JP7187288B2

JP7187288B2 - 投射型表示装置

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Publication number: JP7187288B2
Application number: JP2018225487A
Authority: JP
Inventors: 達也木本
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2018-11-30
Filing date: 2018-11-30
Publication date: 2022-12-12
Anticipated expiration: 2038-11-30
Also published as: JP2020086394A

Description

本発明は投射型表示装置に関する。

投射レンズが交換可能な投射型表示装置（以下、プロジェクタとも記す）が知られている。特許文献１には、投射レンズの交換作業を安全に行うために、投射レンズの非装着状態を検出し光源の発光やプロジェクタの動作を停止させるプロジェクタが開示されている。

特開２０１７－１８７６６１号公報

しかしながら、特許文献１に記載のプロジェクタでは、投射レンズが取り外されるとプロジェクタの動作を停止させるため、投射レンズの交換が終わった後、再び電源をオンすると投射レンズの初期化が行われることになる。通常、投射レンズの初期化はフォーカス調整用のレンズやズーム調整用のレンズの位置検出のためのエンコーダのリセットや、レンズシフト位置などを初期位置に移動するなど時間がかかる。従って、投射レンズを交換した後は、投射レンズを交換していない場合に比べ、画像を投射するまでの起動時間が長くなってしまうことがあった。

そこで、本発明の目的は、投射レンズを交換した後、起動時間が長くなることを抑制した投射型表示装置を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明は、被投射面に画像を投射する投射レンズが交換可能な投射型表示装置であって、前記投射レンズの交換を着脱する検出部と、前記被投射面に画像を投射せずに前記投射型表示装置が待機する際の設定を、前記投射レンズに電力を供給可能な第１の設定と前記第１の設定より消費電力が低い第２の設定と、に設定可能な制御部と、を有し、前記制御部は、前記投射型表示装置が前記被投射面に画像を投射せずに待機している状態で、前記検出部により前記投射レンズが装着されたことを検出したとき、前記投射型表示装置が前記第１の設定で前記投射レンズの初期化を行うことを特徴とする。

本発明によれば、投射レンズを交換した後、起動時間が長くなることを抑制した投射型表示装置を提供することができる。

本発明の投射型表示装置の構成を示すブロック図本発明の投射型表示装置の状態を示す一覧表実施例１におけるフローチャート実施例２におけるフローチャート実施例３におけるフローチャート

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。

本発明の実施例１について、図１から図３を用いて説明する。

図１は、本発明の実施例１である投射型表示装置（以下、プロジェクタともいう）１００の構成を示している。

プロジェクタ１００は、ＣＰＵ１０１、画像入力部１０２、画像処理部１０３、液晶パネル１０４、電源１０５、光源電源１０６、光源制御部１０７、光源１０８、モータ１０９、蛍光体１１０、レンズ制御部１１１、設定部１１４、記憶部１１５を有する。これらの各ブロックは、コントロールバスやデータバス等の内部バス１１９を介して互いに情報等の送受信が可能なように接続されている。

また、プロジェクタ１００は、インジケータ１１６、インターロックスイッチ１１２、遮断回路１１３を有しており、投射レンズ１１７が着脱可能な構成である。投射レンズ１１７は、レンズＣＰＵ１１８を有し、レンズＣＰＵ１１８はプロジェクタ１００のレンズ制御部１１１との通信により投射レンズ１１７全体の動作を制御する。

投射レンズ１１７は、投射画像のピントを調整可能なフォーカスレンズ（不図示）、該フォーカスレンズを駆動するフォーカス駆動部（不図示）を有している。また、投射レンズ１１７は、投射画像の大きさ（投射倍率）を調整可能なズームレンズ（不図示）、該ズームレンズを駆動するズーム駆動部（不図示）を有している。レンズＣＰＵ１１８によりフォーカス駆動部、ズーム駆動部が制御され、フォーカスレンズ、ズームレンズの光軸上の位置を移動させることができる。

また、プロジェクタ１００は、投射レンズ１１７を光軸と垂直方向に移動することで投射位置をシフトするためのシフト駆動部（不図示）を有している。

画像入力部１０２は、ＰＣやビデオプレイヤー等の画像信号出力機器と不図示の映像インタフェース等を介して接続され、画像信号出力機器が出力する画像信号を受信し、受信した画像信号を画像処理部１０３に供給する。映像インタフェースは、例えば、ＨＤＭＩ（登録商標）、ＤＶＩ、ＤｉｓｐｌａｙＰｏｒｔ等である。

