JP3859004B2 - 画像表示プロジェクタ - Google Patents

Description

本発明は、画像を投射してスクリーン等に表示する画像表示プロジェクタに関するものである。

従来から、パソコンや光ディスク再生装置等からの画像データを基に、ランプユニットから出射される光を用いて投射ユニット内の画像形成素子により画像を形成し、その画像をスクリーン等に投射して表示させる画像表示プロジェクタ（以下、プロジェクタと記す）がある。この種のプロジェクタは、ランプユニットの発熱が大きいので、それを冷却するための冷却ファン（以下、ファンと記す）を備えている。

一般に、ランプの寿命は発光時の温度に依存するので、ランプの寿命を延ばすためには、ファンの回転数を高めてランプの温度を低下させることが望ましいとされている。しかしながら、ファンの回転数を高めると、その動作音が大きくなり、耳障りとなる。そこで、従来のプロジェクタにおいては、ランプユニットの温度に応じて、ファンの回転数を制御することにより、ランプの延命とファンの動作音の低減の両立を図ろうとしたものが知られている（例えば、特許文献１乃至特許文献３参照）。

図８は、上記特許文献１乃至特許文献３に示されたようなプロジェクタにおけるファンの回転数制御の一例を示している。同図に示されたランプユニットの温度と、ファンの回転数レベルとを関連づけた制御データは、装置内のメモリに記憶されている。

この図８に示した例では、ファンの回転数は、ランプユニットの温度に応じてレベル１乃至レベル５及び最大レベルの６段階に制御される。レベル１乃至レベル５の各段階にはそれぞれランプユニット６の上限温度Ｔ１＝２０゜Ｃ、Ｔ２＝３０゜Ｃ、Ｔ３＝４０゜Ｃ、Ｔ４＝５０゜Ｃ、Ｔ５＝６０゜Ｃが設定されている。ファンは、ランプユニットの温度より上で最も近い上限温度に対応するいずれかの段階の回転数で制御される。このように、従来のプロジェクタは、ランプの温度が比較的低いときにはファンの回転数を抑えることによりその動作音を低減し、ランプの温度が上昇するに従ってファンの回転数を高めることによりランプの寿命を延ばすようにしている。
特開２００３−１５２２４号公報 特開２００３−５２８９号公報 特開２００２−３６４５８３号公報

今日、プロジェクタは、家庭内における映画の視聴や大会議室等におけるプレゼンテーション等、様々な用途に用いられるようになり、ユーザの要望も多様化している。例えば、ランプの寿命よりも動作音の静粛性を重視するユーザが存在する一方で、さらなるランプの長寿命化を希望するユーザも存在する。

しかしながら、上記特許文献１乃至特許文献３に示されたプロジェクタにあっては、ファンの回転数は、図８に示したような、メーカ側によって予め設定された制御データに従って制御されるので、ユーザが用途に応じて、各段階毎の上限温度Ｔ１乃至Ｔ５に係る制御データを変更し、ファンの回転数制御をカスタマイズすることができない。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、装置が故障しない程度の範囲内で、ユーザが用途に応じてファンの回転数制御をカスタマイズできるようにすることにより、動作音を低減したり、ランプの寿命を長くすることができるプロジェクタを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１の発明は、光を放射するランプユニットから放射された光を導光して出射させるライトトンネル及びライトトンネルから出射された光を投射する投射ユニットを有する光学系と、ランプユニットの温度を検知する温度センサと、光学系に送風して該光学系を冷却する冷却ファンと、温度センサによる検知温度（以下、単に検知温度とする）に応じて冷却ファンの回転数を複数段階に増減制御する冷却制御手段と、ユーザによって操作され、各種の指令を入力するための指令入力部とを備え、冷却制御手段は、冷却ファンの回転数の各段階毎に、ランプユニットの上限温度が設定されており、検知温度より上で最も近い上限温度に対応する一の段階の回転数で冷却ファンを回転制御し、検知温度が該上限温度を超えると次の段階に上げるように冷却ファンの回転数を制御し、また、検知温度が１つ低い段階の上限温度以下になると、１つ低い段階に下げるように冷却ファンの回転数を制御する画像表示プロジェクタにおいて、各段階毎に設定されている上限温度は、指令入力手段からのユーザ入力に応じて、プロジェクタが熱により壊れない程度の設定範囲内で任意に変更可能とされ、冷却制御手段は、検知温度がユーザによって変更可能な最も高い段階に対応する上限温度を超えたとき、冷却ファンを予め設定された回転数に制御すると共に、ランプの出力を低下させるものである。

