JP5017293B2 - 投写型映像表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、光源からの光を表示素子により変調して被投写面上に拡大投写する投写型映像表示装置に関し、特に、光源からの光をカラーホイールによって色分離し、分離した光を表示素子によって変調する投写型映像表示装置に用いて好適なものである。

従来、被投写面（スクリーン等）上に画像を拡大投写する投写型表示装置（以下、「プロジェクタ」という）の１つのタイプとして、液晶表示器、ＤＭＤ（Digital Micro-mirror Device）等の表示素子を１つだけ用いる、いわゆる単板式のプロジェクタが知られている。

この種のプロジェクタでは、光源と表示素子との間にカラーホイールが配されている。カラーホイールは、たとえば、三原色（赤色、緑色、青色）の各光のみを透過する透過領域が回転方向に配された構成を有し、モータによって回転駆動される。光源からの光は、カラーホイールにより赤色、緑色、青色の各光に分離され、各光が時分割で表示素子に照射される。表示素子では、各光に応じた変調が行われ、変調された光が順次、被投写面に映し出される。このとき、各光の切り替えは高速で行われるため、ユーザの目には、被投写面上の各光による映像が合成されて１つの映像として映る。

なお、カラーホイールとモータは、一体化されてカラーホイールユニットとして構成され得る。

また、カラーホイールは、上記三原色の各透過領域の他に、白色（透明）、即ち光源からの白色光をそのまま透過する透過領域を加えた構成とすることもでき、あるいは、他の色（例えば、黄色等）の光を透過する透過領域を加えた構成とすることができる。

このように、透過領域の種類数を変えることにより、明るさやコントラスト、色再現性等、映像の映り具合を異ならせることができる。また、各透過領域の比率を変えることによっても、映像の映り具合を異ならせることができる。

そこで、ユーザが用途や嗜好に応じて透過領域の構成（種類数、比率）が異なるカラーホイールユニットに交換ができるよう、プロジェクタが構成され得る（特許文献１参照）。

特開２００６−１１３２７６号公報

上記のように、カラーホイールユニットが交換可能な構成とされた場合には、プロジェクタの機種等に応じて、その機種に適合する、いわゆる純正品のカラーホイールユニットが用意される。純正品のカラーホイールユニットは、適正な性能がメーカによって保証されている。カラーホイールユニットを交換する場合、通常、ユーザは純正品のカラーホイールユニットを用いる。

しかし、ユーザによって、構成はほぼ同じであるが、純正品でないカラーホイールユニット（他機種のものや海賊品。以下、「非純正品」という）が用いられる場合も考えられ得る。このような非純正品のカラーホイールユニットに交換されてしまった場合には、プロジェクタが正常に動作せず、投写される映像が大きく劣化してしまったり、機器の異常過熱や構成部品の破損を招いてしまったりする惧れがある。

たとえば、非純正品の透過領域の比率が純正品と異なっている場合には、純正品の同期タイミングで表示素子の変調動作が行われると、色が正常に表現されず映像が大きく劣化する惧れがある。

また、非純正品のモータの性能が純正品に比べて劣るような場合には、純正品と同様に高速回転させると、モータが異常発熱する惧れがある。

さらに、非純正品のカラーホイールの光学特性が純正品と異なり、その温度特性が劣るような場合には、純正品と同様な強さの光を入射させると、カラーホイールが異常発熱する惧れがある。

そして、このようにモータやカラーホイールが異常発熱すると、カラーホイールユニット自身が破損したり寿命が低下したりする惧れがある。また、カラーホイールユニットの発熱によって周囲の光学部品が過熱され、破損したり寿命が低下したりする惧れがある。

本発明は、これらの課題を解消するためになされたものであり、不適合なカラーホイールの使用が要因となる投写型映像表示装置の不具合の発生を抑制することを目的とする。

本発明の投写型映像表示装置は、光源からの光を時分割で複数の色の光に分離するカラーホイールユニットと、前記カラーホイールユニットにより分離された各色の光を変調する表示素子と、 前記カラーホイールユニットが当該投写型映像表示装置に適合するか否かを判定する判定部と、前記光源、カラーホイールユニットおよび表示素子を制御する投写制御部と、を備え、前記投写制御部は、前記カラーホイールユニットが当該投写型映像表示装置に適合する場合に行われる正常運転用の第１の制御ルーチンと、前記カラーホイールユニットが当該投写型映像表示装置に適合しない場合に行われる異常運転用の第２の制御ルーチンとを有すると共に、前記第２の制御ルーチンにおいて、白黒映像が投写されるよう前記表示素子を駆動する構成とされ得る。

このようにすれば、白黒映像が投写されることによって、カラーホイールユニットが当該投写型映像表示装置に適合していないことをユーザに知らせることができる。

本態様に係る投写型映像表示装置において、前記投写制御部は、前記第２の制御ルーチンにおいて、カラーホイールユニットが適合しないことを報知するための表示がなされるように前記表示素子を駆動する構成とされ得る。

