JP5880825B2 - プロジェクターおよびプロジェクターの制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、プロジェクターおよび冷却制御方法に関する。

プロジェクターでは、冷却ファンによって発生する騒音を抑制しつつ、使用環境に応じて適切な冷却制御を行う必要がある。例えば、特開２００６−１４５８２４号公報では、プロジェクターにおいて、一次側装置にある主電源部の外部に設けられた温度検知回路と、二次側装置にあるファン駆動回路の間に専用の経路を設けて接続することにより、空冷ファンの駆動を行う方式が提案されている。また、特開２００８−２４２０１８号公報では、一次側装置の内部に設けられた赤外線放射部と、二次側装置の内部に設けられた赤外線受光部を用いて赤外線を専用の通信路で送受信することにより、一次側装置の内部の温度を検出して冷却ファンの回転速度を制御する方式が提案されている。このように、既存の経路ではなく、新たな経路を設けるのは、一次側装置にある電源ユニットと二次側装置とは絶縁された電力供給路が用いられており、当該電力供給路を用いて温度の情報を二次側装置に伝達することは困難だからである。

特開２００６−１４５８２４号公報 特開２００８−２４２０１８号公報

しかし、これらの方式では、一次側装置と二次側装置を接続するための新たな経路等を設ける必要があるため、構成が複雑となる上、製造費用も高くなってしまう。また、プロジェクターの筐体の内部は吸気ファンおよび排気ファンによる風の経路になっているため、新たな有線経路や新たな部材を追加すると、当該風の経路の一部を塞いでしまうことによって冷却効率が低下する可能性があるため、部材の追加は最小限であることが好ましい。さらに、プロジェクターの内部は様々なノイズ発生源が存在するため、赤外線等を用いた無線経路では、ノイズの影響によって温度データが正確に伝達されない可能性がある。

本発明にかかるいくつかの態様は、上記課題を解決することにより、簡易な構成で冷却対象の温度を正確に測定し、正確な冷却制御を行うことが可能なプロジェクターおよび冷却制御方法を提供するものである。

本発明の態様の１つであるプロジェクターは、電源ユニットと、第１の制御部および絶縁伝達部を有する第１の制御ユニットと、第２の制御ユニットとを含むプロジェクターであって、前記電源ユニットは、前記電源ユニットの内部の温度を示唆する温度情報を生成する温度情報生成部を含み、前記第１の制御部は、前記第２の制御ユニットから前記絶縁伝達部を介して伝達される制御情報に基づき、冷却制御とは異なる制御を行うとともに、前記温度情報に基づく温度データを、前記絶縁伝達部を介して前記制御ユニットに伝達し、前記第２の制御ユニットは、前記制御情報を生成するとともに、前記温度データに基づき、少なくとも前記電源ユニットに対する冷却制御を行う第２の制御部を含むことを特徴とする。

また、本発明の態様の１つである制御方法は、第２の制御部が絶縁伝達部を介して第１の制御部に制御情報を伝達するプロジェクターの内部の冷却制御方法であって、前記第１の制御部が、前記制御情報に基づき、冷却制御とは異なる制御を行い、少なくとも１つの電源関連回路に近接して設けられた少なくとも１つの温度検出部が、前記電源関連回路の温度を示唆する温度情報を生成し、前記第１の制御部が、前記温度情報に基づく温度データを、前記絶縁伝達部を介して前記第２の制御部に伝達し、前記第２の制御部が、前記温度データに基づき、少なくとも前記電源関連回路に対する冷却制御を行うことを特徴とする。

本発明によれば、プロジェクターは、電源ユニットの内部の温度を示唆する温度情報を生成し、当該温度情報に基づく温度データを、冷却制御以外にも使用可能な絶縁伝達部を介して第２の制御ユニットに伝達することができるので、新たに追加する構成が少なくて済むため、簡易な構成で、冷却対象の温度を正確に測定し、正確な冷却制御を行うことができる。

また、前記電源ユニットは、少なくとも１つの電源関連回路を含み、前記温度情報生成部は、前記電源関連回路に近接して設けられ、前記電源関連回路の温度を示唆する温度情報を生成する少なくとも１つの温度検出部を含んでもよい。これによれば、プロジェクターは、電源関連回路に近接した温度検出部を用いることにより、冷却対象の温度をより正確に測定することができる。

また、前記温度情報は、アナログ形式の情報であって、前記第１の制御ユニットは、前記温度情報をデジタル変換するデジタル変換部を含み、前記第１の制御部は、前記デジタル変換部によってデジタル変換された前記温度情報を、前記温度データとして前記第２の制御ユニットに伝達してもよい。これによれば、プロジェクターは、より簡素化した温度検出部を用いることができるため、電源ユニットも簡素化することができ、低コストで冷却対象の温度を正確に測定することができる。

