JP6512435B2 - プロジェクタ - Google Patents

Description

本発明は、プロジェクタに関する。

従来、複数の光源を備えるプロジェクタが知られている（例えば、特許文献１及び特許文献２）。従来のプロジェクタは、複数の光源の各々からの出射光を合成することで合成光を形成し、当該合成光を投射する。これにより、従来のプロジェクタは、投射画像の高輝度化を実現している。

一方で、プロジェクタを使用する環境によっては、投射画像が高輝度であることが要求されない場合もある。例えば、プロジェクタが小さな会議室などの小さな空間で使用される場合、省電力の観点から調光点灯が行われる（例えば、特許文献３）。調光点灯では、定格電力より低い投入電力でプロジェクタの光源を点灯させる。あるいは、光源を定格電力で点灯させ、光源からの出射光の一部を遮蔽部材によって遮蔽することで、投射画像の輝度を抑制する方法が知られている（例えば、特許文献４）。

特開２００９−２０４６４６号公報 特開２０１０−０６６３６８号公報 特開２００８−２６９８０４号公報 特開２０１４−２０９１８５号公報

しかしながら、特許文献３に記載のプロジェクタでは、投射画像にちらつき（フリッカ）が発生するという問題がある。特に、投入電力が定格電力より充分に小さい場合に、投射画像に発生するちらつきが大きくなる。また、特許文献４に記載のプロジェクタでは、光源からの出射光の一部を遮蔽しているに過ぎず、省電力が実現できないという問題がある。

そこで、本発明は、投射画像にちらつきが発生するのを抑制し、かつ、省電力を実現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、本発明の一態様に係るプロジェクタは、複数の光源と、前記複数の光源の各々を個別に調光制御する制御部と、前記複数の光源の各々からの出射光を合成することで合成光を形成し、当該合成光を変調することで光学像を形成する光変調部と、前記光変調部によって形成された光学像を投射する投射部とを備え、前記制御部は、前記複数の光源を調光点灯させる場合に、前記複数の光源のうち第１の光源を、定格電力の５０％以上の投入電力で点灯させ、かつ、前記複数の光源のうち第２の光源を、定格電力の５０％未満の投入電力で点灯又は消灯させる。

本発明によれば、投射画像にちらつきが発生するのを抑制し、かつ、省電力を実現することができる。

本発明の実施の形態に係るプロジェクタの概観斜視図である。 本発明の実施の形態に係るプロジェクタの構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係るプロジェクタの光源の投入電力毎のちらつきの程度を示す図である。 本発明の実施の形態に係るプロジェクタの光源の投入電力毎の電極の形状の変化を示す図である。 本発明の実施の形態に係るプロジェクタ（４灯式）の調光点灯（７０％と３０％）時のちらつきの程度を示す図である。 本発明の実施の形態に係るプロジェクタ（４灯式）の調光点灯（６０％と４０％）時のちらつきの程度を示す図である。 本発明の実施の形態に係るプロジェクタ（２灯式）の調光点灯時のちらつきの程度を示す図である。 本発明の実施の形態に係るプロジェクタの動作の一例を示すタイミングチャートである。 本発明の実施の形態に係るプロジェクタの動作の別の一例を示すタイミングチャートである。 本発明の実施の形態に係るプロジェクタの動作の別の一例を示すタイミングチャートである。

以下では、本発明の実施の形態に係るプロジェクタについて、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置及び接続形態などは、一例であり、本発明を限定する趣旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、同じ構成部材については同じ符号を付している。

（実施の形態）
［構成］
まず、本実施の形態に係るプロジェクタの概要について、図１及び図２を用いて説明する。図１は、本実施の形態に係るプロジェクタ１０の概観斜視図である。図２は、本実施の形態に係るプロジェクタ１０の構成を示すブロック図である。なお、図２では、プロジェクタ１０が備える構成要素（具体的には光源２０）を制御するための制御信号を破線の矢印で示し、各構成要素が出射する光を実線の矢印で示している。

図１に示すプロジェクタ１０は、スクリーンなどの投影面に画像又は映像を光学像として投射することで表示する。プロジェクタ１０は、複数の光源を備える多灯式のプロジェクタである。

図２に示すように、プロジェクタ１０は、複数の光源２０と、制御部３０と、光変調部４０と、投射部５０とを備える。具体的には、プロジェクタ１０は、４つの光源２０ａ〜２０ｄを備える４灯式のプロジェクタである。なお、以降の説明において、光源２０ａ〜２０ｄを特に区別しない場合、光源２０として説明する。

本実施の形態に係るプロジェクタ１０は、調光点灯が可能である。具体的には、プロジェクタ１０は、全点灯モード又は調光点灯モードを選択的に実行する。全点灯モードは、複数の光源２０の各々を定格電力で点灯させるモードである。調光点灯モードは、複数の光源２０の少なくとも１つを定格電力より低い投入電力で点灯又は消灯させるモードである。

以下、プロジェクタ１０の各構成要素について詳細に説明する。

［光源］
光源２０は、プロジェクタ１０が備える光源の１つである。光源２０は、放電式ランプであり、例えば、アーク放電を利用したランプである。具体的には、光源２０は、高圧水銀ランプであるが、これに限らない。光源２０は、メタルハライドランプ、キセノンランプなどでもよい。

