JP2016024267A - 画像投射装置および光源電力制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】画像投射装置の複数の光源のうちいずれかの光源の寿命が装置の設置姿勢に起因して大きく短縮されることを防止する。
【解決手段】第１の光源１０１ａと第２の光源１０１ｂを含む複数の光源からの光を合成して画像を投射する画像投射装置であって、複数の光源に電力を供給する電源手段１０２と、該電源手段から各光源に供給される電力を制御する電力制御手段１０６とを有する。第１の光源に供給される電力が一定である条件において、該第１の光源の使用可能時間が該画像投射装置の設置姿勢に応じて変化する。電力制御手段は、設置姿勢の情報を取得し、該設置姿勢に応じて第１および第２の光源のそれぞれに供給される電力の組み合わせが異なるように複数の光源に供給される電力を制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数の光源を用いる液晶プロジェクタ等の画像投射装置に関する。

上記のような画像投射装置は、大きく明るい画像を投射するために、複数の光源からの光を合成して生成した高輝度光を液晶パネルやデジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）等の光変調素子により画像変調する。このような画像投射装置において、特に放電ランプ等の冷却が必要な光源を複数用いる場合には、すべての光源の冷却を十分に行う必要がある。光源の冷却が不十分であると、その光源の明るさ（発光量）が減少する速度が速くなり、光源としての寿命が大幅に短くなるためである。

画像投射装置における光源の寿命を長くする方法として、特許文献１には、画像投射装置に複数の光源を設け、該複数の光源のうち点灯させる光源を該装置の起動ごとに切り替える方法が開示されている。

また、放電ランプはその冷却が過度であると、ランプ内に封入されたガスや金属蒸気等の封入物の状態が不安定になって安定的な発光が得られない。このため、放電ランプの温度管理は重要である。特許文献２には、複数の光源を備えた画像投射装置において、これら光源の点灯状況に応じて冷却ファンの回転数を制御する方法が開示されている。

特開２０００−３３８６０１号公報 特開２０１０−０３２９４４号公報

さらに、画像投射装置の設置姿勢（設置面上への平置き、縦置きや天吊り等）の変化によって、光源の周囲の温度分布や光源内の温度分布が変化する。このため、画像投射装置の設置姿勢に応じて複数の光源の冷却や温度管理を行う必要がある。しかしながら、特許文献１，２には、このような画像投射装置の設置姿勢に応じた光源の冷却や温度管理については何ら開示されていない。したがって、画像投射装置の設置姿勢によっては、複数の光源のうちいずれかの光源の寿命が大きく短縮されるおそれがある。

本発明は、複数の光源のうちいずれかの光源の寿命が装置の設置姿勢に起因して大きく短縮されることを防止できるようにした画像投射装置を提供する。

本発明の一側面としての第１の光源と第２の光源を含む複数の光源からの光を合成して画像を投射する画像投射装置であって、複数の光源に電力を供給する電源手段と、該電源手段から各光源に供給される電力を制御する電力制御手段とを有する。第１の光源に供給される電力が一定である条件において、該第１の光源の使用可能時間が該画像投射装置の設置姿勢に応じて変化する。そして、電力制御手段は、設置姿勢の情報を取得し、該設置姿勢に応じて第１および第２の光源のそれぞれに供給される電力の組み合わせが異なるように複数の光源に供給される電力を制御することを特徴とする。

本発明の他の一側面としての光源電力制御プログラムは、第１の光源と第２の光源を含む複数の光源からの光を合成して画像を投射する画像投射装置であり、第１の光源に供給される電力が一定である条件において、該第１の光源の使用可能時間が該画像投射装置の設置姿勢に応じて変化する画像投射装置のコンピュータを動作させるコンピュータプログラムである。該光源電力制御プログラムは、コンピュータに、設置姿勢の情報を取得させ、該設置姿勢に応じて第１および第２の光源のそれぞれに供給される電力の組み合わせが異なるように複数の光源に供給される電力を制御させることを特徴とする。

本発明によれば、画像投射装置の設置姿勢に応じて、第１および第２の光源への供給電力の組み合わせを適切に設定することができる。したがって、第１および第２の光源のうちいずれかの使用可能時間（寿命）が設置姿勢に起因して大きく短縮され、複数の光源全体としての寿命も短くなることを防止することができる。

本発明の実施例１であるプロジェクタの構成を示すブロック図。 実施例１における光源への供給電力に対する明るさと寿命との関係を示すグラフ。 実施例１における設置姿勢ごとの光源への供給電力のテーブルデータを示す図。 実施例１における縦置き姿勢での各光源への供給電力に対する明るさと寿命との関係を示すグラフ。 実施例１における電力供給制御を示すフローチャート。 本発明の実施例２であるプロジェクタの構成を示すブロック図。 実施例２における光源供給電力の制御を示すフローチャート。 本発明の実施例３であるプロジェクタの構成を示すブロック図。 実施例３における光源供給電力の制御を示すフローチャート。

以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。

図１には、本発明の実施例１である画像投射装置としてのプロジェクタ１の構成を示している。

プロジェクタ１は、複数の光源として光源１０１ａと光源１０１ｂとを有する。これら光源１０１ａ，１０１ｂは、超高圧水銀ランプ等の放電ランプである。ただし、放電ランプ以外の光源を用いてもよい。