このようにすれば、カラーホイールユニットが適合していない旨を、円滑かつ適切に、ユーザに知らせることができる。

本態様に係る投写型映像表示装置において、前記投写制御部は、前記第２の制御ルーチンにおいて、前記第１の制御ルーチンよりも前記光源の出力を小さくするよう構成され得る。

このようにすれば、カラーホイールユニットに入射される光が弱まることにより、カラーホイールユニットの発熱が抑制されるので、カラーホイールユニットやその周囲の構成部品の熱による破損や寿命低下が防止される。

本態様に係る投写型映像表示装置において、前記カラーホイールユニットは、カラーホイールと、当該カラーホイールを回転駆動するモータとを備えるよう構成され得る。このとき、前記投写制御部は、前記第２の制御ルーチンにおいて、前記第１の制御ルーチンよりも前記モータの回転速度を低くするよう構成され得る。

このようにすれば、モータの発熱が抑制されるので、カラーホイールユニットやその周囲の構成部品の熱による破損や寿命低下が防止される。

本態様に係る投写型映像表示装置は、前記カラーホイールユニットを冷却するための冷却部と、前記冷却部を駆動する冷却制御部とを備える構成とされ得る。ここで、前記冷却制御部は、前記第２の制御ルーチンにおいて、前記第１の制御ルーチンよりも前記冷却部による冷却能力を高くする。

このようにすれば、カラーホイールユニットの冷却効果が高まることにより、カラーホイールユニットの発熱が抑制されるので、カラーホイールユニットやその周囲の構成部品の熱による破損や寿命低下が防止される。

本態様に係る投写型映像表示装置において、前記投写制御部は、前記第２の制御ルーチンにおいて、投写動作を停止するよう構成され得る。

このようにすれば、カラーホイールユニットが不適合であることによるカラーホイールユニットおよびその周囲の構成部品の破損や寿命低下が防止される。

本態様に係る投写型映像表示装置において、前記カラーホイールユニットは、当該投写型映像表示装置に適合するか否かの判定に用いられる認証部を備えるよう構成され得る。この場合、前記判定部は、前記認証部に基づいてカラーホイールユニットが当該投写型映像表示装置に適合するか否かの判定を行う。

このようにすれば、前記判定部は、認証部を用いて容易に判定を行うことができる。なお、認証部は、たとえば、固有のＩＤ情報を保持するメモリにより構成され得る。この場合、判定部は、メモリから取得したＩＤ情報が、予め保持したＩＤ情報に適合するか否かによって、カラーホイールユニットの適否を判定することができる。

以上のとおり本発明によれば、不適合なカラーホイールの使用が要因となる投写型映像表示装置の不具合の発生を抑制することができる。

本発明の効果ないし意義は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下の実施の形態は、あくまでも、本発明を実施化する際の一つの例示であって、本発明は、以下の実施の形態に記載されたものに何ら制限されるものではない。

実施の形態に係るプロジェクタの構成を示す図である。 実施の形態に係るプロジェクタの回路系の構成を示す図である。 実施の形態に係るカラーホイールユニットの認証に基づく運転制御の処理フローである。 実施の形態に係るカラーホイールユニットとＤＭＤの駆動タイミングを示す図である。 変更例に係るカラーホイールユニットとＤＭＤの駆動タイミングを示す図である。 他の変更例に係るカラーホイールユニットとＤＭＤの駆動タイミングを示す図である。 さらに他の変更例に係るカラーホイールユニットとＤＭＤの駆動タイミングを示す図である。

以下、本発明の実施の形態につき図面を参照して説明する。

図１は、本実施の形態に係るプロジェクタの構成を示す図である。図１（ａ）は光学系の構成を示し、図１（ｂ）はカラーホイールユニット３０の構成を示す。

図示のように、プロジェクタは、２つのランプ１０と、各ランプ１０に対応して配されたＵＶフィルタ２０、カラーホイールユニット３０およびロッドインテグレータ４１、４２と、ライトトンネル４３と、リレー光学系５０と、ＴＩＲ（Total Internal Reflection）プリズム６０と、ＤＭＤ７０と、投写光学系８０と、冷却装置９０とを備えている。

２つのランプ１０には超高圧水銀ランプ等が用いられている。各ランプ１０は、楕円面状あるいは放物面状の反射鏡１０ａを有しており、各ランプ１０から出射された白色光は、収束しつつ各ロッドインテグレータ４１、４２へ向かう。各ランプ１０からの白色光は、各ＵＶフィルタ２０および各カラーホイールユニット３０を透過して、各ロッドインテグレータ４１、４２の入射面に集光される。ＵＶフィルタ２０では紫外線が除去される。

２つのカラーホイールユニット３０は、各カラーホイール３１がランプ１０から出射された白色光の集光点付近に位置するように配されている。各カラーホイールユニット３０は、たとえば、図示しない保持部にはめ込み固定される等、ユーザ自身が交換できるように着脱容易に配されている。