光源２０は、例えば、内部に封入ガスが封入された発光管（図示せず）と、当該発光管の内部に設けられた一対の電極（図示せず）とを備える。発光管は、例えば、石英ガラスから形成される。封入ガスは、例えば、水銀であり、封入量は、例えば、１０ｍｇ以上１００ｍｇ以下である。なお、封入ガスとしては、水銀の代わりに又は水銀に加えて、希ガス又はハロゲンが用いられてもよい。希ガスとしては、アルゴン、キセノン、クリプトン又はこれらの混合ガスを用いることができる。ハロゲンとしては、ヨウ素、臭素又はこれらの混合ガスを用いることができる。一対の電極は、例えば、タングステンから形成される。一対の電極の電極間距離は、例えば、０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下である。

光源２０の定格電力は、例えば、３１０Ｗである。本実施の形態では、４つの光源２０ａ〜２０ｄは、同じ構成を有する。すなわち、４つの光源２０ａ〜２０ｄの各々の定格電力は、３１０Ｗである。４つの光源２０ａ〜２０ｄの各々は、互いに同じ投入電力が投入された場合に、同じ光量かつ同じ光色の出射光を出射する。

光源２０は、制御部３０の制御により調光点灯可能である。すなわち、光源２０は、定格電力より低い電力で点灯可能である。これにより、消費電力を抑制することができる。なお、光源２０が調光点灯した場合、投入電力に応じてちらつき（出射光の照度変動）が発生する。調光点灯とちらつきの発生との関係については、図３Ａ及び図３Ｂを用いて後で説明する。

［制御部］
制御部３０は、複数の光源２０の各々を個別に調光制御するコントローラである。制御部３０は、プログラムが格納された不揮発性メモリ、プログラムを実行するための一時的な記憶領域である揮発性メモリ、入出力ポート、及び、プログラムを実行するプロセッサなどを有する。制御部３０は、例えば、マイクロコントローラなどで実現される。

本実施の形態では、制御部３０は、４つの光源２０ａ〜２０ｄの各々を個別に調光制御する。調光制御には、光源２０の調光（光量の調整）だけでなく、光源２０の点灯及び消灯の制御も含まれる。具体的には、制御部３０は、電力比を調整することで、光源２０の調光制御を行う。電力比は、光源２０の定格電力に対する投入電力である。例えば、制御部３０は、光源２０の各々（又は、光源２０に電力を供給する電源（図示せず））に、投入電力を示す制御信号（調光信号）を出力する。光源２０の各々は、制御部３０から出力された制御信号が示す投入電力で点灯又は消灯する。

本実施の形態では、制御部３０は、複数の光源２０を調光点灯させる場合に、複数の光源２０のうち第１の光源を、当該第１の光源の定格電力の５０％以上の投入電力で点灯させ、かつ、複数の光源２０のうち第２の光源を、当該第２の光源の定格電力の５０％未満の投入電力で点灯又は消灯させる。ここで、第２の光源は、第１の光源とは異なる光源である。具体的には、制御部３０は、複数の光源２０のうち少なくとも１つ（例えば、光源２０ａ）を第１の光源として選択し、定格電力の５０％以上の投入電力で点灯させる。また、制御部３０は、残る光源２０のうち少なくとも１つ（例えば、光源２０ｂ〜２０ｄ）を第２の光源として選択し、定格電力の５０％未満の投入電力で点灯させる。

例えば、制御部３０は、複数の光源２０を調光点灯させる場合、すなわち、調光点灯モードを実行する場合に、複数の調光モードを選択的に実行する。複数の調光モードでは、複数の光源２０の投入電力の組み合わせが互いに異なっている。

例えば、複数の調光モードの１つである第１の調光モードは、第１の光源（例えば、光源２０ａ及び２０ｂ）を、定格電力の５０％以上の投入電力で点灯させ、かつ、第２の光源（例えば、光源２０ｃ及び２０ｄ）を、定格電力の５０％未満の投入電力で点灯又は消灯させるモードである。複数の調光モードの１つである第２の調光モードは、第２の光源（例えば、光源２０ｃ及び２０ｄ）を、定格電力の５０％以上の投入電力で点灯させ、かつ、第１の光源（例えば、光源２０ａ及び２０ｂ）を、定格電力の５０％未満の投入電力で点灯又は消灯させるモードである。

つまり、第１の調光モードと第２の調光モードとでは、高い投入電力で点灯させる光源（すなわち、浅く調光される光源）と、低い投入電力で点灯又は消灯させる光源（すなわち、深く調光又は消灯される光源）とを互いに入れ替えている。例えば、制御部３０は、第１の調光モードと第２の調光モードとを選択的に実行する。これにより、特定の光源に低い投入電力が投入され続けるのを抑制することができるので、複数の光源２０の寿命を延ばすことができる。調光点灯の具体的な動作については、図７〜図９を用いて後で説明する。

このように、本実施の形態では、制御部３０は、複数の光源２０を調光点灯させる場合に、複数の光源２０の各々の投入電力を均等に低くするのではなく、複数の光源２０の各々の投入電力の少なくとも１つを他とは異ならせる。具体的には、制御部３０は、複数の光源２０の少なくとも１つの投入電力を大きく下げ（深い調光）、残る光源２０の少なくとも１つを小さく下げる（浅い調光）。

［光変調部］
光変調部４０は、複数の光源２０の各々からの出射光を合成することで合成光を形成し、当該合成光を変調することで光学像を形成する。具体的には、光変調部４０は、合成部４１と、光変調素子４２とを備える。

合成部４１は、複数の光学部品（図示せず）を有する。例えば、複数の光学部品は、複数の光源２０の各々からの出射光を合成することで合成光を形成し、光変調素子４２上に照射する。複数の光学部品は、例えば、ミラー、プリズム、レンズ、ロッドインテグレータなどである。