光源１０１ａ，１０１ｂは、光源電源部（電源手段）１０２から電力の供給を受けて点灯する。光源電源部１０２から各光源への電力の供給は、制御部（電力制御手段）１０６により制御される。制御部１０６は、光源電源部１０２を通じて、各光源の点灯開始時における絶縁破壊に必要な電力を供給したり、絶縁破壊後の各光源での放電を維持しつつ発光量を調整するために供給電力を制御したりする。電源供給部１０２は、電力を供給する供給源からの電力をプロジェクタに導く導電部（例えば、コンセント）であってもよい。

光源１０１ａ，１０１ｂのそれぞれから発せられた光は、光合成部１０３にて合成される。光合成部１０３は、ミラー、プリズム、レンズ等の光学素子により構成される。光合成部１０３にて合成された光は、光変調部１０４に入射する。

光変調部１０４は、信号処理部１０９から入力される駆動信号に基づいて入射光を変調（画像変調）する。光変調部１０４は、光合成部１０３からの光（白色光）をＲＧＢの３色光（Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光）に分解する色分解光学系、該３色光のそれぞれを画像変調する３つの光変調素子としての液晶パネルおよび画像変調された３色光を合成する色合成光学系を含む。なお、光変調素子としてはデジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）を用いることも可能であり、この場合は、光合成部１０３からの白色光からカラーフィルタにより順次抽出されたＲ光、Ｇ光およびＢ光が１つのＤＭＤに順次入射して画像変調される。光変調部１０４は、光変調素子（液晶パネルまたはＤＭＤ）を信号処理部からの駆動信号に基づいて駆動する駆動回路も含む。

光変調部１０４にて変調された光（すなわち、画像）は、レンズやミラー等の光学系で構成される投射部１０５を通じて不図示のスクリーン等の被投射面に投射される。投射部１０５は、プロジェクタ１に一体に固定されていてもよいし、プロジェクタ１に対して交換可能であってもよい。

信号処理部１０９は、プロジェクタ１の外部からケーブルを介して又は無線通信によりＩ／Ｏ部１１０を通じて入力された画像信号を受信する。そして、該画像信号のデコード処理を行ったり、該画像信号に対するキーストン補正およびスケーリング等の画像処理を行ったり、該画像信号に対してオンスクリーンディスプレイ（ＯＳＤ）画像を重畳する処理を行ったりする。信号処理部１０９は、最終的に上記処理が行われた画像信号に対応する駆動信号を生成して光変調部１０４に出力する。

制御部１０６は、マイクロコンピュータにより構成され、コンピュータプログラムとしての制御プログラムに従ってプロジェクタ１内の各部の制御を行う。制御部１０６は、光源電源部１０２に対して光源１０１ａ，１０１ｂへの供給電力の設定を行うことにより、各光源の発光量を制御する。また、制御部１０６は、信号処理部１０９に対して画像処理の設定や、Ｉ／Ｏ部１１０から入力される複数の画像信号の中から光変調部１０４への駆動信号の生成に用いる画像信号の選択等を行う。また、制御部１０６は、プロジェクタ１またはリモコンに設けられた姿勢設定スイッチの操作やＯＳＤメニュー上での選択によって入力された該プロジェクタ１の設置姿勢（設置面上への平置き、縦置きおよび上向き置き、天吊り等）の情報を取り込む。なお、プロジェクタ１にその設置姿勢を自動的に検出する設置姿勢検出器を設け、この設置姿勢検出器の出力としての設置姿勢の情報を取り込んでもよい。スイッチ、リモコンおよび設置姿勢検出器は、設置姿勢取得手段に相当する。

Ｉ／Ｏ部１１０は、プロジェクタ１の外部から画像信号（ＶＧＡ、ＨＤＭＩ（登録商標）、ＤＶＩ等）を受信して信号処理部１０９に送信したり、プロジェクタ１の外部と制御部１０６との間で制御信号（ＲＳ２３２Ｃ、ＩＲリモコン、イーサネット（登録商標）等）の受け渡しを行ったりする。

記憶部１０８は、制御部１０６に接続されており、信号処理部１０９の設定パラメータを保持するとともに、プロジェクタ１の設置姿勢ごとに光源１０１ａ，１０１ｂに対する供給電力を設定するための電力設定データを保持している。

一般に、光源の使用可能時間、すなわち寿命は、該光源の明るさ（発光量）が初期値（１００％）からそれよりも低い所定値（例えば５０％）に低下するまでの時間で定義される。

図２には、放電ランプの明るさの時間変化を示している。横軸は時間を、縦軸は明るさを示している。太線グラフは放電ランプへの供給電力を高く（例えば、入力が許容される最大電力に）設定したときの明るさの時間変化を、細線グラフは同じ放電ランプへの供給電力を低く（例えば、最大電力の８０％に）設定したときの明るさの時間変化をそれぞれ示している。供給電力が高いと、放電ランプの明るさの初期値は供給電力が低い場合よりも高い（明るい）が、その明るさの減少速度は供給電力が低い場合よりも速く、時間ＴＡにおいて初期値の５０％まで低下する。一方、供給電力が低いと、放電ランプの明るさの初期値は供給電力が高い場合よりも低い（暗い）が、その明るさの減少速度は供給電力が高い場合よりも遅く、時間ＴＡよりも遅い（長い）時間ＴＢにおいて初期値の５０％まで低下する。このように、放電ランプは、供給電力以外の条件が同じであれば、供給電力が低い方が寿命が長くなるという寿命特性を有する。