カラーホイールユニット３０は、カラーホイール３１と、モータ３２と、位置センサ３３とを備えている。カラーホイール３１は、図１（ｂ）に示すように、リング形状を有し、赤色、緑色、青色および白色の各透過領域３１Ｒ、３１Ｇ、３１Ｂ、３１Ｗに区画されている。

赤色透過領域３１Ｒは、赤色波長帯の光（以下、「Ｒ光」という）のみを透過する光学特性を有する。緑色透過領域３１Ｇは、緑色波長帯の光（以下、「Ｇ光」という）のみを透過する光学特性を有する。青色透過領域３１Ｂは、青色波長帯の光（以下、「Ｂ光」という）のみを透過する光学特性を有する。白色透過領域３１Ｗは、可視光をそのまま透過する光学特性を有する。即ち、白色透過領域３１Ｗは、透明な領域であり、白色光（以下「Ｗ光」という）がそのまま透過する。

カラーホイール３１中央の開口部には、モータ３２により回転される回転板３２ａが固定されている。これにより、モータ３２が駆動されると、カラーホイール３１が回転する。

位置センサ３３は、カラーホイール３１の回転状態の検出を行うためのものである。カラーホイール３１には、マーカー３１ａが配されており、マーカー３１ａの回転軌道上の予め決められた位置に位置センサ３３が配されている。カラーホイール３１が１回転する度に、位置センサ３３によってマーカー３１ａが検出され、検出信号（位置検出信号）が出力される。たとえば、位置センサ３３は、発光素子および受光素子で構成され、マーカー３１ａは反射部材で構成される。この場合、発光素子から出てマーカー３１ａにより反射された光を受光素子で受光することにより、マーカー３１ａを検出することができる。

こうして、カラーホイール３１が回転すると、各透過領域に光が順次入射され、各透過領域を透過したＲ光、Ｇ光、Ｂ光およびＷ光が、カラーホイール３１から時分割で出射される。

２つのカラーホイール３１を透過した光は、それぞれ、ロットインテグレータ４１、４２に入射される。

２つのロットインテグレータ４１、４２は、略直角に屈曲した形状を有し、上下（図１の紙面に垂直な方向）に２段に重なるように配されている。各ロットインテグレータ４１、４２に入射された光は、反射面４１ａ、４２ａで反射されて略垂直に向きを変え、ロッド内で照度が均一化されながら、ライトトンネル４３側へと向かう。

各ロッドインテグレータ４１、４２から出射された光は、ライトトンネル４３に入射される。入射された２つの光は、ライトトンネル４３内を通過する際に反射を繰り返えすことによって一つの光に統合されるとともに、さらに照度が均一化される。

ライトトンネル４３から出射された光は、リレー光学系５０を構成する３つのリレーレンズ５１、５２、５３とミラー５４により導光されて、ＴＩＲプリズム６０に入射される。そして、ＴＩＲプリズム６０で反射されてＤＭＤ７０に照射される。

ＤＭＤ７０には、時分割でＲ光、Ｇ光、Ｂ光およびＷ光が順次照射される。ＤＭＤ７０は、入射されたＲ光、Ｇ光、Ｂ光およびＷ光に応じた駆動信号に基づいて駆動され、これら光を変調する。ＤＭＤ７０で変調された光は、ＴＩＲプリズム６０を透過して投写光学系８０に入射され、投写光学系８０によってスクリーン上に投写される。

カラーホイールユニット３０による光の切り替えは非常に高速で行われるため、スクリーン上に順次投写された光による映像が、ユーザの目には１つの映像として映る。

運転時、２つのカラーホイールユニット３０は冷却装置９０によって冷却される。冷却装置９０は、冷却ファン９１を備えており、冷却ファン９１の駆動によって生起された冷却風が、各カラーホイールユニット３０の近傍に配された吹出口９２から各カラーホイールユニット３０に当てられる。

図２は、本実施の形態に係るプロジェクタの回路系の構成を示す図である。

入力切替回路１０１は、複数の入力端子部の中から接続する入力端子部を切り替える回路である。入力切替回路１０１によって接続された入力端子部から映像信号が入力される。入力された映像信号は、Ａ／Ｄコンバータ１０２によってデジタル信号に変換され、走査変換回路１０３に入力される。

走査変換回路１０３は、予め設定された画面サイズ（たとえば、１６：９の画面サイズ）と異なる画面サイズ（たとえば、４：３の画面サイズ）の映像信号が入力された場合に、入力された映像信号を、設定された画面サイズの映像信号となるように変換する。走査変換回路１０３から出力された映像信号は、映像信号処理回路１０４に入力される。

映像信号処理回路１０４は、走査変換回路１０３から供給される映像信号に基づいて、各カラーホイールユニット３０とＤＭＤ７０を制御する。

２つのカラーホイールモータ駆動回路（以下、「モータ駆動回路」という）１０５は、映像信号処理回路１０４からの制御信号に基づいて、それぞれ対応するカラーホイールユニット３０を駆動する。各モータ駆動回路１０５は、対応するカラーホイールユニット３０中のモータ３２が、３６０度（１回転）を等分した所定の角度だけ回転する毎に、パルス信号（回転速度検出信号）を映像信号処理回路１０４に出力する。たとえば、モータ駆動回路１０５には、モータ３２が一定の回転角度だけ回転したことを検出する回転センサが配されており、当該回転センサからの検出信号が回転速度信号として映像信号処理回路１０４に供給される。