光変調素子４２は、画像信号に基づいて合成光を変調することで、光学像（すなわち、投射画像）を形成する。光変調素子４２は、例えば、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）である。すなわち、プロジェクタ１０は、ＤＬＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｌｉｇｈｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）プロジェクタである。

あるいは、光変調素子４２は、例えば、透過型の液晶パネルでもよい。つまり、本実施の形態に係るプロジェクタ１０は、液晶プロジェクタでもよい。あるいは、光変調素子４２は、反射型液晶パネルでもよい。すなわち、プロジェクタ１０は、ＬＣＯＳ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｏｎ Ｓｉｌｉｃｏｎ）プロジェクタでもよい。

［投射部］
投射部５０は、光変調部４０によって形成された光学像を投射する。具体的には、投射部５０は、投射レンズ（図示せず）を備える。投射部５０は、光学像をスクリーンなどの投影面に投射することで、スクリーンには投射画像が表示される。

［光源とちらつき］
ここで、光源２０と投入電力毎のちらつきとの関係について、図３Ａを用いて説明する。図３Ａは、本実施の形態に係るプロジェクタ１０の光源２０の投入電力毎のちらつきの程度を示す図である。具体的には、図３Ａは、定格電力が３１０Ｗの高圧水銀ランプについて、投入電力を変更しながら発生するちらつきの程度を目視により測定した結果を示している。

図３Ａでは、ちらつきの程度（目立ち具合）に応じて、「良好」、「ちらつき（小）」、「ちらつき（大）」の三段階で示している。「良好」は、ちらつきが充分に抑制されており、ちらつきが視認されないことを意味している。「ちらつき（小）」及び「ちらつき（大）」は、ちらつきが視認されて、プロジェクタの通常の使用としては問題があることを意味している。

図３Ａに示すように、電力比が５０％を境界として、電力比が５０％以上であれば、ちらつきの発生が抑制され、５０％未満であれば、ちらつきが発生する傾向があることが分かる。また、このとき、最もちらつきが激しく発生するときの電力比は、５０％の近傍にあることも分かる。

具体的には、電力比が７０％以上１００％以下の場合、ちらつきの程度は「良好」である。また、図示しないが、電力比が６５％以上の場合も、ちらつきの程度は「良好」である。

また、電力比が５０％〜６０％の場合、ちらつきの程度は、「良好〜ちらつき（大）」である。具体的には、電力比が５５％のときにちらつきが最も激しく発生した。なお、電力比が５０％〜６０％のときにちらつきが「良好〜ちらつき（大）」と幅を持つのは、制御部からの電流波形の違いにより、ちらつきの抑制に幅が発生するためである。

電力比が２０％以上４０％以下の場合、ちらつきの程度は「ちらつき（小）」である。なお、電力比が１０％未満の場合は、アーク放電の維持が困難になる。例えば、電力比が５％未満の場合、アーク放電が維持できずに、光源２０が立ち消えてしまう。

なお、アーク放電を維持するためには、陰極からの熱電子放出が充分であることが必要である。すなわち、陰極温度が高いことが必要である。電力比が低すぎる場合、陰極温度を高く保つことができずに、アーク放電が維持できないと考えられる。

なお、一般的には、定格電力に関わらず、電極温度が一定になるように光源２０は設計される。したがって、本実施の形態では、定格電力が３１０Ｗの光源２０を用いたが、例えば、定格電力が２００Ｗの光源２０を用いた場合でも、図３Ａに示す結果と同等の結果が得られた。つまり、ちらつきの発生は、投入電力の絶対値ではなく、電力比（＝投入電力／定格電力）に依存する。

ここで、投入電力（電力比）によって発生するちらつきの程度が異なる理由について、図３Ｂを用いて簡単に説明する。図３Ｂは、本発明の実施の形態に係るプロジェクタ１０の光源２０の投入電力毎の電極２１の形状の変化を示す図である。図３Ｂでは、光源２０が備える一対の電極２１の一方のみを示している。

本実施の形態に係る光源２０は、電極２１の先端に突起２２が設けられている。電極２１間に電圧を印加することでアーク放電９０を発生させた場合、突起２２は、電極２１間に流れる電流によって溶融する。

投入電力が大きい程、突起２２の溶融部２３は増大し、溶融部２３は表面張力により略半球状となる。例えば、図３Ｂに示すように、電力比が１００％である場合、突起２２が全て溶融し、半球状の溶融部２３が形成される。このとき、アーク放電９０の輝点は半球状になった突起２２（溶融部２３）の頂点付近で安定するので、ちらつきの発生が抑制される。つまり、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、投入電力が大きい程、ちらつきの発生が抑制される。

投入電力を下げていった場合、突起２２のうち、アーク放電９０から離れた部分は冷えて円柱状に固まる。例えば、電力比が６０％〜９０％の場合、アーク放電９０に面する溶融部２３の断面形状は浅い円弧状となる。電力を下げるにしたがって突起２２のうち円柱状の部分が占める割合が大きくなり、溶融部２３は浅い形状となっていく。

投入電力が定格電力の約５０％である場合、アーク放電９０に面した溶融部２３は非常に浅い円弧状となる。アーク放電９０の輝点は円弧上のどの部分でも動くことのできる不安定な状態となり、移動量が非常に大きくなるためにちらつきも非常に激しくなる。

一方で、投入電力をさらに下げていくと、アーク放電９０に面した浅い円弧状の部分の周辺も次第に固まってくる。その結果、アーク放電９０に面した溶融部２３は狭くなり、アーク放電９０の輝点の移動量が比較的小さくなり、ちらつきの程度としては逆に小さくなる。したがって、図３Ｂに示すように、電力比が５０％の場合に比べて、ちらつきの大きさは抑制されることとなる。具体的には、光源２０を定格電力の２０％以上４０％以下の投入電力で点灯させた場合、定格電力の４０％より大きく５５％以下の投入電力で点灯させた場合に比べてちらつきが小さくなる。