また、放電ランプの寿命特性は、その放電ランプの向きや冷却状態によっても変化する。放電ランプ（光源１０１ａ，１０１ｂ）は、図１に示すように、一対の放電電極ＤＥとガスや金属蒸気が封入された放電発光管ＥＴと、この放電発光管ＥＴの長手方向（一対の放電電極ＤＥが配置された方向）の一端を保持するホルダＨＤとを有する。さらに、ホルダＨＤに固定されて放電発光管ＥＴの長手方向の他端側に光出射開口を有するリフレクタＲＦを有する。

放電ランプの向きについては、放電発光管ＥＴの長手方向が天地方向となり、リフレクタＲＦの光出射開口（つまりは放電ランプの発光方向）が天地方向下向きとなる向きを「下向き」という。また、放電発光管ＥＴの長手方向が天地方向となり、リフレクタＲＦの光出射開口が上向きとなる向きを「上向き」という。また、放電発光管ＥＴの長手方向が水平方向となる向きを「横向き」という。例えば、放電ランプが横向きで最も寿命が長くなるように設計されている場合に、同一電力（一定電力）が供給される条件では、その放電ランプを上向きや下向きで用いると寿命が短くなる。しかも、放電ランプを下向きで用いると、上向きで用いる場合よりも寿命が短くなる。そして、放電ランプの向きは、プロジェクタ１の設置姿勢によって決まる。

また、放電ランプの冷却状態は、プロジェクタ１に設けられた空冷用の吸気／排気口の位置や向きおよびプロジェクタ内部での空気の流路の構造等により変化するので、プロジェクタ１の設置姿勢により影響を受ける。

このように、放電ランプの寿命特性は、該放電ランプへの供給電力とプロジェクタ１の設置姿勢によって変化する。このため本実施例では、プロジェクタ１の設置姿勢ごとに、２つの光源１０１ａ，１０１ｂの全体としての寿命である合成寿命（合成使用可能時間）ができるだけ長くなり、かつ各光源の発光量ができるだけ大きくなるように各光源への供給電力の組み合わせを設定する。

図３には、プロジェクタ１の設置姿勢ごとの光源１０１ａ，１０１ｂへの供給電力の設定値の組み合わせを示す電力設定データの例を示す。この図において、Ａは高い供給電力（例えば、上述した最大電力）を、Ｂはそれよりも低い供給電力（例えば、最大電力の８０％）を、ＣはＡとＢの間の供給電力（例えば、最大電力の９０％）を示している。なお、光源１０１ａ，１０１ｂのそれぞれに対する最大電力およびＡ〜Ｃは必ずしも同じである必要はなく、互いに異なっていてもよい。

プロジェクタ１の設置姿勢としては、平置き、縦置き、上向き置きおよび天吊りを例として示している。第１の設置姿勢としての平置きでは、プロジェクタ１の天板および底面が設置面に対して平行か４５°より小さい傾きを有し、光源１０１ａ，１０１ｂがともに横向きになる。この平置きでは、光源１０１ａ，１０１ｂに対する供給電力の設定値はともにＣである。

縦置きでは、プロジェクタ１の天板および底面が設置面に対して垂直になるとともに側面が設置面に対して平行か４５°より小さい傾きを有し、光源１０１ａが下向きになって第１の光源に相当し、光源１０１ｂが上向きになって第２の光源に相当する。この場合、縦置きは、第１の設置姿勢としての平置きに対して第２の設置姿勢となる。そして、この縦置きでは、光源１０１ａ，１０１ｂに対する供給電力の設定値はそれぞれＢ，ＣまたはＢ，Ａである。つまり、縦置きでは、光源１０１ａに供給される電力を平置きにおいて該光源１０１ａに供給される電力Ｃよりも低く設定し、光源１０１ｂに供給される電力を平置きにおいて該光源１０１ｂに供給される電力Ｃ以上（Ｃと同じかＣより高く）設定する。光源１０１ａ，１０１ｂに対する供給電力をＢ，ＣとＢ，Ａのうちいずれにするかは、ユーザが選択してもよいし、予めどちらかのみに固定しておいてもよい。

上向き置きでは、プロジェクタ１の天板および底面が設置面に対して４５°以上傾くか垂直になり、光源１０１ａ，１０１ｂがともに横向きになる。この上向きにおいて、例えばプロジェクタ１の背面に設けられた光源１０１ｂ用の吸気口が設置面に近づいて光源１０１ｂの冷却効率が、吸気面がプロジェクタ１の側面に設けられた光源１０１ａのそれよりも低下する場合を想定する。この場合、光源１０１ｂが第１の光源に、光源１０１ａが第２の光源に相当し、上向き置きは第１の設置姿勢としての平置きに対して第２の設置姿勢となる。この想定下において、光源１０１ａ，１０１ｂに対する供給電力の設定値はそれぞれＣ，ＢまたはＡ，Ｂである。つまり、上向き置きでは、光源１０１ｂに供給される電力を平置きにおいて該光源１０１ｂに供給される電力Ｃよりも低く設定し、光源１０１ａに供給される電力を平置きにおいて該光源１０１ａに供給される電力Ｃ以上（Ｃと同じかＣより高く）設定する。光源１０１ａ，１０１ｂに対する供給電力をＣ，ＢとＡ，Ｂのうちいずれにするかは、ユーザが選択してもよいし、予めどちらかのみに固定しておいてもよい。