映像信号処理回路１０４は、各モータ駆動回路１０５から供給される回転速度信号と各カラーホイール３０から供給される位置検出信号とに基づいて、各モータ３２に対するモータ制御信号（モータ３２の印加電圧を制御するための信号）を生成し、生成したモータ制御信号を各モータ駆動回路１０５へ出力する。各モータ駆動回路１０５は、モータ制御信号に従って各モータ３２を駆動する。ここで、回転制御の方法として、たとえばＰＷＭ制御が行われる。すなわち、運転時に設定されたモータ３２の回転速度に応じてモータ３２への印加電流量が調整され、これにより、モータ３２の回転速度が所望の回転速度に保たれる。

後述する正常運転時において、映像信号処理回路１０４は、各カラーホイール３１の回転が、走査変換回路１０３から供給される映像信号中の垂直同期信号に同期するよう、各位置センサ３３からの位置検出信号と各モータ駆動回路１０５からの回転速度信号とに基づいて各モータ３２を所定の回転速度にて駆動する。

また、後述する異常運転時において、映像信号処理回路１０４は、各カラーホイール３１の回転と垂直同期信号との同期をとることなく、各モータ駆動回路１０５からの回転速度信号のみに基づいて、各モータ３２を所定の回転速度にて駆動する。

なお、正常運転時および異常運転時における各カラーホイール３１の制御の詳細については、追って、図４を参照して説明する。

また、映像信号処理回路１０４は、入力された映像信号に基づいて、ＤＭＤ７０に入射されるＲ光、Ｇ光、Ｂ光およびＷ光に応じた変調を行うためのＤＭＤ制御信号を生成し、ＤＭＤ駆動回路１０６へ出力する。ＤＭＤ駆動回路１０６は、ＤＭＤ駆動信号に従ってＤＭＤ７０を駆動する。

映像信号処理回路１０４は、走査変換回路１０３から供給される映像信号中の垂直同期信号に同期するよう、ＤＭＤ７０を駆動する。上記の如く、正常運転時には、各カラーホイール３１と垂直同期信号とが同期しているため、ＤＭＤ７０は、垂直同期信号とともに各カラーホイール３１の回転にも同期するよう駆動される。他方、異常運転時には、各カラーホイール３１と垂直同期信号とが同期していないため、ＤＭＤ７０は、垂直同期信号に同期するが、各カラーホイール３１の回転とは同期がずれた状態で駆動される。

なお、正常運転時および異常運転時におけるＤＭＤ７０の制御の詳細については、追って、図４を参照して説明する。

操作入力回路１０７は、各種操作ボタンからの入力を受け付けて、それに応じた入力信号をＣＰＵ１０８に出力する。

ＣＰＵ１０８は、各種の入力に基づいて、冷却ファン駆動回路１０９、２つのランプ駆動回路１１０、ＬＥＤ駆動回路１１１に制御信号を出力する。冷却ファン駆動回路１０９は、ＣＰＵ１０８からの制御信号に従って冷却装置９０内の冷却ファン９１を駆動する。各ランプ駆動回路１１０は、ＣＰＵ１０８からの制御信号に従って各ランプ１０を駆動する。ＬＥＤ駆動回路１１１は、ＣＰＵ１０８からの制御信号に従って電源ＬＥＤ１１２を駆動する。

また、ＣＰＵ１０８は、電源回路１１３の起動・停止を制御する。電源回路１１３が起動することにより、カラーホイールユニット３０、ＤＭＤ７０、冷却ファン９１、ランプ１０、電源ＬＥＤ１１２等への電力供給が可能となる。

カラーホイールユニット３０には、メモリ１１４が内蔵されており、その中には、カラーホイールユニット３０が本プロジェクタに適合するか否かの判定に用いられる認証データ（本発明の認証部に相当）が記憶されている。メモリ１１４は、たとえば、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable And Programmable Read Only Memory）である。

ＣＰＵ１０８は、メモリ１１４へ認証データの送信要求を行う。ＣＰＵ１０８は、メモリ１１４から認証データが取得できたか否かにより、あるいは、取得できればその認証データがＣＰＵ１０８内部に予め保持された認証データと一致するか否かにより、カラーホイールユニット３０の適否を判定する。そして、投写運転時、ＣＰＵ１０８は、判定結果に基づいて冷却ファン９１やランプ１０を制御する。また、ＣＰＵ１０８は、判定結果に基づく制御信号を映像信号処理回路１０４に出力し、投写運転時、映像信号処理回路１０４は、判定結果に応じたカラーホイールユニット３０のモータ３２の制御やＤＭＤ７０の制御を行う。