以上の結果を踏まえて、本実施の形態では、制御部３０は、複数の光源２０を調光点灯させる場合に、複数の光源２０のうち第１の光源を、定格電力の５０％以上の投入電力で点灯させ、かつ、複数の光源２０のうち第２の光源を、定格電力の５０％未満の投入電力で点灯又は消灯させる。つまり、制御部３０は、複数の光源２０を調光点灯させる場合に、第１の光源を、ちらつきが発生しにくい高い投入電力（例えば、電力比が５０％以上）で投入させ、かつ、第２の光源を、ちらつきが発生する低い投入電力（例えば、電力比が５０％未満）で点灯させる。

これにより、第２の光源の投入電力を低くすることで、第２の光源の出射光にちらつきが発生するものの、省電力を実現することができる。一方で、第１の光源の投入電力を高くすることで、複数の光源２０の合成光に占める第２の光源の出射光の割合を低くすることができる。したがって、第２の光源の出射光のちらつきが目立たなくなるので、投射画像にちらつきが発生するのを抑制することができる。

また、例えば、制御部３０は、第１の光源を、定格電力の６５％以上の投入電力で点灯させてもよい。これにより、図３Ａに示すように電力比が６５％以上である場合、ちらつきは充分に抑制されているので、第１の光源の出射光にちらつきがより一層発生しにくくすることができる。したがって、投射画像にちらつきが発生するのをより一層抑制することができる。

また、制御部３０は、第２の光源を、定格電力の２０％以上４０％以下の投入電力で点灯させてもよい。これにより、図３Ａに示すように電力比が２０％以上４０％以下の場合、ちらつきは一部発生するものの、例えば、電力比が５０％の場合などに比べて、ちらつきの発生する程度は抑制される。したがって、第２の光源の出射光に発生するちらつきを抑制することができる。したがって、投射画像にちらつきが発生するのを抑制することができる。

また、制御部３０は、複数の光源２０の全てを、定格電力の５％以上の投入電力で点灯させてもよい。これにより、図３Ａに示すように電力比が５％以上である場合、放電の維持が可能であるので、光源２０の立ち消えの発生を抑制することができる。

なお、複数の光源２０のうち第１の光源を点灯させた状態で、第２の光源を消灯させた場合、当該第２の光源を直ちに再点灯させるのが難しい。これは、高圧水銀ランプに封入されている封入ガス（水銀）の蒸気圧が高いためである。したがって、光源２０の立ち消えの発生を抑制することで、光源２０を安定して点灯させることができる。

［実施例］
以下では、図３Ａ及び図３Ｂに示すちらつきの視認結果に基づいて、光源２０ａ〜２０ｄの各々を点灯させた場合の実施例について、図４〜図６を用いて説明する。

図４〜図６は、本実施の形態に係るプロジェクタ１０の調光点灯時のちらつきの程度を示す図である。具体的には、図４及び図５は、４つの光源２０ａ〜２０ｄを備える４灯式のプロジェクタ１０の調光点灯時のちらつきの程度を示している。図６は、２つの光源２０ａ及び２０ｂを備える２灯式のプロジェクタの調光点灯時のちらつきの程度を示している。

図４〜図６は、事例毎に、光源２０ａ〜２０ｄの各々の電力比（＝投入電力／定格電力）を示している。系の明るさは、光源２０ａ〜２０ｄの電力比の合計を示している。すなわち、系の明るさは、合成光の明るさ、あるいは投射画像（光学像）の明るさに相当する。系の明るさが小さい程、省電力を実現することができる。実際の合成光学系では合成ロスが発生するが、ロスの割合は各ランプにおいて一定とみなせる。したがって、本事例の結果には影響しないため省略した。

ちらつきは、系に発生するちらつきの合計を示している。ここでは、定格電力の５０％以上の投入電力で光源２０を点灯させた場合、ちらつきが発生せず、定格電力の５０％未満の投入電力で光源２０を点灯させた場合、５％のちらつきが発生するとみなしている。なお、５％のちらつきとは、光源２０からの出射光に対して５％の照度変動が発生することを意味する。

系のちらつきは、系の明るさに対するちらつきの割合である。判定は、系のちらつきが抑制されているか否かを示す判定結果である。具体的には、系のちらつきが所定の閾値より大きい場合に、ちらつきが抑制されていない（ＮＧ）と判定し、所定の閾値以下の場合に、ちらつきが抑制されている（ＯＫ）と判定している。一般的にちらつきが３％を超えると、ちらつきが視認可能であるとみなされているので、ここでは、閾値を３％としている。

＜４灯式のプロジェクタ＞
図４の事例１〜事例５は、浅い調光の投入電力が７０％で、深い調光の投入電力が３０％である場合を示している。深く調光される第２の光源の出射光に５％のちらつきが発生するので、１つの第２の光源につき、１．５０％（＝３０％×０．０５）のちらつきが発生する。

事例１は、比較例として、４つの光源２０ａ〜２０ｄの全てを７０％の電力比で点灯させた。この場合、系の明るさが２８０％となり、充分に省電力が実現できていない。このため、さらに、省電力を図るために、４つの光源２０ａ〜２０ｄのうち１〜４個の光源を３０％の電力比で点灯させた場合が、事例２〜事例５である。