また、前記電源ユニットと、前記第１の制御ユニットと、前記第２の制御ユニットとが、それぞれ異なる基板に設けられていてもよい。これによれば、プロジェクターは、用途に応じた基板を適用することができるため、より汎用的に冷却対象の温度を正確に測定することができる。

また、前記第１の制御ユニットは、高圧放電灯に接続されたバラストユニットであって、前記第１の制御部は、前記高圧放電灯の点灯を制御してもよい。これによれば、プロジェクターは、高圧放電灯を用いて明るい画像を投写する場合であっても、電源ユニット等のサイズや製造費用を抑制しつつ、冷却対象の温度を正確に測定することができる。

第１の実施例におけるプロジェクターのハードウェアブロック図である。 第１の実施例におけるプロジェクターの電源関連の回路ブロック図である。 第１の実施例におけるプロジェクターの冷却制御手順を示すフローチャートである。

以下、本発明をプロジェクターに適用した実施例について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下に示す実施例は、特許請求の範囲に記載された発明の内容を何ら限定するものではない。また、以下の実施例に示す構成のすべてが、特許請求の範囲に記載された発明の解決手段として必須であるとは限らない。

（第１の実施例）
図１は、第１の実施例におけるプロジェクター１００の機能ブロック図である。プロジェクター１００は、家庭用電源から電力が供給され、プロジェクター１００内部の各部に電力を供給する電源ユニット１１０と、画像データ等を記憶するＲＡＭ１２０と、設定データ等を記憶するフラッシュＲＯＭ１２２と、冷却ファン１５０と、冷却ファン１５０等を制御する制御ユニット（第２の制御ユニット）１３０と、高圧放電灯等であるランプ１９２と、ランプ１９２を駆動制御するバラストユニット（第１の制御ユニット）１４０と、照明光学系１９４と、液晶ライトバルブ１９６と、レンズ１９８を含んで構成されている。ランプ１９２によって発光された光は、照明光学系１９４、液晶ライトバルブ１９６、レンズ１９８を経由してスクリーン１０に投射される。これにより、スクリーン１０に画像が表示される。

次に、プロジェクター１００の電源関連の回路ブロックについて説明する。図２は、第１の実施例におけるプロジェクター１００の電源関連の回路ブロック図である。電源ユニット１１０は、電源関連回路である力率改善回路１１２と、二次電源発生回路１１４と、二次電源を絶縁状態で制御ユニット１３０に供給する絶縁トランス１１６と、力率改善回路１１２の温度を検出する温度検出素子１１８を含んで構成されている。温度検出素子１１８は、例えば、サーミスター等であり、アナログ形式の温度情報を生成する温度情報生成部として機能し、力率改善回路１１２に近接して設けられている。

バラストユニット１４０は、力率改善回路１１２から電力が供給される定電流制御回路１４１と、定電流制御回路１４１から直流電流が入力され、所与のタイミングで極性反転することにより、ランプ１９２を駆動するための駆動電流を生成するインバーターブリッジ回路１４２と、ランプ１９２を点灯させるためのイグナイターパルスを発生するイグナイターパルス発生回路１４３と、温度検出素子１１８からのアナログ信号（温度情報）をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバーター（デジタル変換部）１４４と、絶縁状態で制御ユニット１３０と情報を送受信するための絶縁伝達部である絶縁フォトカプラー１４６と、絶縁フォトカプラー１４６を介して制御ユニット１３０から送信される制御情報に基づき、定電流制御回路１４１、インバーターブリッジ回路１４２、イグナイターパルス発生回路１４３等を制御することによってランプ１９２の点灯制御、消灯制御、駆動電力の調整等を行うバラスト制御回路（第１の制御部）１４５を含んで構成されている。

制御ユニット１３０は、画像を生成する画像処理回路１３６と、生成された画像が形成される液晶ライトバルブ１９６を駆動する液晶ライトバルブ駆動回路１３８と、バラスト制御回路１４５に対する制御情報を生成するとともに、冷却制御を行うプロジェクター制御回路（第２の制御部）１３２と、冷却ファン１５０を駆動する冷却ファン駆動回路１３４を含んで構成されている。

なお、図２に示すように、一次側の装置である電源ユニット１１０およびバラストユニット１４０と、二次側の装置である制御ユニット１３０は絶縁トランス１１６および絶縁フォトカプラー１４６によって絶縁状態が保たれている。また、電源ユニット１１０、バラストユニット１４０、制御ユニット１３０は、それぞれ異なる基板に実装されている。

次に、これらの各部を用いた冷却制御手順について説明する。図３は、第１の実施例におけるプロジェクター１００の冷却制御手順を示すフローチャートである。温度検出素子１１８は、力率改善回路１１２の温度を検出して温度情報を生成し、当該温度情報をバラストユニット１４０に出力する（ステップＳ１）。なお、温度情報は、例えば、温度に変換可能な抵抗値や電圧値、温度を示すアナログ信号やデジタル信号等であり、本実施例ではアナログ信号である。

