターは、電気化学的な反応によらず物理的に充放電を行う構成であるため、性能劣化がきわめて少なく、長期の信頼性に優れている。
図7は、この遮断制御を示すフローチャートである。この遮断制御は、外部電源の供給時でプロジェクターが電源オンの場合に所定の割り込み周期で繰り返し実行される処理である。
ここで、以下の説明において、排気口シャッター駆動部49とそれ以外の駆動部42〜48を特に区別して説明する場合は、それ以外の駆動部42〜48を、まとめて駆動部K1(図2及び図6中、一点鎖線で囲って示す)と表記し、この駆動部K1の駆動対象を、まとめて被駆動部K2(図中、二点鎖線で囲って示す)と表記する。
外部電源からの電力供給が停止すると(ステップS1:YES)、制御部44は、直ちに、投射系駆動部42により、光源装置51の光量(ランプ輝度)を予め定めた低レベルに低減させる光量低減処理を開始すると共に(ステップS2)、電力供給の停止時間TBDに基づいて瞬時停電か否かを判定する瞬停判定処理を開始する(ステップS3)。なお、電力供給が停止した場合、直ちに蓄電部22Bからの電力が動作電力として供給され、各部が動作を継続することができる。
すなわち、本構成では、外部電源からの電力供給が停止すると、被駆動部K2の中で最も消費電力が高い光源装置51の消費電力を直ちに下げた第1節電モードへ移行する。この第1節電モードでは、ユーザーなどによる画像鑑賞を継続可能な範囲で光量を下げており、ユーザーなどによる画像鑑賞を継続させながら消費電力を効率よく下げることができる。
そして、瞬時停電の場合(ステップS3:NO)や外部電源の電力供給が停止していない場合(ステップS1:NO)には、プロジェクター10が電源オン状態を継続して通常動作できる電源状態にあるため、排気口シャッター32を開状態に維持し、当該遮断制御を一旦終了し、通常動作に戻ることができる。
図8は第2節電モードを示すフローチャートである。
図8に示すように、制御部44は、投射系駆動部42により光源装置51を駆動停止(消灯)し(ステップS11)、投射系駆動部42により液晶パネル52の電荷抜き処理を行った後に駆動停止し(ステップS12)、音声駆動部45により音声出力部35を駆動停止し(ステップS13)、ファン駆動部46により冷却ファン31を駆動停止し(ステップS14)、端子駆動部48により出力端子37を駆動停止し(ステップS15)、ランプ駆動部47によりインジケーターランプ36を駆動停止する(ステップS16)。なお、この駆動停止する順番は、電力消費の大きいものから順に行っており、電力消費を効率よく低減することができる。なお、図8では、制御部44が各部を順に駆動停止する場合を示しているが、制御部44が並行処理可能な場合は、各部を同時に並行して迅速に駆動停止させるようにしてもよい。
従って、蓄電部22Bの蓄電容量を小さくしながら、外部電源の遮断時に確実に排気口シャッター32を閉じてプロジェクター10の排気口16を閉じることができる。また、この構成によれば、プロジェクター10のプラグがコンセントから抜かれた場合も排気口シャッター32が確実に閉じてプロジェクター10の排気口16を閉じることができる。
また、無駄な電力消費を抑えるとともに、電源内部の蓄電部品を最適化することにより、コストやサイズも小さくできる。
従って、このプロジェクター10は、外部電源が意図せず遮断した電源遮断状態、及び、ユーザーが意図的にプラグを抜いた電源遮断状態のいずれの場合でも、外部から塵や虫の侵入を確実に防止することが可能になる。
これらにより、本構成では、蓄電部22Bの小型化により低コスト及び小型化に優れ、かつ、停電時やプラグを抜いた状態で確実に開口部が閉じ、塵や虫の侵入防止に優れた防塵プロジェクターを提供することが可能になる。
すなわち、放電ランプ(以降、ランプとも言う)を投射型表示装置10の光源装置51として採用した場合、一旦消灯したランプを再点灯するには一定の待ち時間を必要とするところ、本構成によれば、ごく短時間の瞬時停電が生じて外部電源の電圧低下が検出されても、直ちに光源装置51への電力供給を停止しないので、ランプの点灯を継続することができる。外部電源の電圧低下を検出したときに、直ちにランプへの電力供給を停止する構成の場合、ランプの再点灯に必要な待ち時間が経過するまで画像を表示することができないのに対して、本構成ではそのような問題が生じない。
しかも、排気口シャッター32は、ソレノイド33Dの駆動で開閉し、排気口シャッター駆動部49は、ソレノイド33Dに通電して排気口シャッター32を閉駆動するので、モーター駆動で閉駆動する場合に比して短時間で排気口シャッター32を閉じることができ、これによっても、塵や虫の侵入を防止し、かつ、蓄電部22Bの容量を小さくして小型・低コストとすることができる。
また、本構成では、排気口シャッター32を閉側に付勢する付勢部材33Sを備え、ソレノイド33Dの保持力を開放して付勢部材33Sの付勢力によって排気口シャッター32を閉じるので、シャッター32の閉駆動に要する電力量が少なくて済み、これによってもシャッター32を確実に閉じることが可能になり、安価で長寿命な製品を提供することができる。