事例２は、光源２０ａのみを３０％の電力比で点灯させた。つまり、事例２では、４つの光源２０ａ〜２０ｄのうち、３つの光源２０ｂ〜２０ｄが第１の光源であり、１つの光源２０ａが第２の光源である。この場合、系の明るさは２４０％となり、１．５０％のちらつきが発生した。系のちらつきは、０．６３％（＝１．５０％／２４０％×１００）であり、充分に抑制されている。

事例３は、２つの光源２０ａ及び２０ｂを３０％の電力比で点灯させた。つまり、事例３では、４つの光源２０ａ〜２０ｄのうち、２つの光源２０ｃ及び２０ｄが第１の光源であり、２つの光源２０ａ及び２０ｂが第２の光源である。この場合、系の明るさは２００％となり、３．００％のちらつきが発生した。系のちらつきは、１．５０％（＝３．００％／２００％×１００）であり、充分に抑制されている。

事例４は、３つの光源２０ａ〜２０ｃを３０％の電力比で点灯させた。つまり、事例４では、４つの光源２０ａ〜２０ｄのうち、１つの光源２０ｄが第１の光源であり、３つの光源２０ａ〜２０ｃが第２の光源である。この場合、系の明るさは１６０％となり、４．５０％のちらつきが発生した。系のちらつきは、２．８１％（＝４．５０％／１６０％×１００）であり、充分に抑制されている。

事例５は、比較例として、４つの光源２０ａ〜２０ｄの全てを３０％の電力比で点灯させた。この場合、系の明るさは１２０％となり、６．００％のちらつきが発生した。系のちらつきは、５．００％（＝６．００％／１２０％×１００）であり、抑制されていない。

以上のように、４つの光源２０ａ〜２０ｄのうち少なくとも１つを３０％（すなわち、５０％未満）の電力比で点灯させ、他の少なくとも１つを７０％（すなわち、５０％以上）の電力比で点灯させる。これにより、ちらつきが発生するのを抑制し、かつ、省電力を実現することができる。

なお、事例６は、比較例として、４つの光源２０ａ〜２０ｄの全てを４０％の電力比で点灯させた。この場合、系の明るさは１６０％となり、８．００％のちらつきが発生した。系のちらつきは、５．００％（＝８．００％／１６０％×１００）であり、抑制されていない。

事例４と事例６とを比較して分かるように、系の明るさは共に１６０％であるが、系のちらつきは、事例４では抑制されているのに対して、事例６では抑制されていない。つまり、同等の省電力を実現しようとした場合に、全ての光源の投入電力を均等に下げる場合よりも、少なくとも１つの投入電力を下げ、かつ、少なくとも１つの投入電力を高いままにすることで、系のちらつきを抑制することができる。

図５の事例１〜事例５は、浅い調光の投入電力が６０％で、深い調光の投入電力が３０％である場合を示している。深く調光される第２の光源の出射光に５％のちらつきが発生するので、１つの第２の光源につき、１．５０％（＝３０％×０．０５）のちらつきが発生する。

図５に示す例でも図４と同様に、４つの光源２０ａ〜２０ｄのうち少なくとも１つを３０％（すなわち、５０％未満）の電力比で点灯させ、他の少なくとも１つを６０％（すなわち、５０％以上）の電力比で点灯させることで、ちらつきが発生するのを抑制し、かつ、省電力を実現することができる。

ここで、例えば、図４の事例４と図５の事例４とを比較した場合、光源２０ｄ（第１の光源）の投入電力が高い方が、系のちらつきを抑制することができることが分かる。したがって、ちらつきを抑制するという観点からは、第１の光源の投入電力は高い方が好ましい。一方で、光源２０ｄの投入電力が低い方が、系の明るさは低くなる。したがって、省電力という観点からは、第１の光源の投入電力を低くする方が好ましい。

＜２灯式のプロジェクタ＞
図６の事例１〜事例３は、浅い調光の投入電力が６０％で、深い調光の投入電力が３０％である場合を示している。深く調光される第２の光源の出射光に５％のちらつきが発生するので、１つの第２の光源につき、１．５０％（＝３０％×０．０５）のちらつきが発生する。

図６の事例４及び事例５は、浅い調光の投入電力が５０％で、深い調光の投入電力が４０％である場合を示している。深く調光される第２の光源の出射光に５％のちらつきが発生するので、１つの第２の光源につき、２．００％（＝４０％×０．０５）のちらつきが発生する。

事例１は、比較例として、２つの光源２０ａ及び２０ｂを７０％の電力比で点灯させた。この場合、系の明るさが１２０％となり、充分に省電力が実現できていない。このため、さらに、省電力を図るために、２つの光源２０ａ及び２０ｂのうち一方の光源を３０％の電力比で点灯させた場合が、事例２である。

事例２は、光源２０ａを３０％の電力比で点灯させた。つまり、事例２では、２つの光源２０ａ及び２０ｂのうち、１つの光源２０ｂが第１の光源であり、１つの光源２０ａが第２の光源である。この場合、系の明るさは９０％となり、１．５０％のちらつきが発生した。系のちらつきは、１．６７％（＝１．５０％／９０％×１００）であり、充分に抑制されている。

事例３は、比較例として、２つの光源２０ａ及び２０ｂを３０％の電力比で点灯させた。この場合、系の明るさは６０％となり、３．００％のちらつきが発生した。系のちらつきは、５．００％（＝３．００％／６０％×１００）であり、抑制されていない。

事例４は、光源２０ａを４０％の電力比で点灯させた。つまり、事例２では、２つの光源２０ａ及び２０ｂのうち、１つの光源２０ｂが第１の光源であり、１つの光源２０ａが第２の光源である。この場合、系の明るさは９０％となり、２．００％のちらつきが発生した。系のちらつきは、２．２２％（＝２．００％／９０％×１００）であり、充分に抑制されている。