Ａ／Ｄコンバーター１４４は、温度検出素子１１８からのアナログ形式の温度情報をデジタル変換し、バラスト制御回路１４５は、当該デジタル変換された温度情報に基づき、温度データを生成する（ステップＳ２）。なお、温度データは、例えば、温度を示すデジタルデータ等である。

バラスト制御回路１４５は、当該温度データを、絶縁フォトカプラー１４６を介して制御ユニット１３０に出力する（ステップＳ３）。プロジェクター制御回路１３２は、当該温度データに基づき、冷却ファン駆動回路１３４を制御し、冷却ファン駆動回路１３４は、当該制御に応じて冷却ファン１５０を駆動する（ステップＳ４）。より具体的には、プロジェクター制御回路１３２は、温度が基準範囲よりも高い場合は冷却ファン１５０の回転速度を基準速度よりも速くし、温度が基準範囲よりも低い場合は冷却ファン１５０の回転速度を基準速度よりも遅くし、温度が基準範囲内である場合は冷却ファン１５０の回転速度を基準速度として、冷却ファン１５０の駆動を行わせてもよい。

以上のように、本実施例によれば、プロジェクター１００は、力率改善回路１１２に近接した温度検出素子１１８を用いて電源ユニット１１０の内部の温度を示唆する温度情報を生成し、当該温度情報に基づく温度データを、絶縁フォトカプラー１４６を介して制御ユニット１３０に伝達することができるため、絶縁状態を保ちつつ、冷却対象の温度をより正確に測定し、より正確な冷却制御を行うことができる。また、本実施例によれば、プロジェクター１００は、絶縁フォトカプラー１４６と制御ユニット１３０との既存の経路を用いることにより、新たに追加する構成が少なくて済むので、簡易な構成で温度を測定することができるため、プロジェクター１００の製造費用も抑制することができる上、既存の構成への影響も少なくて済み、さらには、無線の経路を用いる場合と比べてノイズの影響も受けにくいため、より正確に温度データを伝達することができる。

また、本実施例によれば、プロジェクター１００は、高圧放電灯を用いて明るい画像を投写するため、電源ユニット１１０、バラストユニット１４０、制御ユニット１３０が分離され、それぞれが異なる基板に実装された状態で、バラストユニット１４０を介して、電源ユニット１１０内部の温度を制御ユニット１３０に伝達することができる。これにより、プロジェクター１００は、電源ユニット１１０の構成を簡素化して実装サイズを抑制し、かつ、製造費用を抑制した状態で、正確な温度を制御ユニットに伝達することができる。

また、温度検出素子１１８としてアナログ出力を行う簡易な素子を適用することにより、プロジェクター１００は、より簡素化した温度検出部を用いることができるため、電源ユニット１１０も簡素化することができ、低コストで冷却対象の温度を正確に測定することができる。

（その他の実施例）
なお、本発明の適用は上述した実施例に限定されず、変形が可能である。例えば、電源ユニット１１０、バラストユニット１４０、制御ユニット１３０が１つの基板に実装されてもよく、電源ユニット１１０、バラストユニット１４０が同一の基板に実装され、制御ユニット１３０が異なる基板に実装されてもよい。なお、上述した実施例のように、電源ユニット１１０等が、それぞれ異なる基板に実装されることにより、プロジェクター１００は、用途に応じた基板を適用することができるため、より汎用的に冷却対象の温度を正確に測定することができる。

また、温度情報生成部は、温度検出素子１１８に限定されず、デジタル出力を行う温度センサー等であってもよい。また、温度の測定対象となる電源関連回路は、力率改善回路１１２に限定されず、二次電源発生回路１１４等であってもよい。さらに、複数の温度情報生成部が設けられ、それぞれが異なる電源関連回路の温度を測定し、プロジェクター制御回路１３２が、複数の温度データに基づいて冷却制御を行ってもよい。

より具体的には、例えば、プロジェクター制御回路１３２は、最も高い温度の電源関連回路を優先的に冷却するように冷却制御を行ってよい。また、複数の温度情報生成部と制御部を接続する回線は１本であってもよいし、複数本であってもよい。例えば、当該回線が１本の場合、開発者等は、温度情報の出力元の温度情報生成部をジャンパー等で切り替えてもよい。また、冷却ファン１５０の冷却対象は電源ユニット１１０に限定されず、例えば、制御ユニット１３０、バラストユニット１４０を含むプロジェクター１００の全体が冷却されてもよい。