天吊りでは、プロジェクタ１の天板および底面が天井面に対して平行か４５°より小さい傾きを有し、光源１０１ａ，１０１ｂがともに横向きになる。この天吊りでは、平置きに比べて、プロジェクタ１の天地が反対になることでプロジェクタ１内の冷却空気の流れに影響し、光源１０１ａの冷却効率が光源１０１ｂのそれに比べて低下する場合を想定する。この場合、光源１０１ａが第１の光源に、光源１０１ｂが第２の光源に相当し、天吊りは平置きに対して第２の設置姿勢となる。この想定下において、光源１０１ａに対する供給電力の設定値はＢであり、光源１０１ａに対する供給電力の設定値はＣである。つまり、天吊りでは、光源１０１ａに供給される電力を平置きにおいて該光源１０１ａに供給される電力Ｃよりも低く設定し、光源１０１ｂに供給される電力を平置きにおいて該光源１０１ｂに供給される電力Ｃと同じにする。

なお、図３に示した供給電力の設定値は例にすぎず、他の設定値であってもよい。

記憶部１０８は、このような電力設定データをテーブルデータのかたちで保持している。制御部１０６は、このテーブルデータから、取得した設置姿勢の情報に対応する電力設定データを読み出し、光源電源部１０２に対する光源１０１ａ，１０１ｂへの供給電力の設定を行う。

次に、図４のフローチャートを用いて、制御部１０６が行う光源１０１ａ，１０１ｂに対する電力供給制御について説明する。制御部１０６は、上述した制御プログラムのうち光源電力制御プログラムに従ってこの電力供給制御の動作を行う。ここでは、光源１０１ａ，１０１ｂに対する初期の供給電力として、図３に示した平置きに対応する電力Ｃが設定されているものとする。

ステップＳ１０１において、制御部１０６は、上述した姿勢設定スイッチ、ＯＳＤメニューまたは設置姿勢検出器から取得したプロジェクタ１の設置姿勢の情報を取り込み、設置姿勢が平置きから変更されたか否かを判定する。変更された場合はステップＳ１０２に進み、そうでなければこの判定を繰り返す。

ステップＳ１０２では、制御部１０６は、変更後の設置姿勢（縦置き、上向き設置または天吊り）に対応する電力設定データを記憶部１０８に保存されたテーブルデータから読み込む。例えば、変更後の設置姿勢が縦置きである場合は、光源１０１ａ，１０１ｂのそれぞれに対する供給電力の設定値としてＢ，Ｃ（またはＢ，Ａ）を読み込む。

そして、ステップＳ１０３において、制御部１０６は、読み込んだ電力設定データに応じて光源電源部１０２から光源１０１ａ，１０１ｂへの供給電力を設定する。これにより、光源１０１ａ，１０１ｂには、そのときの設置姿勢にて合成寿命ができるだけ長くなり、かつできるだけ光源１０１ａ，１０１ｂからの合成光の発光量（つまりはプロジェクタ１からの投射光量）が多くなるように電力が供給される。

図５には、プロジェクタ１の設置姿勢が縦置きである場合における光源１０１ａ，１０１ｂの供給電力と寿命との関係を示している。図の左上に示すように、プロジェクタ１の縦置きにおいて下向きになる光源１０１ａに対する供給電力がＡ，Ｃ，Ｂ（Ａ＞Ｃ＞Ｂ）である場合の寿命はそれぞれ、ＴＡ１，ＴＣ１，ＴＢ１（ＴＡ１＜ＴＣ１＜ＴＢ１）となる。同様に、図の左下に示すように、縦置きにおいて上向きになる光源１０１ｂに対する供給電力がＡ，Ｃ，Ｂである場合の寿命はそれぞれ、ＴＡ２，ＴＣ２，ＴＢ２（ＴＡ２＜ＴＣ２＜ＴＢ２）となる。ただし、ＴＡ１＜ＴＡ２，ＴＣ１＜ＴＣ２，ＴＢ１＜ＴＢ２である。

そして、図の右側に示すように、光源１０１ａ，１０１ｂに対する供給電力がＣ，Ｃである場合、Ｂ，Ｃである場合、Ｂ，Ａである場合およびＡ，Ａである場合の合成寿命はそれぞれ、ＴＣＣ，ＴＢＣ，ＴＢＡ，ＴＡＡ（ＴＡＡ＜ＴＣＣ＜ＴＢＡ＜ＴＢＣ）となる。本実施例の電力供給制御では、縦置きの場合の光源１０１ａ，１０１ｂに対する供給電力はＢ，ＣまたはＢ，Ａに設定される。Ｂ，Ｃは、光源１０１ａ，１０１ｂに供給可能な電力の複数の組み合わせ（Ｃ，Ｃ、Ｂ，Ｃ、Ｂ，Ａ、Ａ，Ａ）のうち、投射光量がＣ，Ｃの場合より少し（光源１０１ａの供給電力１０％減に相当する分）低下するが、最も長い合成寿命ＴＢＣが得られる組み合わせである。また、Ｂ，Ａは、上記光源１０１ａ，１０１ｂに対して供給可能な電力の複数の組み合わせのうち、明るさがＣ，Ｃの場合と同等であり、かつＴＣＣよりも長い（ただし、ＴＢＣよりは短い）合成寿命ＴＢＡが得られる組み合わせである。上向き置きおよび天吊りでも、図５に示した関係と同様に、光源１０１ａ，１０１ｂに対する供給電力の組み合わせに応じた合成寿命および投射光量が得られる。