事例５は、比較例として、２つの光源２０ａ及び２０ｂを４０％の電力比で点灯させた。この場合、系の明るさは８０％となり、４．００％のちらつきが発生した。系のちらつきは、５．００％（＝４．００％／８０％×１００）であり、抑制されていない。

以上のように、２つの光源２０ａ及び２０ｂのうち一方を低い投入電力で点灯させ、他方を高い投入電力で点灯させることで、ちらつきが発生するのを抑制し、かつ、省電力を実現することができる。

なお、図６の事例２と事例４とを比較した場合、光源２０ａ（第２の光源）の投入電力をより低くし、光源２０ｂ（第１の光源）の投入電力をより高くした方が、系のちらつきを抑制することができることが分かる。したがって、制御部３０は、第１の光源の投入電力をより低くし、第２の光源の投入電力をより高くすることで、ちらつきの発生をより抑制することができる。

［動作］
ここで、本実施の形態に係るプロジェクタ１０の動作について、図７〜図９を用いて説明する。図７〜図９は、本実施の形態に係るプロジェクタ１０の動作の一例を示すタイミングチャートである。

図７〜図９において、点灯期間は、プロジェクタ１０の電源がオンされてからオフされるまでの期間である。つまり、点灯期間は、プロジェクタ１０の複数の光源２０が連続点灯する期間である。具体的には、点灯期間において、プロジェクタ１０は、全点灯モード及び調光点灯モードのいずれかで動作する。

調光期間は、プロジェクタ１０が調光点灯モードで動作している期間である。

なお、全点灯モードと調光点灯モードとの切り替えは、例えば、ユーザからの指示、又は、入力される画像信号に基づいて行われる。例えば、黒画面を表示される画像信号など、輝度が小さい画像信号が入力された場合に、制御部３０は、全点灯モードから調光点灯モードに切り替える。

消灯期間は、プロジェクタ１０の電源がオフされてからオンされるまでの期間である。つまり、消灯期間では、プロジェクタ１０が備える複数の光源２０の全てが消灯されている。

上述したように、本実施の形態では、制御部３０は、調光点灯モードにおいて、複数の調光モードを選択的に実行する。複数の調光モードの切り替えるタイミングは、例えば、以下の２つの態様がある。

＜点灯期間毎に切り替える＞
第１の態様では、制御部３０は、複数の光源２０の全てを消灯させた後に再点灯させた場合に、第１の調光モードから第２の調光モードに切り替える。以下、図７に示す例を参照しながら、具体的に説明する。

図７に示す例では、時刻ｔ０で、プロジェクタ１０の電源がオンされ、点灯期間が開始する。具体的には、制御部３０は、４つの光源２０ａ〜２０ｄを定格電力で点灯させる（すなわち、全点灯モード）。

時刻ｔ１で、例えば、黒画面の画像信号が入力され、制御部３０は、調光点灯モードを実行する。このとき、制御部３０は、第１の調光モードを実行する。例えば、光源２０ａ及び２０ｂを定格電力の７０％の投入電力で点灯させ、かつ、光源２０ｃ及び２０ｄを定格電力の３０％の投入電力で点灯させる。すなわち、第１の光源が光源２０ａ及び２０ｂであり、第２の光源が光源２０ｃ及び２０ｄである。

時刻ｔ２で、プロジェクタ１０の電源がオフされ、点灯期間が終了し、消灯期間が開始する。消灯期間では、４つの光源２０ａ〜２０ｄの全てが消灯されている。

時刻ｔ３で、プロジェクタ１０の電源がオンされ、点灯期間が開始する。ここでは、例えば、点灯期間の開始と共に、調光期間が開始する。制御部３０は、第２の調光モードを実行する。具体的には、光源２０ａ及び２０ｂを定格電力の３０％の投入電力で点灯させ、かつ、光源２０ｃ及び２０ｄを定格電力の７０％の投入電力で点灯させる。

このように、消灯期間の前後で、調光点灯モードにおいて実行される調光モードが異なっている。具体的には、消灯期間の前後で、第１の光源に投入される投入電力と第２の光源に投入される投入電力とが入れ替わっている。言い換えると、消灯期間の前後で、浅い調光を行う光源と深い調光を行う光源とが入れ替わっている。

これにより、複数の光源２０のうち特定の光源に低い投入電力が集中的に投入されるのを抑制することができる。したがって、複数の光源２０の寿命を延ばすことができる。これは、以下の理由による。

つまり、本実施の形態に係る光源２０として用いられている高圧水銀ランプは、点灯中、ガラス製の発光管の内部に封入されたハロゲンによるハロゲンサイクルによって、電極から蒸発する電極材料を再び電極に戻し、電極の損耗を抑制しつつ、蒸発した電極材料が発光管の内面に付着して黒化するのを抑制している。しかしながら、投入電力が定格電力の５０％未満の場合、ハロゲンサイクルが十分に機能しない場合があり、電極の損耗又は発光管の黒化によって光源の光束維持率が低下して短寿命化するおそれがある。そこで、特定の光源に集中的に定格電力の５０％未満の投入電力が投入されないように制御することによって、各光源の寿命特性が早期に劣化するのを抑制することができる。

＜点灯期間内で切り替える＞
第２の態様では、制御部３０は、点灯期間における所定のタイミングで、第１の調光モードから第２の調光モードに切り替える。以下、図８に示す例を参照しながら、具体的に説明する。