図３は、カラーホイールユニット３０の適否判定に基づく運転制御の処理フローである。また、図４は、カラーホイールユニット３０とＤＭＤ７０の駆動タイミングを示す図である。図４（ａ）は正常運転時における駆動タイミングを示し、図４（ｂ）は異常運転時における駆動タイミングを示す。

なお、図４では、２つのカラーホイール３１を「ＣＨ１」、「ＣＨ２」と記載している。また、図４（ａ）では、位置検出信号に重ねて、カラーホイール３１からのＲ光、Ｇ光、Ｂ光およびＷ光の出射タイミングを示している。図４（ｂ）では、各色光の出射タイミングが不明となるため、それを×印にて示している。

以下、これらの図を参照して、その制御動作を説明する。

ユーザによって、電源プラグが電源コンセントに差し込まれると、プロジェクタに電源の供給がなされる。これにより、ＣＰＵ１０８は、プロジェクタをスタンバイするための電源供給がなされたと判定すると（Ｓ１：ＹＥＳ）、カラーホイールユニット３０のメモリ１１４から認証データを取得して（Ｓ２）、カラーホイールユニット３０の適否を判定する（Ｓ３）。

ＣＰＵ１０８は、取得した認証データがＣＰＵ１０８保有の認証データの何れかと一致すれば、そのカラーホイールユニット３０が本プロジェクタに適合すると判定する。たとえば、カラーホイールユニット３０が、販売当初のままである場合、あるいは、他のカラーホイールユニット３０に交換されても、それが本プロジェクタ用の純正品である場合には、適合すると判定される。

一方、ＣＰＵ１０８は、取得した認証データがＣＰＵ１０８保有の認証データの何れにも一致しない、あるいは、認証データそのものが取得できなければ、そのカラーホイールユニット３０は本プロジェクタに適合しないと判定する。たとえば、純正品でないカラーホイールユニット３０に交換された場合には、適合しないと判定される。

なお、２つのカラーホイールユニット３０の双方ともに、このような適否の判定が行われる。

ＣＰＵ１０８は、２つカラーホイールユニット２０の何れもが本プロジェクタに適合すると判定すると（Ｓ３：ＹＥＳ）、プロジェクタをスタンバイ状態とするためのセットアップを実行する（Ｓ４）。これにより電源回路１１３の起動等が行われて、プロジェクタがスタンバイ状態となる。このセットアップが完了すると、ＣＰＵ１０８は電源ＬＥＤ１１２を点灯させ、ユーザにスタンバイ状態であることを知らせる。

一方、ＣＰＵ１０８は、２つのカラーホイールユニット３０の何れか１つ、あるいは双方ともが本プロジェクタに適合しないと判定すると（Ｓ３：ＮＯ）、スタンバイ状態とするためのセットアップを実行せずに、電源ＬＥＤ１１２を点滅させたり正常時と異なる色で点灯させたりする等して、異常報知を行う（Ｓ５）。

その後、ＣＰＵ１０８は、一定時間が経過するごとに（Ｓ６：ＹＥＳ）、カラーホイールユニット３０の認証を行って適否の判定を行う（Ｓ２、Ｓ３）。

この間、ユーザが異常報知に気づき、交換したカラーホイールユニット３０を純正品である元のカラーホイールユニット３０に戻す等すれば、ステップＳ３において、本プロジェクタに適合すると判定され（Ｓ３：ＹＥＳ）、異常報知が停止されて、スタンバイ状態とするセットアップが実行される（Ｓ４）。

こうして、スタンバイ状態になると、ＣＰＵ１０８は、電源スイッチが操作されたか（セット電源オンされたか）否かを判定する（Ｓ７）。そして、電源スイッチが操作されたと判定すると（Ｓ７：ＹＥＳ）、再び、カラーホイールユニット３０から認証データを取得して（Ｓ８）、カラーホイールユニット３０の適否を、ステップＳ３と同様の方法で判定する（Ｓ９）。

ＣＰＵ１０８は、カラーホイールユニット３０が本プロジェクタに適合すると判定すると（Ｓ９：ＹＥＳ）、正常時の投写運転（正常運転）を行うためのセットアップを実行する（Ｓ１０）。このセットアップにおいて、カラーホイールユニット３０の種類に応じたＤＭＤ７０やランプ１０等の駆動を行うため諸設定が行われる。

そして、このセットアップが完了すると、ＣＰＵ１０８および映像信号処理回路１０４による制御の下、正常運転が開始される（Ｓ１１）。

正常運転では、ＣＰＵ１０８によってランプ１０が駆動され、ランプから白色光が出射される。また、映像信号処理回路１０４により、映像信号に基づいて２つのカラーホイールユニット３０とＤＭＤ７０とが駆動される。