本実施例によれば、プロジェクタ１の設置姿勢に応じて光源１０１ａ，１０１ｂに供給される電力の組み合わせを適切に制御する。特に、縦置きにおいて光源１０１ａに供給される電力を、平置きにおいて該光源１０１ａに供給される電力よりも低く設定し、光源１０１ｂに供給される電力を平置きにおいて該光源１０１ｂに供給される電力以上に設定する。このため、設置姿勢が縦置き（または上向き置きや天吊り）であっても、平置きに比べて、投射光量を大きく変化させることなく光源１０１ａの寿命が大きく短縮することを回避でき、光源１０１ａ，１０１ｂの合成寿命を長くすることができる。

図６には、本発明の実施例２であるプロジェクタ１Ａの構成を示している。本実施例において、実施例１（図１）に示したプロジェクタ１と共通する構成要素には実施例１と同符号を付すことで説明に代える。本実施例では、実施例１において制御部１０６が記憶部１０８から電力設定データを読み出して光源１０１ａ，１０１ｂに対する供給電力を設定することに代えて、制御部１０６Ａが寿命計算部１０７が計算した各光源の寿命に基づいて供給電力を設定する。

本実施例において、記憶部１０８は、プロジェクタ１Ａの使用履歴（設置姿勢、各光源への供給電力、各光源の点灯積算時間等）を保存する。

次に、図７のフローチャートを用いて、制御部１０６Ａが行う光源１０１ａ，１０１ｂに対する電力供給制御について説明する。制御部１０６Ａは、コンピュータプログラムである光源電力制御プログラムに従ってこの電力供給制御の動作を行う。ここでは、光源１０１ａ，１０１ｂに対する初期の供給電力として、実施例１（図３）に示した平置きに対応する電力Ｃが設定されているものとする。

ステップＳ２０１において、制御部１０６Ａは、実施例１で説明した姿勢設定スイッチ、ＯＳＤメニューまたは設置姿勢検出器から取得したプロジェクタ１Ａの設置姿勢の情報を取り込み、設置姿勢が平置きから変更されたか否かを判定する。変更された場合はステップＳ２０２に進み、そうでなければこの判定を繰り返す。

ステップＳ２０２では、制御部１０６Ａは、寿命計算部１０７に、変更後の設置姿勢（縦置き、上向き設置または天吊り）における光源１０１ａ，１０１ｂのそれぞれの寿命を計算させる。寿命計算部１０７は、変更後の設置姿勢において供給電力が実施例１（図３）に示したＡ，Ｃ，Ｂ（Ａ＞Ｃ＞Ｂ）である場合の光源１０１ａ，１０１ｂのそれぞれの寿命を、予め設置姿勢ごとに保存された寿命計算用のパラメータや係数を用いて計算する。寿命計算用のパラメータや係数には、各光源の温度分布や冷却効率に関するものや、上述したプロジェクタ２の使用履歴が含まれる。

次に、ステップＳ２０３では、制御部１０６Ａは、寿命計算部１０７に、光源１０１ａ，１０１ｂに対して供給可能な電力Ａ，Ｃ，Ｂの複数の組み合わせのそれぞれにおける変更後の設置姿勢での光源１０１ａ，１０１ｂの合成寿命を計算させる。例えば、縦置きの場合は、寿命計算部１０７に、実施例１（図５）に示したＣ，Ｃ、Ｂ，Ｃ、Ｂ，ＡおよびＡ，Ａの組み合わせでの合成寿命ＴＣＣ，ＴＢＣ，ＴＢＡ，ＴＡＡを計算させる。

次に、ステップＳ２０４では、制御部１０６Ａは、寿命計算部１０７から上記供給電力の複数の組み合わせにおける合成寿命の計算結果を受け取る。そして、制御部１０６Ａは、それらの計算結果に基づいて、光源１０１ａ，１０１ｂに対する供給電力の組み合わせとして、ユーザによって指定された組み合わせを選択する。供給電力の組み合わせとしては、最も合成寿命が得られる組み合わせ（Ｂ，Ｃ）や、Ｃ，Ｃの場合に比べて同等な投射光量と長い合成寿命が得られる組み合わせ（Ｂ，Ａ）を選択可能である。

続いて、ステップＳ２０５では、制御部１０６Ａは、ステップＳ２０４で選択した供給電力の組み合わせを光源電源部１０２から光源１０１ａ，１０１ｂへの供給電力として設定する。これにより、光源１０１ａ，１０１ｂには、そのときの設置姿勢において合成寿命ができるだけ長くなり、かつできるだけ光源１０１ａ，１０１ｂからの合成光の発光量（プロジェクタ１からの投射光量）が多くなるように電力が供給される。

本実施例でも、実施例１と同様に、プロジェクタ１Ａの設置姿勢に応じて光源１０１ａ，１０１ｂに供給される電力の組み合わせを適切に制御する。このため、設置姿勢が縦置き（または上向き置きや天吊り）であっても、平置きに比べて、投射光量を大きく変化させることなく第１および第２の光源の合成寿命を長くすることができる。

図８には、本発明の実施例３としてのプロジェクタ２の構成を示している。本実施例において、実施例１（図１）に示したプロジェクタ１と共通する構成要素には実施例１と同符号を付すことで説明に代える。