図８に示す例では、時刻ｔ１０で、プロジェクタ１０の電源がオンされ、点灯期間が開始する。具体的には、制御部３０は、４つの光源２０ａ〜２０ｄを定格電力で点灯させる（すなわち、全点灯モード）。

時刻ｔ１１で、制御部３０は、調光点灯モードが開始され、第１の調光モードを実行する。具体的には、光源２０ａ及び２０ｂを定格電力の７０％の投入電力で点灯させ、かつ、光源２０ｃ及び２０ｄを定格電力の３０％の投入電力で点灯させる。すなわち、第１の光源が光源２０ａ及び２０ｂであり、第２の光源が光源２０ｃ及び２０ｄである。

時刻ｔ１２で、制御部３０は、第１の調光モードから第２の調光モードに切り替える。具体的には、時刻ｔ１２以降は、光源２０ａ及び２０ｂを定格電力の３０％の投入電力で点灯させ、かつ、光源２０ｃ及び２０ｄを定格電力の７０％の投入電力で点灯させる。

なお、時刻ｔ１２は、第１の調光モードの開始から、所定の期間Ｔが経過したタイミングである。つまり、本態様では、制御部３０は、所定の期間Ｔが経過する度に、調光モードを切り替える。期間Ｔは、例えば、３０分である。

時刻ｔ１２から所定の期間Ｔが経過した時刻ｔ１３では、制御部３０は、第２の調光モードから第１の調光モードに切り替える。

このように、所定の期間毎に、調光点灯モードにおいて実行される調光モードが異なる。具体的には、所定の期間毎に、第１の光源に投入される投入電力と第２の光源に投入される投入電力とが入れ替わっている。言い換えると、所定の期間毎に、浅い調光を行う光源と深い調光を行う光源とが入れ替わっている。

これにより、複数の光源２０のうち特定の光源に低い投入電力が集中的に投入されるのを抑制することができる。また、所定の期間毎に調光モードを切り替えることができるので、調光点灯モードで連続点灯する期間が長期間になる場合でも、特定の光源に低い投入電力が集中的に投入されるのを抑制することができる。したがって、複数の光源２０の寿命を延ばすことができる。

なお、図７及び図８では、４つの光源２０ａ〜２０ｄを２つずつ第１の光源又は第２の光源として選択する場合について示した（図４の事例３に相当）。一方で、４つの光源２０ａ〜２０ｄのうち１つの光源のみを第１の光源又は第２の光源として選択してもよい（図４の事例４に相当）。

図９に示すように、まず、時刻ｔ２１で、制御部３０は、第１の調光モードを開始する。すなわち、制御部３０は、光源２０ａを定格電力の７０％の投入電力で点灯させ、光源２０ｂ〜２０ｄを定格電力の３０％の投入電力で点灯させる。

時刻ｔ２１から期間Ｔが経過した時刻ｔ２２で、制御部３０は、第１の調光モードから第２の調光モードに切り替える。すなわち、制御部３０は、光源２０ｂを定格電力の７０％の投入電力で点灯させ、光源２０ａ、２０ｃ及び２０ｄを定格電力の３０％の投入電力で点灯させる。

時刻ｔ２２から期間Ｔが経過した時刻ｔ２３で、制御部３０は、第２の調光モードから第３の調光モードに切り替える。すなわち、制御部３０は、光源２０ｃを定格電力の７０％で点灯させ、光源２０ａ、２０ｂ及び２０ｄを定格電力の３０％で点灯させる。

時刻ｔ２３から期間Ｔが経過した時刻ｔ２４で、制御部３０は、第３の調光モードから第４の調光モードに切り替える。すなわち、制御部３０は、光源２０ｄを定格電力の７０％で点灯させ、光源２０ａ〜２０ｃを定格電力の３０％で点灯させる。

このように、期間Ｔを経過する度に、低い投入電力を投入される光源を順に変更する。例えば、第１の調光モードと第２の調光モードとでは、光源２０ａと光源２０ｂとの各々に投入される投入電力が入れ替えられている。すなわち、光源２０ａが第１の光源に相当し、光源２０ｂが第２の光源に相当する。同様に、第２の調光モードと第３の調光モードとでは、光源２０ｂと光源２０ｃとの各々に投入される投入電力が入れ替えられている。すなわち、光源２０ｂが第１の光源に相当し、光源２０ｃが第２の光源に相当する。第３の調光モードと第４の調光モードとでは、光源２０ｃと光源２０ｄとの各々に投入される投入電力が入れ替えられている。すなわち、光源２０ｃが第１の光源に相当し、光源２０ｄが第２の光源に相当する。

これにより、複数の光源２０のうち特定の光源に低い投入電力が集中的に投入されるのを抑制することができる。

［効果など］
以上のように、本実施の形態に係るプロジェクタ１０は、複数の光源２０と、複数の光源２０の各々を個別に調光制御する制御部３０と、複数の光源２０の各々からの出射光を合成することで合成光を形成し、当該合成光を変調することで光学像を形成する光変調部４０と、光変調部４０によって形成された光学像を投射する投射部５０とを備える。制御部３０は、複数の光源２０を調光点灯させる場合に、複数の光源２０のうち第１の光源を、定格電力の５０％以上の投入電力で点灯させ、かつ、複数の光源２０のうち第２の光源を、定格電力の５０％未満の投入電力で点灯又は消灯させる。

これにより、複数の光源２０のうち少なくとも１つを定格電力の５０％以上の投入電力で点灯させ、他の少なくとも１つを５０％未満の投入電力で点灯させることで、ちらつきが発生するのを抑制し、かつ、省電力を実現することができる。