請求項２の発明は、光を放射するランプユニットから放射された光を導光して出射させるライトトンネル及びライトトンネルから出射された光を投射する投射ユニットを有する光学系と、ランプユニットの温度を検知する温度センサと、光学系に送風して該光学系を冷却する冷却ファンと、温度センサによる検知温度（以下、単に検知温度とする）に応じて冷却ファンの回転数を複数段階に増減制御する冷却制御手段と、ユーザによって操作され、各種の指令を入力するための指令入力部とを備え、冷却制御手段は、冷却ファンの回転数の各段階毎に、ランプユニットの上限温度が設定されており、検知温度より上で最も近い上限温度に対応する一の段階の回転数で冷却ファンを回転制御し、検知温度が該上限温度を超えると次の段階に上げるように冷却ファンの回転数を制御し、また、検知温度が１つ低い段階の上限温度以下になると、１つ低い段階に下げるように冷却ファンの回転数を制御する画像表示プロジェクタにおいて、各段階毎に設定されている上限温度は、指令入力手段からのユーザ入力に応じて、プロジェクタが熱により壊れない程度の範囲内で任意に設定変更可能とされているものである。

請求項３の発明は、請求項２に記載の画像表示プロジェクタにおいて、冷却制御手段は、検知温度がユーザによって変更可能な最も高い段階に対応する上限温度を超えたとき、冷却ファンを予め設定された回転数に制御するものである。

請求項１の発明によれば、プロジェクタが熱により壊れない程度の設定範囲内で、ファンの回転数制御の各段階毎に設定されている上限温度を任意に変更可能であるので、ユーザはプロジェクタの用途に応じてファンの回転数制御をカスタマイズできるようになる。例えば、ユーザは、上限温度を高く設定することにより、特定の温度範囲でファンの回転数を下げ、その動作音を低減することができ、また、逆に、上限温度を低く設定することにより、特定の温度範囲でファンの回転数を上げ、ランプの寿命を長くすることができる。また、検知温度がユーザによって変更可能な最も高い段階に対応する上限温度を超えたとき、冷却制御手段が冷却ファンを予め設定された回転数に制御すると共に、ランプの出力を低下させるので、ランプユニットを急速に冷却することができ、ランプの故障を防止することができる。

請求項２の発明によれば、プロジェクタが熱により壊れない程度の設定範囲内で、ファンの回転数制御の各段階毎に設定されている上限温度を任意に変更可能であるので、ユーザはプロジェクタの用途に応じてファンの回転数制御をカスタマイズすることができるようになる。例えば、ユーザは、上限温度を高く設定することにより、特定の温度範囲でファンの回転数を下げ、その動作音を低減することができ、また、逆に、上限温度を低く設定することにより、特定の温度範囲でファンの回転数を上げ、ランプの寿命を長くすることができる。

請求項３の発明によれば、検知温度がユーザによって変更可能な最も高い段階に対応する上限温度を超えたとき、冷却制御手段が冷却ファンを予め設定された回転数に制御するので、ランプユニットを急速に冷却することができ、ランプの故障を防止することができる。

本発明の実施形態によるプロジェクタについて図面を参照して説明する。図１は画像表示プロジェクタの部品構成を示している。プロジェクタ１は、ランプユニット６から放射される光を用いて画像を形成し、その画像をスクリーン等に投射して表示させる光学系２と、光学系２を冷却するためのファン３、４と、これらを制御するための制御基板５を有している。

光学系２は、光を放射するランプユニット６と、ランプユニット６から放射された光を導光して出射させるライトトンネル７と、ライトトンネル７から出射された光を用いて画像を形成して投射する投射ユニット８を有し、これらはプロジェクタ１の前面側に略直列に配置されている。ランプユニット６には、光源であるランプ（図示せず）と、ランプユニット６の温度を検知する温度センサ９が装着されている。ファン３はランプユニット６に対向するように配置され、主としてランプユニット６を冷却する。一方、ファン４はライトトンネル７に対向するように配置され、主としてライトトンネル７及びそれに隣接する投射ユニット８を冷却する。