このとき、図４（ａ）に示すように、カラーホイール３１は、映像信号に基づく垂直同期信号に同期して回転する。たとえば、カラーホイール３１は、垂直同期信号の１周期の間に２回転する。２つのカラーホイール３１がともに図１（ｂ）に示すものである場合、各カラーホイール３１からは、図４（ａ）に示す如く、一定間隔で、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光、Ｗ光が出射される。このとき、ＤＭＤ７０には、図４（ａ）に示す如く、垂直同期信号およびカラーホイール３１の回転に同期して、各色光に対応するＤＭＤ駆動信号が送出される。これによって、所定の光（たとえば、Ｒ光）がＤＭＤ７０に照射されているタイミングにおいて、その光（たとえば、Ｒ光）に対応するＤＭＤ７０の変調動作が行われる。

こうして、ＤＭＤ７０によって変調されたＲ光、Ｇ光、Ｂ光およびＷ光による映像が、順次、投写光学系８０によって投写され、スクリーン上には、カラー映像が映し出される。なお、スクリーンには、垂直同期信号の１周期の間に、１コマ分の映像が２度繰り返して投写されることとなる。即ち、各色の光による映像の切り替わりがより短時間で行われることとなるので、合成された映像のちらつきが防止される。

なお、投写運転時には、ＣＰＵ１０８によって冷却装置９０が駆動され、２つのカラーホイールユニット３０が冷却される。

さて、図３のステップＳ７におけるスタンバイ状態において、ユーザによってカラーホイールユニット３０が交換されることがあり、このときに、純正品でないカラーホイールユニット３０が用いられることもある。

この場合、ステップＳ９において、ＣＰＵ１０８は、カラーホイールユニット３０が本プロジェクタに適合しないと判定し（Ｓ９：ＮＯ）、異常時の投写運転（異常運転）を行うためのセットアップを実行する（Ｓ１２）。そして、このセットアップが完了すると、ＣＰＵ１０８および映像信号処理回路１０４による制御の下、異常運転が開始される（Ｓ１３）。

異常運転において、映像信号処理回路１０４は、入力された映像信号に基づいて映像を白黒表示するためのＤＭＤ制御信号を生成する。この際、その映像画面の一部に、カラーホイールユニット３０が適合していない旨の異常表示（たとえば、「カラーホイールが適合していません」、「適正なカラーホイールに交換ください」の文字表示等）が合成されたＤＭＤ制御信号を生成する。

図４（ｂ）は、異常運転時における制御動作を示すタイミングチャートである。なお、かかる制御動作は、２つのカラーホイールユニット３０の双方が不適合である場合のみならず、何れか一方が不適合である場合にも行われる。同図（ｂ）には、双方のカラーホイールユニット３０が不適合である場合が例示されている。

異常運転時、映像信号処理回路１０４は、図４（ｂ）に示すように、２つのカラーホイールユニット３０（カラーホイール３１）を垂直同期信号と非同期に駆動する。この場合、映像信号処理回路１０４は、垂直同期信号を参照することなくモータ駆動回路１０５から入力される回転速度信号のみに基づいて、カラーホイール３１の回転速度が正常運転時と同じになるように各カラーホイールユニット３０を駆動する。このため、２つのカラーホイールユニット３０（カラーホイール３１）は、ＤＭＤ７０とは非同期に駆動されることとなる。

さらに、映像信号処理回路１０４は、同図（ｂ）に示す如く、垂直同期信号に同期して、白黒映像を表示するためのＤＭＤ駆動信号をＤＭＤ７０に出力する。このとき出力されるＤＭＤ駆動信号は、上記のように、映像信号に基づく映像にカラーホイールユニット３０の異常報知を重ねた映像に対応するものとされる。

こうして、スクリーンには、入力された映像が白黒表示にて投写され、それに重ねて、その投写画面の一部にカラーホイールユニット３０が適合していない旨の異常表示が白黒表示にて投写される。

ユーザは、映像が白黒状態で投写されたこと、および異常表示がなされたことにより、スタンバイ時に交換したカラーホイールユニット３０が本プロジェクタに適合しないことを知ることができる。

白黒表示とされる場合には、カラーホイールユニット３０から出射されるどの色の光に対してもＤＭＤ７０により同じ変調が行われる。したがって、上記のように、カラーホイールユニット３０が垂直同期信号に同期して回転されなくても、適正な映像が映し出されることとなる。

なお、ステップＳ９では、カラーホイールユニット３０から認証データを取得できない場合にも不適合としてステップＳ１２へと移行する。ここで、ＣＰＵ１０８により認証データが取得できない場合としては、カラーホイールユニット３０は配され電気的な接続も行われているが純正品でないため認証データがなく取得できない場合と、カラーホイールユニット３０が配されていない、あるいは配されてはいても電気的な接続がなされていないため認証データが取得できない場合とがある。

後者の場合、ステップＳ１２からＳ１３へと移行して異常運転が開始されるが、これにより映像信号処理回路１０４からモータ制御信号が出力されても、モータ３２の回転速度信号やマーカー３１ａの位置検出信号が映像信号処理回路１０４に入力されない。したがって、このような場合には、ステップＳ１３における異常運転が中止され、ＣＰＵ１０８により電源ＬＥＤ１１２が点滅等の異常態様で駆動されて、カラーホイールユニット３０が適正に設置されていない旨がユーザに報知される。