例えば、上述した実施形態では、シャッター制御に関係のない部分を全て駆動停止させる場合について説明したが、これに限らず、少なくともいずれかを駆動停止させてもよく、例えば、インジケーターランプ36については消費電力が小さいので、駆動停止せず、インジケーターランプ36により、プロジェクター10の動作状態(電源オン、スタンバイ状態、エラー状態など)を報知し続けるようにしてもよい。
また、駆動停止させて各部の消費電力を零にする構成に限らず、光源装置(光源)51の射出光量を低減させた状態や、冷却ファン31の回転数を低減させた状態や、音声出力部35をミュート状態にする、といったように消費電力を低減させた状態にしてもよい。
また、蓄電部22Bの構成は電気二重層キャパシターに限定されるものではなく、電解コンデンサーなど、種々の素子を採用することが可能である。
また、光源装置51にLEDを用いてもよい。光源装置51にLEDを用いた場合には、消灯直後に即再点灯が可能なので、射出光量を低減させる光量低減処理(ステップS2)に代えて、光源装置51の駆動を停止して完全に消灯させてもよい。
また、上述した実施形態では、外部電源検出部22A及び制御部44が、外部電源の遮断を検出する遮断検出部として機能する場合を説明したが、これに限らず、制御部44が遮断検出部の一部を兼用せず、遮断検出部を別途設けてもよい。
また、上述したプロジェクター10は、透過型の液晶パネル52を用いて画像をスクリーンに投射するタイプであったが、反射型液晶パネルを用いたプロジェクターであってもよいし、デジタルミラーデバイスを用いたDMD方式のプロジェクターであってもよい。また、3つの液晶パネル52によりカラー画像を投射する3LCD方式のプロジェクターに限らず、1つの液晶ライトバルブを用いてRGBに対応する画像を時分割表示してカラー画像を投射するプロジェクター、カラーホイールを備えた単板DMD方式のプロジェクター、及び、3DMD方式のプロジェクターのいずれにも本発明を適用可能である。要は、シャッターを有する投射型表示装置に本発明を広く適用可能である。
Claims (8)
- 外部電源を動作電力とする投射型表示装置において、
画像を投射する画像投射部を備える装置本体と、
装置本体が有する通気用の開口部を開閉するシャッターと、
前記外部電源からの電力を蓄電し、前記外部電源の遮断時に蓄電電力を動作電力として供給する蓄電部と、
前記外部電源の遮断を検出する遮断検出部と、
前記外部電源の遮断が検出された場合に、前記装置本体の消費電力を低減する状態へ移行させるとともに、前記シャッターを閉駆動させる制御部と
を備えることを特徴とする投射型表示装置。 - 前記遮断検出部は、前記外部電源の電力供給停止を検出すると、その停止時間に基づいて瞬時停電か否かを判定する瞬停判定処理を開始し、この瞬停判定処理で瞬時停電でない停電と判定した場合に、前記外部電源の遮断と検出することを特徴とする請求項1に記載の投射型表示装置。
- 前記画像投射部は、画像投射用の光を射出する光源と、前記光源を駆動する光源駆動部とを有し、
前記制御部は、前記外部電源の電力供給停止を検出すると、前記光源駆動部により前記光源の射出光量を低減させ、瞬時停電でない停電と判定された場合に、前記光源駆動部により前記光源を駆動停止させることを特徴とする請求項2に記載の投射型表示装置。 - 前記装置本体は、前記開口部に通気させるファン、前記光源からの光を変調する液晶パネル、音声を出力する音声出力部、及び、所定の信号を外部出力する出力端子の少なくともいずれかを有し、
前記制御部は、前記外部電源の遮断が検出された場合に、前記ファンの駆動停止、前記液晶パネルの電荷抜き処理後の駆動停止、前記音声出力部の駆動停止、及び、前記信号出力部の駆動停止の少なくともいずれかを行うことを特徴とする請求項3に記載の投射型表示装置。 - 前記シャッターは、ソレノイドの駆動で開閉し、
前記制御部は、前記ソレノイドに通電して前記シャッターを閉駆動させることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の投射型表示装置。 - 前記シャッターは、当該シャッターを閉側に付勢する付勢部材を有し、
前記シャッター駆動部は、前記ソレノイドの保持力を開放して前記付勢部材の付勢力によって前記シャッターを閉じることを特徴とする請求項5に記載の投射型表示装置。 - 前記装置本体は、防塵フィルターが設けられる吸気口と、防塵フィルターが設けられることなく開口して前記通気用の開口部となる排気口とを有し、前記防塵フィルターと前記排気口を開閉する前記シャッターとによって、前記装置本体を防塵可能に構成されていることを特徴とする請求項1乃至6に記載の投射型表示装置。
- 画像を投射する画像投射部を備える装置本体と、装置本体が有する通気用の開口部を開閉するシャッターとを備え、外部電源を動作電力とする投射型表示装置の制御方法において、
前記外部電源の遮断が検出された場合に、前記外部電源からの電力を蓄電する蓄電部からの蓄電電力を用いて、前記装置本体の消費電力を低減する状態へ移行させるとともに、前記シャッターを閉駆動させることを特徴とする投射型表示装置の制御方法。
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