画像処理部１０３は、画像入力部１０２から供給された画像信号に所定の画像処理、例えば画像の明るさやコントラスト、色の濃淡、輪郭強調等の画質調整や画像サイズの拡大、縮小等を行う。また、所定の画像処理を行った画像信号を液晶パネル１０４で表示可能な形式の画像データ（駆動信号）に変換する処理を行う。

液晶パネル１０４は、画像処理部１０３からの駆動信号に基づいて、後述の光源１０８、蛍光体１１０からの照明光を光変調する。本実施例のプロジェクタ１００は、光変調素子として液晶パネルを用いているが、デジタルマイクロミラーデバイスなどの光変調素子を用いてもよい。光変調された画像光は、投射レンズ１１７によりスクリーン等の被投射面に投射される。

電源１０５は、接続されたＡＣ電源を所定の電圧に変換し、ＣＰＵ１０１からの制御信号に基づいて、プロジェクタ１００の各ブロックに電力を供給する。

光源電源１０６は、光源制御部１０７、光源１０８に電力を供給する。

光源１０８は、例えば半導体レーザー等の発光体を含むレーザー光源であり、光源制御部１０７は、光源１０８への供給電力を制御することで光源１０８から出力される光量を変化させる。

蛍光体１１０は、例えばＹＡＧ：Ｃｅを材料として形成され、光源１０８からの光（励起光）が照射されることにより蛍光光を発する。蛍光体１１０は、不図示の蛍光体支持部材（例えば蛍光体が塗られたホイールなど）によって支持（保持）されている。蛍光体支持部材は、アルミ等の金属やこれと同等な機能を有する材料により形成されている。また、蛍光体１１０からの放熱を効率的に行うために、ブラシレスモーター等のアクチュエータであるモータ１０９により蛍光体支持部材（つまりは蛍光体１１０）を回転させている。

レンズ制御部１１１は、投射レンズ１１７のレンズＣＰＵ１１８と通信を行い、投射レンズが備えるフォーカスレンズの制御やズームレンズ（変倍レンズ）の制御を行う。通信は、例えば、ＵＡＲＴ通信やＩ^２Ｃ通信等のプロトコルに基づく各種通信（コマンド）を用いることができる。

また、プロジェクタ１００の投射レンズ１１７が装着されるマウント部（不図示）と投射レンズ１１７には投射レンズ１１７の着脱確認用の電気接点がそれぞれ設けられている。これらの電気接点を用いて、投射レンズ１１７に電源が供給されていない場合でもレンズ制御部１１１（交換検出部）は、投射レンズ１１７の着脱を検出することができる。この構成は、例えば、ＨＤＭＩのホット・プラグ・ディテクトと同様の仕組みなどを用いることができる。

インターロックスイッチ１１２は、例えばメカスイッチであり、投射レンズ１１７がプロジェクタ１００に装着されている状態ではオンとなり、取り外された状態ではオフとなる。また、インターロックスイッチ１１２は、オンのとき遮断回路１１３に出力する信号の電圧レベルをハイレベル、オフのとき遮断回路１１３に出力する信号の電圧レベルをローレベルとなるように構成されている。

遮断回路１１３は、インターロックスイッチ１１２から出力される電圧レベルがハイレベルのとき、電源１０５で所定の電圧に変換された電力を光源電源１０６、光源制御部１０７に供給する。一方、インターロックスイッチ１１２から出力される電圧レベルがハイレベルのとき、光源電源１０６、光源制御部１０７に供給される電力を遮断する。つまり、投射レンズ１１７がプロジェクタ１００から取り外されたとき、光源１０８に供給される電力を遮断するように構成されている。なお、インターロックスイッチ１１２は、投射レンズ１１７の装着状態を検出可能であればよく、例えばフォトセンサーなどを用いてもよい。インターロックスイッチ１１２と遮断回路１１３の構成により、投射中に不用意に投射レンズ１１７が外れても光源１０８を消灯させることができる。

設定部１１４は、プロジェクタ１００の外装に取り付けられた操作ボタン等の操作部材である。ユーザは設定部１１４を通じてＯＳＤメニューを表示させ該ＯＳＤメニュー上で操作を行うことにより、プロジェクタ１００が備える各機能の設定を行うことができる。なお、設定部１１４は、ジョグダイヤルやタッチセンサー等であってもよく、また、不図示のリモートコントローラのように外部から有線または無線通信を介して操作するものであってもよい。また、設定部１１４は、ネットワークコマンド等を用いることでボタン等の操作やＯＳＤメニューの表示を介さず、直接プロジェクタ１００の各機能の設定を行うものであってもよい。設定部１１４に対するユーザ操作の情報は、ＣＰＵ１０１に通知される。