図２はプロジェクタ１の電気的な構成を示している。プロジェクタ１は上記構成に加えて、ランプユニット６、投射ユニット８、ファン３、４の制御を司る制御部１０（冷却制御手段）、及び制御部１０の動作プログラムが格納されているメモリ１１（冷却制御手段）、ユーザが各種の指令を入力するための入力部１２（指令入力手段）を有している。制御部１０及びメモリ１１は、制御基板５に実装されている。

制御部１０は、温度センサ９による検知温度に応じて、メモリ１１を参照しながら、ファン３、４の回転数を複数段階に増減制御する。本実施例では、２つのファン３、４を同一の回転数で制御するので、以下、ファン３の回転数制御について説明する。

図３は、メモリ１１に記憶され、制御部１０がファン３の回転数を制御する際に参照するランプユニット６の温度と、回転数レベルとを関連づけた制御データを示している。本実施例では、ファン３の回転数は、ランプユニット６の温度に応じてレベル１からレベル５及び最大レベルの６段階に制御される。レベル１乃至レベル５の各段階には、ランプユニット６の上限温度Ｔ１乃至Ｔ５が設定されており、ランプユニット６の温度がいずれかの上限温度を超えると、ファン３の回転数レベルは次段階に移行し、ファン３はより高回転で制御される。

上記制御データは、プロジェクタ１が有する複数のモード（例えば、「通常モード」、「静かモード」等）に対応させてメモリ１１に複数記憶されており、ユーザが、入力部１２に設けられている所定のキーを操作することにより、適宜選択することができる。図３は、例えば、「静かモード」に対応する制御データの工場出荷時の標準設定を示しており、Ｔ１＝２０゜Ｃ、Ｔ２＝３０゜Ｃ、Ｔ３＝４０゜Ｃ、Ｔ４＝５０゜Ｃ、Ｔ５＝６０゜Ｃに設定されている。また、プロジェクタ１では、各段階毎に設定されている上限温度Ｔ１乃至Ｔ５を、それぞれΔＴ１乃至ΔＴ５によって示される温度範囲で任意に設定変更可能とされている。

制御部１０は、メモリ１１に記憶された制御データを参照しながら、温度センサ９の検知温度より上で最も近い上限温度に対応するいずれかの段階の回転数でファン３を回転制御する。そして、ランプの発光に伴ってランプユニット６が発熱し、温度センサ３の検知温度がその段階での上限温度を超えると、制御部１０は、ファン３の回転数を次の段階に上げる。また、ランプユニット６がファン３によって冷却され、温度センサ９の検知温度が１つ低い段階の上限温度以下になると、ファン３の回転数を１つ低い段階に下げる。

上述したように、プロジェクタ１では、各段階毎に設定されている上限温度Ｔ１乃至Ｔ５を、範囲ΔＴ１乃至ΔＴ５の範囲内で、ユーザが任意に設定変更可能とされている。ここで、ユーザによって変更可能な最も高いレベルに対応する上限温度Ｔ５に対してのユーザが任意に設定変更可能な範囲ΔＴ５は、プロジェクタ１が熱により壊れない程度の設定範囲であり、例えば、５５゜Ｃ以上、６５゜Ｃ未満の温度範囲とされる。また、上限温度Ｔ４について変更可能な温度範囲ΔＴ４は、それより低い４５゜Ｃ以上、５５゜Ｃ未満の温度範囲とされる。以下同様に、上限温度Ｔ３、Ｔ２、Ｔ１についても、温度範囲ΔＴ３（３５゜Ｃ以上、４５゜Ｃ未満）、ΔＴ２（２５゜Ｃ以上、３５゜Ｃ未満）、ΔＴ１（１５゜Ｃ以上、２５゜Ｃ未満）によって示される温度範囲で変更が可能である。この各上限温度についての変更可能な温度範囲ΔＴ１乃至ΔＴ５は、上述した数値範囲に限られないが、ランプユニット６、ライトトンネル７及びファン３、４の仕様に応じて決定される。

図４は、上限温度Ｔ１乃至Ｔ５を設定変更する際に、スクリーン上に投影される画面の一例を示している。この画面は、例えば、ユーザが入力部１２に設けられているメニューキー等を操作することにより表示される。ユーザは、画面を見ながら、入力部１２に設けられている所定のキーを操作することにより変更したいレベルにカーソル２０を移動させた後、所望の温度を入力することによって上限温度Ｔ１乃至Ｔ５の設定を変更することができる。