本実施例のプロジェクタ２は、複数の光源として光源２０１ａと光源２０１ｂと光源２０１ｃとを有する。光源２０１ａは光源電源部２０２ａからの電力の供給を受けて点灯し、光源２０１ｂは光源電源部２０２ｂからの電力の供給を受けて点灯する。また、光源２０１ｃは光源電源部２０２ｃからの電力の供給を受けて点灯する。

光源２０１ａ，２０１ｂ，２０１ｃのそれぞれから発せられた光は、光合成部２０３にて合成される。光合成部２０３は、ミラー、プリズム、レンズ等の光学素子により構成される。光合成部２０３にて合成された光（合成光）は、光変調部２０４に入射する。

光変調部２０４は、信号処理部２０９から入力される駆動信号に基づいて入射光を変調（画像変調）する。光変調部２０４は、光合成部２０３からの光（白色光）をＲＧＢの３色光（Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光）に分解する色分解光学系、該３色光のそれぞれを画像変調する３つの光変調素子としての液晶パネルおよび画像変調された３色光を合成する色合成光学系を含む。なお、光変調素子としてはデジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）を用いることも可能であり、この場合は、光合成部２０３からの白色光からカラーフィルタにより順次抽出されたＲ光、Ｇ光およびＢ光が１つのＤＭＤに順次入射して画像変調される。光変調部２０４は、光変調素子（液晶パネルまたはＤＭＤ）を信号処理部からの駆動信号に基づいて駆動する駆動回路も含む。

光変調部２０４にて変調された光（すなわち、画像）は、レンズやミラー等の光学系で構成される投射部２０５を通じて不図示のスクリーン等の被投射面に投射される。投射部２０５は、プロジェクタ１に一体に固定されていてもよいし、プロジェクタ２に対して交換可能であってもよい。

プロジェクタ２は、光源２０１ａ，２０１ｂ，２０１ｃをそれぞれ冷却（空冷）するための冷却ファン２１２ａ，２１２ｂ，２１２ｃを有する。冷却ファン２１２ａ，２１２ｂ，２１２ｃもそれぞれ、光源電源部２０２ａ，２０２ｂ，２０２ｃからの電力の供給を受けて駆動される。

制御部２０６は、マイクロコンピュータにより構成され、コンピュータプログラムとしての制御プログラムに従ってプロジェクタ１内の各部の制御を行う。制御部２０６は、光源電源部２０２ａ，２０２ｂ，２０２ｃに対して光源２０１ａ，２０１ｂ，２０１ｃおよび冷却ファン２１２ａ，２１２ｂ，２１２ｃへの供給電力の設定を行うことにより、各光源の発光量を制御するとともに各冷却ファンの回転数を制御する。

また、プロジェクタ２は、該プロジェクタ２の設置姿勢を検出する姿勢センサ（設置姿勢検出器）２１３と、光源２０１ａ，２０１ｂ，２０１ｃからの合成光の明るさを検出する光センサ２１４と、プロジェクタ２内の温度を検出する温度センサ２１５とを有する。これらセンサ２１３〜２１５の出力は、制御部２０６に入力される。姿勢センサ２１３は加速度センサ等により構成される。光センサ２１４はフォトダイオード等により構成される。なお、光センサを、光源ごとに設け、各光源からの光の明るさを検出するようにしてもよい。温度センサ２１５は、図には１つのみが示されているが、プロジェクタ２に設けられた吸気口、排気口および光変調素子の近くにそれぞれに配置されるように複数設けられている。

記憶部２０８は、プロジェクタ２の使用履歴（設置姿勢、各光源への供給電力、各光源の点灯積算時間等）を保存する。

制御部２０６は、その内部に寿命計算部２０７を備えている。寿命計算部２０７は、プロジェクタ２の設置姿勢（平置き、縦置き、上向き設置または天吊り）における光源２０１ａ，２０１ｂ，２０１ｃのそれぞれの寿命およびこれらの合成寿命を計算する。本実施例では、縦置きでは、上向きになる光源２０１ｂが第１の光源に相当し、横向きになる光源２０１ａ，２０１ｃが第２の光源に相当する。また、上向き設置では、下向きになる光源２０１ａが第１の光源に相当するのに対して上向きになる光源２０１ｃが第２の光源に相当する一方、光源２０１ｃが第１の光源に相当するのに対して横向きになる光源２０１ｂが第２の光源に相当する。さらに、天吊りでは、いずれの光源２０１ａ〜２０１ｃも横向きではあるが、実施例１にて説明した理由により、例えば、光源２０１ｃが第１の光源に相当し、光源２０１ａ，２０１ｂが第２の光源に相当する。

次に、図９のフローチャートを用いて、制御部２０６が行う光源２０１ａ，２０１ｂ，２０１ｃに対する電力供給制御について説明する。制御部２０６は、光源電力制御プログラムに従ってこの電力供給制御のための動作を行う。

ステップＳ３０１において、制御部２０６は、姿勢センサ２１３からプロジェクタ２の設置姿勢の情報を取得する（すなわち、設置姿勢を検出する）。

次に、ステップＳ３０２において、制御部２０６は、寿命計算部２０７に、ステップＳ３０１にて取得した設置姿勢における光源２０１ａ〜２０１ｃのそれぞれの寿命を計算させる。寿命計算部２０７は、そのときの設置姿勢において供給電力が実施例１（図３）に示したＡ，Ｃ，Ｂ（Ａ＞Ｃ＞Ｂ）である場合の光源２０１ａ〜２０１ｃのそれぞれの寿命を、予め設置姿勢ごとに保存された寿命計算用パラメータや係数を用いて計算する。寿命計算用のパラメータや係数には、各光源の温度分布や冷却効率に関するものや、記憶部２０８に記憶されたプロジェクタ２の使用履歴が含まれる。