ＣＰＵ１０１は、設定部１１４に対するユーザ操作の情報に応じて、プロジェクタ１００が備える各機能に対するユーザ設定値とその変更の有無を管理する。ＣＰＵ１０１は、プロジェクタ１００が備える各機能の現在のユーザ設定値を記憶部１１６から取得する。また、ＣＰＵ１０１は、設定部１１４に対するユーザ操作の情報からユーザ設定値の変更があったと判定した場合は、該変更を反映して記憶部１１６に記憶する。

プロジェクタ１００が備える各機能のユーザ設定値は、少なくとも待機電力に関するユーザ設定値（以下、スタンバイ設定値ともいう）が含まれる。スタンバイ設定値は、ＡＣ電源が電源１０５に供給され、プロジェクタ１００の電源がオフの状態、つまりは画像を投射していない非投射状態（スタンバイ状態）における消費電力と電源がオンされてから画像が投射されるまでの起動時間を設定する。換言すればスタンバイ状態（待機時）の消費電力と起動時間とのバランスをユーザの好みに応じた設定にするためのユーザ設定値である。

本実施例では、スタンバイ設定値には、通常（第１の設定）と低消費電力（第２の設定）の２つの設定が設定可能であるものとして説明する。

図２は、プロジェクタ１００のスタンバイ状態、投射状態、エラー状態における各ブロックの電源状態を表している。低消費電力設定は、電源が供給されている（電力を供給可能な）ブロックがＣＰＵ１０１、レンズ制御部１１１、遮断回路１１３、記憶部１１５、インジケータ１１６である。低消費電力設定は、スタンバイ状態（待機時）の消費電力が通常設定と比較し小さいが、スタンバイ状態から投射状態への遷移（起動）が通常設定と比較して時間が必要となる。一方、通常設定は、低消費電力設定で電源供給されているＣＰＵ１０１などに加え、画像入力部１０２や画像処理部１０３などにも電力が供給されている。つまり、スタンバイ状態の消費電力が低消費電力設定と比較し大きいが、画像処理部１０３などに電源が供給されているため、それらの起動、初期化などの時間が必要なく、低消費電力設定と比較して起動時間を短くできる。

エラー状態は、何らかの異常状態、例えば投射状態において投射レンズ１１７が外れてしまった場合などに遷移する状態である。一旦、エラー状態に遷移すると、電源１０５に接続されたＡＣ電源を遮断し、異常に至った要因（前述の例においては投射レンズ１１７を装着する）を解決しないと、再起動することはできない。

記憶部１１６は、ＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリ等の不揮発性メモリと、ＣＰＵ１０１のワークエリアとして機能する揮発性メモリを有する。この不揮発性メモリには、プロジェクタ１００が備える各機能の設定値や、プロジェクタ１００全体の動作を制御するためのコンピュータプログラムなどが格納されている。

インジケータ１１６は、例えばプロジェクタ１００の外装に取り付けられたＬＥＤ等である。インジケータ１１６は、ユーザにプロジェクタ１００の状態を示すためのものであり、一例を図２に示す。なお、インジケータ１１７は液晶パネルや有機ＥＬパネル等であってもよい。

次に、図３のフローチャートを用いて本実施例のＣＰＵ１０１の動作を説明する。本処理は、ＩＣ等のコンピュータとして構成されたＣＰＵ１０１により、コンピュータプログラムである投射型表示装置制御プログラムに従って実行される。また、本処理はプロジェクタ１００がスタンバイ状態で待機しているときに実行される。

Ｓ１０１は、レンズ制御部１１１と通信することにより投射レンズ１１７がプロジェクタ１００から取り外されたか否かを確認する。投射レンズ１１７が取り外された場合、Ｓ１０２へ遷移し、投射レンズ１１７が装着されている場合、再度Ｓ１０１へ戻る。

Ｓ１０２は、現在のスタンバイ設定値を確認する。現在のスタンバイ設定値が低消費電力設定の場合、Ｓ１０４へ遷移する。現在のスタンバイ設定値が通常設定の場合、Ｓ１０３へ遷移する。

Ｓ１０３は、スタンバイ状態（待機モード）を低消費電力の設定にする。これは、投射レンズ１１７が外された状態ではプロジェクタ１００を起動することはできないため、待機モードを低消費電力設定にすることで消費電力を抑制することができる。