図５乃至図７は、ユーザによって設定変更されたファン３の回転数の制御データを示している。これらの図においては、標準設定時の制御データを破線で、設定変更後の制御データを実線で示している。

まず、図５は、上限温度Ｔ１乃至Ｔ５を標準設定よりも高く設定変更することにより、動作音の低減を図った場合の制御データを示している。例えば、温度センサ９の検出温度が３２゜Ｃであるとき、標準設定によればファン３はレベル３に相当する回転数で制御されるのに対して、変更後の設定によればファン３はレベル２に相当する回転数で制御されることになる。このように、上限温度Ｔ１乃至Ｔ５を標準設定よりも高く設定変更することによって、特定の温度範囲、すなわち、標準設定時の上限温度から設定変更後の上限温度の範囲内で、標準設定時よりファン３の回転数を下げて、動作音の低減を図ることができる。

また、図６は、上限温度Ｔ１乃至Ｔ５を標準設定よりも低く設定変更することにより、ランプの長寿命化を図った場合の制御データを示している。例えば、温度センサ９の検出温度が２８゜Ｃであるとき、標準設定によればファン３はレベル２に相当する回転数で制御されるのに対して、変更後の設定によればファン３はレベル３に相当する回転数で制御されることになる。このように、上限温度Ｔ１乃至Ｔ５を標準設定よりも低く設定変更することによって、特定の温度範囲、すなわち、標準設定時の上限温度から設定変更後の上限温度の範囲内で、標準設定時よりファン３の回転数を上げて、ランプの寿命を長くすることができる。

さらに、図７は、レベル１、２に対応する上限温度Ｔ１、Ｔ２を標準設定よりも高く設定変更すると共に、上限温度Ｔ４、Ｔ５を標準設定よりも低く設定変更した場合の制御データを示している。この設定によれば、レベル１、２に対応する標準設定時の上限温度（２０゜Ｃ、３０゜Ｃ）から設定変更後の上限温度Ｔ１、Ｔ２の範囲内でファン３の回転数を抑えて静粛性を高めつつ、レベル４、５に対応する標準設定時の上限温度（５０゜Ｃ、６０゜Ｃ）から設定変更後の上限温度Ｔ４、Ｔ５の範囲内でファン３の回転数を高めて冷却効果を高めることができる。

さらにまた、本実施形態では、上述したような、ユーザが各段階の上限温度を所定の範囲内で任意に設定変更できる機能に加えて、ランプユニット６が過度に発熱した場合に、ランプユニット６を急速に冷却する機能を有している。すなわち、ランプの負荷が大きくなり、温度センサ９の検知温度が、ユーザによって変更可能な最も高い段階に対応する上限温度Ｔ５を超えると、制御部１０は、ファン３の回転数を最大レベルに制御し、さらに、必要に応じてランプの出力を低下させる。これにより、ランプユニット６の温度を急速に低下させて、過度の発熱に起因するランプの故障を防止することができる。

以上のように、本実施形態のプロジェクタ１によれば、プロジェクタ１が熱により壊れない程度の設定範囲内で、ファン３の回転数制御の各段階毎に設定されている上限温度Ｔ１乃至Ｔ５を任意に変更可能であるので、ユーザはプロジェクタ１の用途に応じてファン３の回転数制御をカスタマイズできるようになる。例えば、ユーザは、上限温度Ｔ１乃至Ｔ５を高く設定することにより、特定の温度範囲でファン３の回転数を下げ、その動作音を低減することができ、また、上限温度Ｔ１乃至Ｔ５を低く設定することにより、特定の温度範囲でファン３の回転数を上げ、ランプの寿命を長くすることができる。また、温度センサ９の検知温度がユーザによって変更可能な最も高い段階に対応する上限温度Ｔ５を超えたとき、制御部１０がファン３を予め設定された最大の回転数に制御すると共に、ランプの出力を低下させるので、ランプユニット６を急速に冷却することができ、ランプの故障を防止することができる。