次に、ステップＳ３０３において、制御部２０６は、寿命計算部２０７に、光源２０１ａ〜２０１ｃに対して供給可能な電力Ａ，Ｃ，Ｂの複数の組み合わせのそれぞれにおけるそのときの設置姿勢での光源２０１ａ〜２０１ｃの合成寿命を計算させる。寿命計算部２０７は、寿命が他の光源と比べて特に短くなる光源が少なくとも１つある場合には、その光源を点灯させずに使用する場合の合成寿命も計算する。このように当初点灯させない少なくとも１つの光源がある場合は、その光源は予備とし、他の当初から点灯させる光源からの発光量が所定の閾値以下となったときに該他の光源に代えて点灯させる（つまりは交換点灯させる）。これにより、光源２０１ａ〜２０１ｃ全体としての合成寿命を長くすることができる。

次に、ステップＳ３０４では、制御部２０６は、寿命計算部２０７から上記供給電力の複数の組み合わせにおける合成寿命の計算結果を受け取る。そして、制御部２０６は、これら計算結果に基づいて、光源２０１ａ〜２０１ｃに対する供給電力の組み合わせとして、ユーザによって指定された組み合わせを計算（選択）する。

供給電力の組み合わせとしては、最も合成寿命が得られる組み合わせ、合成寿命は最長ではないが全光源からの合成光の光量が最も多い時間が最も長くなる組み合わせや合成光の平均光量が最も多くなる組み合わせ等が選択可能である。このとき、合成光の光量（つまりは投射光量）がユーザの設定光量を下回らないことを条件として供給電力の組み合わせを選択してもよい。

また、制御部２０６は、光源の交換点灯を行う場合の点灯させる光源に対する供給電力の組み合わせを計算（選択）することもできる。ステップＳ３０５において、制御部２０６は、光源の交換点灯を行う場合の組み合わせを選択した場合は、ステップＳ３０６に進み、光源の交換点灯を行わない場合の組み合わせを選択した場合はステップＳ３０８に進む。

さらに、制御部２０６は、検出した設置姿勢における光源２０１ａ〜２０１ｃに対する供給電力の組み合わせを計算する際に、冷却ファン２１２ａ〜２１２ｃの回転数もその設置姿勢に最適化するように各冷却ファンへの供給電力も計算する。

ステップＳ３０６では、制御部２０６は、光源の交換点灯の可否かを判定する。光源の交換点灯の可否は、予めユーザの選択に応じて設定しておいたり、この時点でユーザに選択させたりすればよい。光源の交換点灯が可能と判定した場合は、制御部２０６は、ステップＳ３０９に進み、交換点灯が不可と判定した場合はステップＳ３０７に進む。

ステップＳ３０７では、制御部２０６は、光源２０１ａ〜２０１ｃに対する供給電力の組み合わせとして、交換点灯を行わない場合の組み合わせの中からユーザによって指定された組み合わせを選択する。そして、ステップＳ３０８に進む。

ステップＳ３０８では、制御部２０６は、ステップＳ３０４またはＳ３０７で選択された光源２０１ａ〜２０１ｃに対する供給電力の組み合わせ（交換点灯を含まない）に応じて光源電源部２０２ａ〜２０２ｂから光源２０１ａ〜２０１ｃへの供給電力を設定する。これにより、光源２０１ａ〜２０１ｃには、そのときの設置姿勢において、交換点灯を行わない場合の合成寿命ができるだけ長く、かつできるだけ全光源２０１ａ〜２０１ｃからの合成光の発光量（プロジェクタ１からの投射光量）が多くなるように電力が供給される。この後、制御部２０６は、本処理を終了する。

また、ステップＳ３０９では、制御部２０６は、ステップＳ３０４で選択された光源２０１ａ〜２０１ｃに対する供給電力の組み合わせ（交換点灯を含む）に応じて光源電源部２０２ａ〜２０２ｂから光源２０１ａ〜２０１ｃへの供給電力を設定する。これにより、光源２０１ａ〜２０１ｃには、そのときの設置姿勢において、交換点灯を行う場合の合成寿命ができるだけ長く、かつできるだけ全光源２０１ａ〜２０１ｃからの合成光の発光量（プロジェクタ１からの投射光量）が多くなるように電力が供給される。この後、制御部２０６は、ステップＳ３１０に進む。

光源２０１ａ〜２０１ｃへの供給電力を設定した後、ステップＳ３１０では、制御部２０６は、姿勢センサ２１３により検出した設置姿勢に変化があったか否かを監視する。設置姿勢の情報に変化があった場合は、制御部２０６はステップＳ３０１に戻り、変化後の設置姿勢での光源２０１ａ〜２０１ｃに対する供給電力の設定を行う。一方、設置姿勢の情報に変化がない場合は、制御部２０６はステップＳ３１１に進み、光センサ２１４を用いて光源２０１ａ〜２０１ｃからの合成光の光量（または各光源の発光量）の変化を監視する。光量が所定の閾値以下となった場合は、制御部２０６はステップＳ３１２に進み、寿命の終わりに近づいた光源を消灯させるとともに、予備の光源を点灯する。すなわち、交換点灯を行う。このとき、制御部２０６は、交換点灯を行ったことをユーザに知らせるための通知を、メッセージの投射、通知用ＬＥＤの点灯、メール等によって行う。そして、本処理を終了する。一方、光量が所定の閾値より多い場合は、ステップＳ３１０に戻る。