Ｓ１０４は、レンズ制御部１１１と通信することにより投射レンズ１１７がプロジェクタ１００に装着されたか否かを確認する。装着された場合Ｓ１０５に遷移し、投射レンズ１１７が装着されていない場合、再度Ｓ１０４へ戻る。

Ｓ１０５は、スタンバイ状態を通常設定に設定しフローを終了する。このとき、スタンバイ設定値は変更しない。これにより、投射レンズ１１７を交換したあとの起動は通常設定で待機するが、その後、起動し、再度待機状態になる際に、ユーザが設定したスタンバイ設定値で待機することができる。

以上説明したように、本実施例ではプロジェクタ１００から投射レンズ１１７を取り外し再度装着した際に、プロジェクタ１００を自動的に通常モードで待機させることが可能となる。したがって、投射レンズ１１７の交換後、通常モードから起動することができるため、起動時間が長くなることを抑制できる。

図４のフローチャートを用いて実施例２のＣＰＵ１０１の動作を説明する。なお実施例１と重複するフローに関しては実施例１と同じ符号を付け、適宜説明を省略する。

実施例１との差異は、Ｓ２０１が付加された点である。

Ｓ２０１は、レンズ制御部１１１に投射レンズ１１７の初期化を行わせる。投射レンズ１１７の初期化は、フォーカスに関する初期化、ズームに関する初期化、シフトに関する初期化などである。

フォーカスに関する初期化は、投射画像のピントを調整可能なフォーカスレンズの位置を検出するためのエンコーダの初期化、フォーカスレンズを駆動するアクチュエータ（駆動部）の初期化、フォーカスレンズを所定の位置へ移動させるなどである。ここで、フォーカスレンズの所定の位置は、予め決められている初期位置や交換前の投射レンズのフォーカスレンズの位置を基準にした位置などである。

ズームに関する初期化は、投射画像の大きさ（投射倍率）を調整可能なズームレンズの位置を検出するためのエンコーダの初期化、ズームレンズを駆動するアクチュエータ（駆動部）の初期化、ズームレンズを所定の位置へ移動させるなどである。ここで、ズームレンズの所定の位置は、予め決められている初期位置や交換前の投射レンズのズームレンズの位置を基準にした位置などである。

シフトに関する初期化は、シフト駆動部の初期化、投射レンズ１１７のシフトの位置を所定の位置へ移動させるなどである。ここで、シフトの所定の位置は、予め決められている初期位置や交換前のシフト位置を基準にした位置などである。

本実施例では、投射レンズ１１７の初期化として、フォーカスに関する初期化、ズームに関する初期化、シフトに関する初期化のうち少なくとも１つの初期化を行う。また、装着された投射レンズによっては投射倍率の調整、シフトに対応していない投射レンズもあるが、対応していない機能については当然その部分の初期化を行う必要はない。

投射レンズ１１７の初期化を完了したら、フローを終了する。

以上説明したように本実施例ではプロジェクタ１００から投射レンズ１１７を取り外し再度装着した際に、投射レンズ１１７の初期化を行い通常モードで待機させることが可能となる。したがって、投射レンズ１１７の交換後、起動時間が長くなることを抑制できる。

図５のフローチャートを用いて実施例３のＣＰＵ１０１の動作を説明する。なお実施例１及び２と重複するフローに関しては実施例１及び２と同じ符号を付け、適宜説明を省略する。

実施例２との差異は、Ｓ３０１、Ｓ３０２が付加された点である。

また、本処理はプロジェクタ１００の電源１０５にＡＣ電源が接続されている際、定期的に実行される。

Ｓ３０１は、プロジェクタ１００が投射中であったか否かを確認する。投射中であった場合、Ｓ３０２へ遷移し、スタンバイ状態で待機していた場合、Ｓ１０２へ遷移する。投射中に投射レンズ１１７が外れたと確認された際には、Ｓ１０１において、前述のようにインターロックスイッチ１１２と遮断回路１１３により、光源電源１０６、光源制御部１０７に供給される電力が遮断され、光源は消灯される。

Ｓ３０２は、プロジェクタ１００をエラー状態に遷移させ、インジケータ１１６でエラー状態であることを示す。誤って投射中に投射レンズ１１７が取り外されてしまう、意図せずに投射レンズ１１７が外れてしまった場合など、ユーザに注意喚起することができる。

以上説明したように、本実施例では、スタンバイ状態でプロジェクタ１００から投射レンズ１１７を取り外し再度装着した際に、投射レンズ１１７の初期化を行い通常モードで待機させることが可能となる。また、投射状態で投射レンズ１１７が外れた際、光源１０８が自動的に消灯し、インジケータ１１６によりエラー状態への遷移を確認することができ、ユーザに注意喚起することができる。