なお、本発明は上記実施形態の構成に限られることなく種々の変形が可能であり、例えば、ファン３、４は、温度センサ６の検知温度に応じて、同一の回転数となるように制御しているが、それぞれを独立に制御するようにしてもよい。例えば、ライトトンネル７に対向配置されたファン４の回転数を一定に維持しつつ、ランプユニット６に対向配置されたファン３のみを温度センサ６の検知温度に応じて、制御するようにしても構わない。また、ライトトンネル７の温度を検知する温度センサを別途設けて、ファン４の回転数をライトトンネル７の温度に応じて制御するようにしてもよい。

本発明の一実施形態による画像表示プロジェクタの部品構成とその配置を示した図。 同プロジェクタのブロック図。 同プロジェクタにおける温度センサの検知温度とファンの回転数レベルを関連づけた制御データと、各レベルにおける上限温度の変更可能範囲を示した図。 同プロジェクタにおいて上限温度の設定変更の際に参照される表示画面を示した図。 上限温度を高く変更した場合の制御データを示した図。 上限温度を低く変更した場合の制御データを示した図。 低温領域の上限温度を高く、高温領域の上限温度を低く変更した場合の制御データを示した図。 従来の画像表示プロジェクタにおける制御データを示した図。

符号の説明

１ 画像表示プロジェクタ
２ 光学系
３ ファン（冷却ファン）
４ ファン（冷却ファン）
６ ランプユニット
７ ライトトンネル
８ 投射ユニット
９ 温度センサ
１０ 制御部（冷却制御手段）
１１ メモリ（冷却制御手段）
１２ 入力部（指令入力手段）

Claims (3)

1. 光を放射するランプユニットから放射された光を導光して出射させるライトトンネル及びライトトンネルから出射された光を投射する投射ユニットを有する光学系と、前記ランプユニットの温度を検知する温度センサと、前記光学系に送風して該光学系を冷却する冷却ファンと、前記温度センサによる検知温度（以下、単に検知温度とする）に応じて前記冷却ファンの回転数を複数段階に増減制御する冷却制御手段と、ユーザによって操作され、各種の指令を入力するための指令入力部とを備え、
   前記冷却制御手段は、前記冷却ファンの回転数の各段階毎に、前記ランプユニットの上限温度が設定されており、検知温度より上で最も近い上限温度に対応する一の段階の回転数で冷却ファンを回転制御し、検知温度が該上限温度を超えると次の段階に上げるように冷却ファンの回転数を制御し、また、検知温度が１つ低い段階の上限温度以下になると、１つ低い段階に下げるように冷却ファンの回転数を制御する画像表示プロジェクタにおいて、
   前記各段階毎に設定されている上限温度は、前記指令入力手段からのユーザ入力に応じて、プロジェクタが熱により壊れない程度の設定範囲内で任意に変更可能とされ、
   前記冷却制御手段は、検知温度がユーザによって変更可能な最も高い段階に対応する上限温度を超えたとき、冷却ファンを予め設定された回転数に制御すると共に、ランプの出力を低下させることを特徴とする画像表示プロジェクタ。
2. 光を放射するランプユニットから放射された光を導光して出射させるライトトンネル及びライトトンネルから出射された光を投射する投射ユニットを有する光学系と、前記ランプユニットの温度を検知する温度センサと、前記光学系に送風して該光学系を冷却する冷却ファンと、前記温度センサによる検知温度（以下、単に検知温度とする）に応じて前記冷却ファンの回転数を複数段階に増減制御する冷却制御手段と、ユーザによって操作され、各種の指令を入力するための指令入力部とを備え、
   前記冷却制御手段は、前記冷却ファンの回転数の各段階毎に、前記ランプユニットの上限温度が設定されており、検知温度より上で最も近い上限温度に対応する一の段階の回転数で冷却ファンを回転制御し、検知温度が該上限温度を超えると次の段階に上げるように冷却ファンの回転数を制御し、また、検知温度が１つ低い段階の上限温度以下になると、１つ低い段階に下げるように冷却ファンの回転数を制御する画像表示プロジェクタにおいて、
   前記各段階毎に設定されている上限温度は、前記指令入力手段からのユーザ入力に応じて、プロジェクタが熱により壊れない程度の範囲内で任意に設定変更可能とされていることを特徴とする画像表示プロジェクタ。
3. 前記冷却制御手段は、検知温度がユーザによって変更可能な最も高い段階に対応する上限温度を超えたとき、冷却ファンを予め設定された回転数に制御することを特徴とする請求項２に記載の画像表示プロジェクタ。

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