このように、本実施の形態によれば、ユーザ等によって交換されたカラーホイールユニット３０が本プロジェクタに適合しない場合には、電源ＬＥＤ１１２による異常報知が行われ、あるいは、スクリーン上において、映像が白黒状態で投写されるとともに、合わせて異常表示が行われる。これにより、ユーザにカラーホイールユニット３０が適正でない旨を知らせることができる。

不適合なカラーホイールユニット３０が使用された場合、上述のように、適正なカラー映像が表示できない場合があり、また、カラーホイールユニット３０やその周囲の構成部品の破損、寿命低下を招く惧れがある。

本実施の形態によれば、ユーザにカラーホイールユニット３０が適正でない旨を知らせることにより、適正なカラーホイールユニット３０への交換を促すことができるので、このような不具合の発生を抑制することができる。特に、スクリーン上で異常が知らされる構成とされているので、ユーザにカラーホイールの不適合が認識されやすい。

また、本実施の形態によれば、スクリーン上での異常表示が白黒表示により行われる構成であるため、カラーホイールユニット３０とＤＭＤ７０が同期駆動されなくても適正に異常表示が行われ得る。これにより、異常がある旨をユーザに確実に知らせることができる。

さらに、本実施の形態では、白黒表示を行う際には、カラーホイールユニット３０が垂直同期信号と非同期駆動されるので、異常運転時のカラーホイールユニット３０の回転制御が簡易になる。

さらに、本実施の形態によれば、カラーホイールユニット３０に適否判定に用いる認証データを記憶させ、この認証データにより適否の判定を行うようにしているので、容易に適否の判定を行うことができる。

＜異常運転時の他の投写制御＞
上記実施の形態では、異常運転において、映像を白黒状態としたり、異常表示をしたりする投写制御を行うにより、ユーザにカラーホイールユニット３０が適正でないことを知らせることで、不適合なカラーホイールユニット３０が使用されることによる不具合の発生を抑制するようにしている。しかしながら、さらに積極的に、カラーホイールユニット３０やその周囲の構成部品の破損、寿命低下を防止すべく、以下のような正常運転時とは異なる投写制御を行うこともできる。

即ち、ＣＰＵ１０８は、異常運転時に、ランプ１０の出力が正常運転時に比べて低くなるように、ランプ１０を制御しても良い。このようにすれば、カラーホイールユニット３０に入射される光が弱まることにより、カラーホイールユニット３０の発熱が抑制されるので、カラーホイールユニット３０やその周囲の構成部品の破損、寿命低下を防止することができる。

また、映像信号処理回路１０４は、異常運転時に、カラーホイールユニット３０のモータ３２の回転速度が正常運転時に比べて低くなるように、モータ３２を制御しても良い。たとえば、図５に示すように、異常運転時において、モータ３２の回転速度を、垂直同期信号の１周期の間にカラーホイール３１が１回転するような回転速度に低減させるようにしても良い。このようにすれば、モータ３２の発熱が抑制されることにより、カラーホイールユニット３０の発熱が抑制されるので、カラーホイールユニット３０やその周囲の構成部品の破損、寿命低下を防止することができる。

さらに、入力映像の白黒表示、カラーホイールユニット３０が適合しない旨の異常表示が一定の時間だけ行われた後に、投写運転を停止して、電源回路１１３の作動を停止させるようにしても良い。このようにすれば、適正でない状態での投写運転が長く継続されることがないので、カラーホイールユニット３０やその周囲の構成部品の破損、寿命低下を防止することもできる。

＜異常運転時の冷却制御＞
さらに、異常運運転時、上記のように投写制御を異ならせるとともに、冷却装置９０に対する冷却制御を異ならせるようにしても良い。即ち、ＣＰＵ１０８は、冷却装置９０の冷却能力が正常運転時より高まるように、即ち、冷却ファン９１の回転数が正常運転時より高まるように、冷却ファン９１を制御するようにしても良い。このようにすれば、カラーホイールユニット３０の冷却効果が高まることにより、カラーホイールユニット３０の発熱が抑制されるので、カラーホイールユニット３０やその周囲の構成部品の破損、寿命低下を防止することができる。

＜その他＞
上記実施の形態では、どちらか一方のカラーホイールユニット３０が適合していなければ、双方のカラーホイールユニット３０が垂直同期信号に同期せずに駆動される構成とされている。しかしながら、カラーホイールユニット３０の回転制御の簡易化を考えなければ、図６（ｂ）に示すように、適合しているカラーホイールユニット３０は、正常運転時と同様、垂直同期信号に同期して駆動されるようにしても良い。

さらには、図７（ｂ）に示すように、カラーホイールユニット３０の一方あるいは双方が適合していない場合に、双方のカラーホイールユニット３０ともが垂直同期信号に同期して駆動されるようにしても良い。なお、図７（ｂ）には、一例として、双方のカラーホイールユニット３０が適合していない場合のタイミングチャートが示されている。