（その他の実施例）
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。

例えば、投射レンズ１１７の着脱を着脱確認用の電気接点で確認していたが、インターロックスイッチ１１２の状態を検出し投射レンズ１１７の交換を検出してもよい。

また、本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現できる。

また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現できる。

１００プロジェクタ（投射型表示装置）
１０１ＣＰＵ
１１１レンズ制御部（交換検出部）

Claims

被投射面に画像を投射する投射レンズが交換可能な投射型表示装置であって、
前記投射レンズの着脱を検出する検出部と、
前記被投射面に画像を投射せずに前記投射型表示装置が待機する際の設定を、前記投射レンズに電力を供給可能な第１の設定と前記第１の設定より消費電力が低い第２の設定と、に設定可能な制御部と、を有し、
前記制御部は、前記投射型表示装置が前記被投射面に画像を投射せずに待機している状態で、前記検出部により前記投射レンズが装着されたことを検出したとき、前記第１の設定で前記投射レンズの初期化を行うことを特徴とする投射型表示装置。
前記第２の設定は、前記投射レンズに電力を供給しないことを特徴とする請求項１に記載の投射型表示装置。
前記制御部は、前記投射型表示装置が前記第２の設定に設定されている際、前記検出部により前記投射レンズが装着されたことを検出したとき、前記第１の設定に設定した後、前記投射レンズの初期化を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の投射型表示装置。
前記制御部は、前記第１の設定に設定されている際、前記検出部により前記投射レンズが外れたことを検出したとき、前記投射型表示装置を前記第２の設定とし、
前記制御部は、前記第２の設定に設定されている際、前記検出部により前記投射レンズが装着されたことを検出したとき、前記第１の設定とすることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の投射型表示装置。
前記投射型表示装置が前記第１の設定または前記第２の設定に設定されている際、前記投射型表示装置は前記画像を投射しないことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の投射型表示装置。
前記検出部が、前記投射レンズが外されたことを検出し、その後、装着されたことを検出したとき、
前記制御部は、前記投射レンズの初期化を行った後、前記投射レンズが外される前に設定されていた前記第１の設定または前記第２の設定に設定することを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の投射型表示装置。
前記投射レンズは、前記被投射面に投射された前記画像のピントを調整可能なフォーカスレンズと、
前記フォーカスレンズを駆動するフォーカス駆動部を有し、
前記初期化は、前記フォーカス駆動部の初期化であることを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の投射型表示装置。
前記初期化は、前記フォーカス駆動部の初期化のあと、前記フォーカスレンズを所定の位置に移動させることを特徴とする請求項７に記載の投射型表示装置。
前記投射レンズは、前記被投射面に投射された前記画像の大きさを調整可能なズームレンズと、
前記ズームレンズを駆動するズーム駆動部を有し、
前記初期化は、前記ズーム駆動部の初期化であることを特徴とする請求項１乃至８の何れか一項に記載の投射型表示装置。
前記初期化は、前記ズーム駆動部の初期化のあと、前記ズームレンズを所定の位置に移動させることを特徴とする請求項９に記載の投射型表示装置。
前記投射レンズをシフトするシフト駆動部を有し、
前記初期化は、前記投射レンズを所定のシフト位置に移動させることを特徴とする請求項１乃至１０の何れか一項に記載の投射型表示装置。
前記第２の設定に設定されている状態から前記画像を投射する状態に遷移する時間より前記第１の設定に設定されている状態から前記画像を投射する状態に遷移する時間の方が短いことを特徴とする請求項１乃至１１の何れか一項に記載の投射型表示装置。
光源と、
前記光源からの光を変調する光変調素子と、を有し、
前記制御部は、前記画像を投射している際、前記検出部により前記投射レンズが外れたことを検出したとき、前記光源に供給される電力を遮断することを特徴とする請求項１乃至１２の何れか一項に記載の投射型表示装置。
被投射面に画像を投射する投射レンズが交換可能な投射型表示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、前記被投射面に画像を投射せずに前記投射型表示装置が待機する際の設定を、前記投射レンズに電力を供給可能な第１の設定と前記第１の設定より消費電力が低い第２の設定の何れかに設定させ、
前記投射型表示装置が前記被投射面に画像を投射せずに待機している状態で、前記投射レンズが装着されたことを検出したとき、前記第１の設定で前記投射レンズの初期化を行わせることを特徴とする投射型表示装置の制御プログラム。