なお、制御部２０６は、ステップＳ３１１において、点灯していたいずれかの光源が破損したか否かも検出してもよい。光源が破損した場合は、ステップＳ３１２において、ユーザに対して破損した光源の交換を促す通知を行う。

本実施例によれば、プロジェクタ２の設置姿勢に応じて光源２０１ａ〜２０１ｃに供給される電力の組み合わせを適切に制御する。このため、設置姿勢にかかわらず、投射光量を大きく変化させることなく複数の光源の合成寿命を長くすることができる。しかも、複数の光源に、当初は点灯させず、他の光源が寿命の最後に近づくと点灯させる光源を含ませる（交換点灯を可能とする）ことで、合成長寿をさらに長くすることができる。

なお、本実施例では、姿勢センサ２１３を用いてプロジェクタ２の設置姿勢を検出する場合について説明した。しかし、温度センサ２１５により検出したプロジェクタ２内の温度の変化や、光センサ２１４を用いて検出した各光源の発光量の変化から推定した設置姿勢の情報を取得してもよい。

また、設置姿勢の検出、寿命の計算および光源に対する供給電力の設定は、プロジェクタの電源投入時等、特定のタイミングでのみ行うようにしてもよいが、所定の周期で繰り返し行うようにしてもよい。また、設置姿勢の検出、寿命の計算および光源に対する供給電力の設定を、投射する映像が変化するタイミングに合わせて画像処理とともに行ってもよい。

さらに、光合成部を交換可能とし、光源の交換点灯を行う場合に、点灯させる光源に合わせて光合成部を交換することで、点灯光源からの光の合成を効率的に行えるようにしてもよい。

以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。

１，１Ａ，２ プロジェクタ
１０１ａ，１０１ｂ，２０１ａ，２０１ｂ，２０１ｃ 光源
１０２，２０２ａ，２０２ｂ，２０２ｃ 光源電源部
１０３ 光合成部
１０４ 光変調部
１０６ 制御部
１０７ 寿命計算部
１０８ 記憶部

Claims (8)

1. 第１の光源と第２の光源を含む複数の光源からの光を合成して画像を投射する画像投射装置であって、
   前記複数の光源に電力を供給する電源手段と、
   該電源手段から前記各光源に供給される電力を制御する電力制御手段とを有し、
   前記第１の光源に供給される電力が一定である条件において、該第１の光源の使用可能時間が該画像投射装置の設置姿勢に応じて変化し、
   前記電力制御手段は、前記設置姿勢の情報を取得し、
   該設置姿勢に応じて前記第１および第２の光源のそれぞれに供給される電力の組み合わせが異なるように前記複数の光源に供給される電力を制御することを特徴とする画像投射装置。
2. 前記第１の光源と第２の光源とが、該画像投射装置の内部において互いに異なる向きで配置されていることを特徴とする請求項１に記載の画像投射装置。
3. 前記第１の光源の使用可能時間が、該第１の光源に供給される電力が一定である条件において該画像投射装置の設置姿勢が第１の設置姿勢であるときに比べて第２の設置姿勢であるときの方が短く、かつ前記第２の設置姿勢での前記第１の光源の使用可能時間が該第２の設置姿勢での前記第２の光源の前記使用可能時間よりも短く、
   前記電力制御手段は、前記第２の設置姿勢において、前記第１の光源に供給される電力を前記第１の設置姿勢において該第１の光源に供給される電力よりも低く設定し、前記第２の光源に供給される電力を前記第１の設置姿勢において該第２の光源に供給される電力以上に設定することを特徴とする請求項１または２に記載の画像投射装置。
4. 前記電力制御手段は、前記第２の設置姿勢において、前記第２の光源に供給される電力を前記第１の設置姿勢において該第２の光源に供給される電力より高く設定することを特徴とする請求項３に記載の画像投射装置。
5. 前記各光源は、放電ランプであり、
   前記第２の設置姿勢において、前記第１の光源からの発光方向が天地方向下向きになることを特徴とする請求項４に記載の画像投射装置。
6. 前記電力制御手段は、前記第１および第２の光源に供給される電力を、前記複数の光源のそれぞれに供給可能な電力の複数の組み合わせのうち、前記第２の設置姿勢において前記複数の光源の合成使用可能時間が最も長くなる組み合わせを設定することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の画像投射装置。
7. 前記電力制御手段は、前記複数の光源のうち少なくとも１つの光源を、他の光源からの発光量が所定の閾値以下となってから点灯させる交換点灯が可能であり、
   前記合成使用可能時間は、前記交換点灯を行う場合の合成使用可能時間であることを特徴とする請求項６に記載の画像投射装置。
8. 第１の光源と第２の光源を含む複数の光源からの光を合成して画像を投射する画像投射装置であり、前記第１の光源に供給される電力が一定である条件において、該第１の光源の使用可能時間が該画像投射装置の設置姿勢に応じて変化する画像投射装置のコンピュータを動作させるコンピュータプログラムであって、
   前記コンピュータに、
   前記設置姿勢の情報を取得させ、
   該設置姿勢に応じて前記第１および第２の光源のそれぞれに供給される電力の組み合わせが異なるように前記複数の光源に供給される電力を制御させることを特徴とする画像投射装置の光源電力制御プログラム。