勿論、図６、図７のように、異常運転時にカラーホイールユニット３０が垂直同期信号に同期して駆動される構成とした上で、さらに、図５のように、異常運転時にモータ３２の回転速度が低減される構成とされても良い。

また、異常運転において、上述した映像の白黒表示、カラーホイールユニット３０が適合しない旨の異常表示、ランプ１０の出力低下、モータ３２の回転速度低下の４つの投写制御が全て行われることが最も望ましいが、その分だけ投写制御が複雑となる。したがって、必要に応じて、４つの投写制御の中から、いくつかの投写制御が組み合わされて行われても良いし、１つの投写制御だけが行われても良い。

さらに、上記実施の形態では、カラーホイールユニットの３０の適否を、認証データを用いて判定するようにしているが、他の手段を用いてカラーホイールユニットの３０の適否を判定するようにしても良い。たとえば、適合するカラーホイールユニット３０の所定位置に磁石を配しておき、カラーホイールユニット３０がプロジェクタの組み込まれたときに、その磁石の磁力が検出されれば、適合するカラーホイールユニット３０であると判定される構成とされても良い。また、磁石に変えて突起を形成しておき、突起が検出スイッチに当たってスイッチがオンすれば、適合するカラーホイールユニット３０であると判定される構成とされても良い。これらの場合、磁石や突起が、本発明の認証部に相当するものとなる。

さらに、上記実施の形態では、２つのカラーホイールユニット３０が、２つランプ１０からの各光路中にそれぞれ配される構成のプロジェクタを例示したが、これに限らず、２つのカラーホイールユニット３０が、ランプ１０からの光路中に前後に並ぶように配される構成のプロジェクタであっても良い。また、２つのカラーホイールユニット３０を備えるようなプロジェクタでなくても良く、１つあるいは３つ以上のカラーホイールユニット３０を備えるようなプロジェクタであっても良い。

この他、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。

１０ ランプ（光源）
３０ カラーホイールユニット
３１ カラーホイール
３２ モータ
７０ ＤＭＤ（表示素子）
９０ 冷却装置（冷却部）
１０４ 信号処理回路（投写制御部）
１０８ ＣＰＵ（判定部、投写制御部、冷却制御部、報知制御部）

Claims (7)

1. 投写型映像表示装置において、
   光源からの光を時分割で複数の色の光に分離するカラーホイールユニットと、
   前記カラーホイールユニットにより分離された各色の光を変調する表示素子と、
   前記カラーホイールユニットが当該投写型映像表示装置に適合するか否かを判定する判
   定部と、
   前記光源、カラーホイールユニットおよび表示素子を制御する投写制御部と、を備え、
   前記投写制御部は、前記カラーホイールユニットが当該投写型映像表示装置に適合する
   場合に行われる正常運転用の第１の制御ルーチンと、前記カラーホイールユニットが当該
   投写型映像表示装置に適合しない場合に行われる異常運転用の第２の制御ルーチンとを有
   すると共に、前記第２の制御ルーチンにおいて、白黒映像が投写されるよう前記表示素子を駆動する、
   ことを特徴とする投写型映像表示装置。
2. 請求項１に記載の投写型映像表示装置において、
   前記投写制御部は、前記第２の制御ルーチンにおいて、前記カラーホイールユニットが
   適合しないことを報知するための表示がなされるように前記表示素子を駆動する、
   ことを特徴とする投写型映像表示装置。
3. 請求項１または２に記載の投写型映像表示装置において、
   前記投写制御部は、前記第２の制御ルーチンにおいて、前記第１の制御ルーチンよりも
   前記光源の出力を小さくする、
   ことを特徴とする投写型映像表示装置。
4. 請求項１ないし３の何れか一項に記載の投写型映像表示装置において、
   前記カラーホイールユニットは、カラーホイールと、当該カラーホイールを回転駆動す
   るモータとを備え、
   前記投写制御部は、前記第２の制御ルーチンにおいて、前記第１の制御ルーチンよりも
   前記モータの回転速度を低くする、
   ことを特徴とする投写型映像表示装置。
5. 請求項１ないし４の何れか一項に記載の投写型映像表示装置において、
   前記カラーホイールユニットを冷却するための冷却部と、
   前記冷却部を駆動する冷却制御部と、を備え、
   前記冷却制御部は、前記第２の制御ルーチンにおいて、前記第１の制御ルーチンよりも
   前記冷却部による冷却能力を高くする、
   ことを特徴とする投写型映像表示装置。
6. 請求項１ないし５の何れか一項に記載の投写型映像表示装置において、
   前記投写制御部は、前記第２の制御ルーチンにおいて、投写動作を停止する、
   ことを特徴とする投写型映像表示装置。
7. 請求項１ないし６の何れか一項に記載の投写型映像表示装置において、
   前記カラーホイールユニットは、当該投写型映像表示装置に適合するか否かの判定に用
   いられる認証部を備え、
   前記判定部は、前記認証部に基づいて前記カラーホイールユニットが当該投写型映像表
   示装置に適合するか否かの判定を行う、
   ことを特徴とする投写型映像表示装置。

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