また、第１の制御ユニットはバラストユニットに限定されず、冷却制御を行う制御ユニット１３０と異なる制御（例えば、画像表示制御、音声出力制御等）を行うユニットを適用可能である。また、第２の制御ユニットもプロジェクター１００全体を制御する制御ユニット１３０に限定されず、冷却制御のみを行うユニット等であってもよい。

また、プロジェクター１００は、液晶プロジェクター（透過型、ＬＣＯＳ等の反射型）に限定されず、例えば、デジタルマイクロミラーデバイスを用いたプロジェクター等であってもよい。また、プロジェクター１００は、ランプ１９２の代わりに有機ＥＬ素子、シリコン発光素子、レーザーダイオード、ＬＥＤ等の固体光源を含む自己発光素子を採用してもよい。また、プロジェクター１００の機能を複数の装置（例えば、ＰＣとプロジェクター等）に分散してもよい。

１０ スクリーン、１００ プロジェクター、１１０ 電源ユニット、１１２ 力率改善回路（電源関連回路）、１１４ 二次電源発生回路、１１６ 絶縁トランス、１１８ 温度検出素子（温度検出部、温度情報生成部）、１２０ ＲＡＭ、１２２ フラッシュＲＯＭ、１３０ 制御ユニット（第２の制御ユニット）、１３２ プロジェクター制御回路（第２の制御部）、１３４ 冷却ファン駆動回路、１３６ 画像処理回路、１３８ 液晶ライトバルブ駆動回路、１４０ バラストユニット（第１の制御ユニット）、１４１ 定電流制御回路、１４２ インバーターブリッジ回路、１４３ イグナイターパルス発生回路、１４４ Ａ／Ｄコンバーター（デジタル変換部）、１４５ バラスト制御回路（第１の制御部）、１４６ 絶縁フォトカプラー（絶縁伝達部）、１５０ 冷却ファン、１９２ ランプ（高圧放電灯）、１９４ 照明光学系、１９６ 液晶ライトバルブ、１９８ レンズ

Claims (6)

1. 電源ユニットと、
   第１の制御部および絶縁伝達部を有する第１の制御ユニットと、
   第２の制御部を有し、前記電源ユニットおよび前記第１の制御ユニットに対して絶縁されている第２の制御ユニットと、
   前記電源ユニットを冷却する冷却ファンと、を含み、
   前記電源ユニットは、前記電源ユニットの内部の温度を示唆する温度情報を生成する温度情報生成部を含み、
   前記第１の制御部は、前記第２の制御ユニットから前記絶縁伝達部を介して伝達される制御情報に基づき、冷却制御とは異なる制御を行うとともに、前記温度情報生成部からの前記温度情報に基づく温度データを、前記絶縁伝達部を介して前記第２の制御ユニットに伝達し、
   前記第２の制御部は、前記第１の制御ユニットからの前記温度データに基づいて、前記電源ユニットに対する前記冷却制御を行う、
   プロジェクター。
2. 請求項１に記載のプロジェクターであって、
   前記電源ユニットは、電源関連回路を含み、
   前記温度情報生成部は、前記電源関連回路に近接して設けられ、前記電源関連回路の温度を示唆する温度情報を生成する温度検出部を含む、
   プロジェクター。
3. 請求項１または請求項２に記載のプロジェクターであって、
   前記温度情報は、アナログ形式の情報であって、
   前記第１の制御ユニットは、前記温度情報をデジタル変換するデジタル変換部を含み、
   前記第１の制御部は、前記デジタル変換部によってデジタル変換された前記温度情報を、前記温度データとして前記第２の制御ユニットに伝達する、
   プロジェクター。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のプロジェクターであって、
   前記電源ユニットと、前記第１の制御ユニットと、前記第２の制御ユニットとが、それぞれ異なる基板に設けられている、
   プロジェクター。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のプロジェクターであって、
   前記第１の制御ユニットは、高圧放電灯に接続されたバラストユニットであって、
   前記第１の制御部は、前記高圧放電灯の点灯を制御する、
   プロジェクター。
6. 温度情報生成部を有する電源ユニットと、絶縁伝達部を有する第１の制御ユニットと、前記電源ユニットおよび前記第１の制御ユニットに対して絶縁されている第２の制御ユニットと、前記電源ユニットを冷却する冷却ファンと、を含むプロジェクターの制御方法であって、
   前記温度情報生成部によって前記電源ユニットの内部の温度を示唆する温度情報を生成し、
   前記第１の制御ユニットによって、前記第２の制御ユニットから前記絶縁伝達部を介して伝達される制御情報に基づき、冷却制御とは異なる制御を行うとともに、前記温度情報生成部からの前記温度情報に基づく温度データを、前記絶縁伝達部を介して前記第２の制御ユニットに伝達し、
   前記第２の制御ユニットによって、前記第１の制御ユニットからの前記温度データに基づいて、前記電源ユニットに対する前記冷却制御を行う、
   プロジェクターの制御方法。

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