また、例えば、制御部３０は、（ｉ）第１の光源を、定格電力の５０％以上の投入電力で点灯させ、かつ、第２の光源を、定格電力の５０％未満の投入電力で点灯又は消灯させる第１の調光モードと、（ｉｉ）第２の光源を、定格電力の５０％以上の投入電力で点灯させ、かつ、第１の光源を、定格電力の５０％未満の投入電力で点灯又は消灯させる第２の調光モードと、を選択的に実行してもよい。

これにより、複数の光源２０のうち特定の光源に低い投入電力が集中的に投入されるのを抑制することができ、複数の光源２０の寿命を長くすることができる。

また、例えば、制御部３０は、複数の光源２０の全てを消灯させた後に再点灯させた場合に、第１の調光モードから第２の調光モードに切り替えてもよい。

これにより、プロジェクタ１０の電源をオンしてからオフするまでの連続した点灯期間において、複数の光源２０の各々について、定格電力の５０％以上の投入電力で点灯させるときと、定格電力の５０％未満の投入電力で点灯させるときとを混在させることができる。したがって、複数の光源２０のうち特定の光源に低い投入電力が集中的に投入されるのを抑制することができ、複数の光源２０の寿命を長くすることができる。

また、例えば、制御部３０は、複数の光源２０を連続点灯させる点灯期間における所定のタイミングで、第１の調光モードから第２の調光モードに切り替えてもよい。

これにより、調光点灯モードで連続点灯する期間が長期間になる場合でも、特定の光源に低い投入電力が集中的に投入されるのを抑制することができる。したがって、複数の光源２０の寿命を延ばすことができる。

なお、本実施の形態における技術は、プロジェクタとして実現できるだけでなく、プロジェクタの各動作をステップとして含むプログラム、及び、そのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能なＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）などの記録媒体として実現することもできる。

つまり、上述した包括的又は具体的な態様は、システム、装置、集積回路、コンピュータプログラム又はコンピュータ読み取り可能な記録媒体で実現されてもよく、システム、装置、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。

（その他）
以上、本発明に係るプロジェクタについて、上記実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。

例えば、上記の実施の形態では、プロジェクタ１０が４灯式又は２灯式のプロジェクタである例について示したが、これに限らない。プロジェクタ１０は、６灯式のプロジェクタでもよい。なお、プロジェクタ１０は、複数の光源を備えていればよく、通常、偶数個の光源を備えるが、３以上の奇数個の光源を備えてもよい。

また、例えば、上記の実施の形態では、制御部３０が第１の調光モード及び第２の調光モードを選択的に実行する例について示したが、これに限らない。制御部３０は、１つの調光モードしか実行できなくてもよい。すなわち、複数の光源２０のうち、高い投入電力が投入される第１の光源及び低い投入電力が投入される第２の光源が予め定められていてもよい。

また、例えば、上記の実施の形態では、定格電力が３１０Ｗの光源２０を用いたが、これに限らない。光源２０の定格電力は、例えば、２００Ｗなどいかなるものでもよい。また、複数の光源２０の全てが同じ構成でなくてもよい。例えば、定格電力が異なる複数の光源２０を用いてもよい。

その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。

１０ プロジェクタ
２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ 光源
３０ 制御部
４０ 光変調部
５０ 投射部

Claims (8)

1. 複数の光源と、
   前記複数の光源の各々を個別に調光制御する制御部と、
   前記複数の光源の各々からの出射光を合成することで合成光を形成し、当該合成光を変調することで光学像を形成する光変調部と、
   前記光変調部によって形成された光学像を投射する投射部とを備え、
   前記制御部は、
   前記複数の光源を調光点灯させる場合に、前記複数の光源のうち第１の光源を、定格電力の５０％以上の投入電力で点灯させ、かつ、前記複数の光源のうち第２の光源を、定格電力の５０％未満の投入電力で点灯させる
   プロジェクタ。
2. 前記制御部は、（ｉ）前記第１の光源を、定格電力の５０％以上の投入電力で点灯させ、かつ、前記第２の光源を、定格電力の５０％未満の投入電力で点灯させる第１の調光モードと、（ｉｉ）前記第２の光源を、定格電力の５０％以上の投入電力で点灯させ、かつ、前記第１の光源を、定格電力の５０％未満の投入電力で点灯させる第２の調光モードと、を選択的に実行する
   請求項１に記載のプロジェクタ。
3. 前記制御部は、前記複数の光源の全てを消灯させた後に再点灯させた場合に、前記第１の調光モードから前記第２の調光モードに切り替える
   請求項２に記載のプロジェクタ。
4. 前記制御部は、前記複数の光源を連続点灯させる点灯期間における所定のタイミングで、前記第１の調光モードから前記第２の調光モードに切り替える
   請求項２に記載のプロジェクタ。
5. 前記制御部は、前記複数の光源の全てを、定格電力の５％以上の投入電力で点灯させる
   請求項１〜４のいずれか１項に記載のプロジェクタ。
6. 前記制御部は、前記第１の光源を、定格電力の６５％以上の投入電力で点灯させる
   請求項１〜５のいずれか１項に記載のプロジェクタ。
7. 前記制御部は、前記第２の光源を、定格電力の２０％以上４０％以下の投入電力で点灯させる
   請求項１〜６のいずれか１項に記載のプロジェクタ。
8. 前記制御部は、前記複数の光源を調光点灯させる場合に、前記複数の光源のうち第１の光源を、定格電力の５０％以上の投入電力で点灯させている期間に、前記複数の光源のうち第２の光源を、定格電力の５０％未満の投入電力で点灯させる
   請求項１〜７のいずれか１項に記載のプロジェクタ。

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