WO2015111364A1

WO2015111364A1 - 画像投射装置、制御方法、及びプログラム

Info

Publication number: WO2015111364A1
Application number: PCT/JP2014/084694
Authority: WO
Inventors: 御沓　泰成; 藤岡　哲弥; 金井　秀雄; 直行石川; 晃尚三川; 正道山田; 聡土屋; 優紀美西
Original assignee: 株式会社リコー; 御沓　泰成; 藤岡　哲弥; 金井　秀雄; 直行石川; 晃尚三川; 正道山田; 聡土屋; 優紀美西
Priority date: 2014-01-22
Filing date: 2014-12-26
Publication date: 2015-07-30
Also published as: JP2017049272A

Abstract

投射光学系から射出する光を遮蔽物で遮蔽した際、遮蔽物の温度上昇を防止するとともに、装置内の温度上昇を適切に防止するため、筐体と、筐体内に設けられた光源（７）と、光源（７）からの光を投射する投射手段と、筐体内を冷却する冷却手段（５４）と、投射手段から投射される光を遮る遮蔽物を検出する検出手段（５０）と、検出手段（５０）により遮蔽物が検出されたとき、投射手段から投射させる光量を制御するとともに、冷却手段（５４）の出力制御を行う制御手段（５１）と、を備える。

Description

画像投射装置、制御方法、及びプログラム

　本発明は、画像投射装置、制御方法、及びプログラムに関する。

　従来から、入力された画像を投射するプロジェクタはその内部に熱源となる光源を備えている。また、プロジェクタは、光源からの光で画像表示素子を照明する照明光学系や、画像表示素子で形成される画像を被照射面に投射する投射光学系を備えている。被照射面に画像を投射する投射光学系の最外部から射出する光束は狭い面積に集中する。そのため、該当部に物を置いて遮蔽すると、遮蔽物は光エネルギーを吸収して熱エネルギーとなり、遮蔽物の温度が上昇する。

　遮蔽物の温度上昇を回避するため、光学設計上、投射光学系の最外部から射出する光束の面積を拡げることで、単位面積あたりの光エネルギー量を減らす制御方法が知られている。しかし、遮蔽物の温度上昇を回避するため、射出する光束の面積を拡大する手法をとる場合、投射光学系の最外部の光学素子であるレンズ、ミラー及びガラス板のサイズＵＰが必須となる。よって、投射装置の大型化は避けられず、その分コスト高となってしまう。また、投射光学系のサイズＵＰは、近年のプロジェクタ装置小型化の流れに逆行するため望ましくない。

　また、投射光学系の最外部に異物検出手段を設けて、異物検出時に光源を消灯する制御方法が知られている。さらに、画像表示素子で形成される画像を黒又は、黒に近似した暗画像に切り替える制御方法が既に知られている。

　上記に関し、特許文献１には、光源ランプ及び光学レンズからなる投影手段と、光源ランプに送風して冷却する冷却ファンを備える投影装置が開示されている。特許文献１に係る投影装置は、投影手段から所定の距離以内に障害物が近接した場合にこれを検出する検出手段と、この検出手段により障害物の近接を検出した場合に光学レンズから出射される光像を遮断し、冷却ファンの回転速度を上げる遮断制御手段を具備している。

　特許文献１に係る投影装置によれば、遮蔽物の温度上昇を回避するとともに、光源ランプの発熱による装置内部の温度上昇を回避できる。

　ここで、異物検出時に光源を消灯する手法をとった場合、光源として主に用いられる高圧水銀灯の特性上、次のような問題が発生する。それは、水銀灯自体の温度が低温にならないと水銀灯を再点灯できないため、ユーザは装置を使用したくても使用できず、使用できるまで待たなければならないという問題である。

　また、異物検出時、画像表示素子で形成される画像を黒又は、黒に近似した暗画像に切り替える手法をとった場合、次の問題が発生する。

　特許文献１のように画像表示素子としてマイクロミラー素子を用いた場合、まず、光源から射出された光は、複数の光学素子を介して、マイクロミラー素子へ入射する。マイクロミラー素子への入射光はその制御角度によって、投射光学系への入射光と非入射光に分けられる。非入射光は、ＯＦＦ光あるいは捨て光等とも呼ばれ、装置内の固有部品に投射する光である。

　黒画像を連続して投射する場合、装置内の固有部品へＯＦＦ光が照射されるため、固有部品の温度が上昇する。このため、なんらかの手段で固有部品を冷却する必要がある。また、ＯＦＦ光の照射により、光学素子を保持する光学ハウジング部品が熱膨張することにより光学素子の位置が変動し、それにより投射画像品質が劣化してしまう。

　また、特許文献１に開示された投射装置において、異物検出時、上述の黒画像を投射する制御を行う場合、光源に送風する冷却ファンの回転速度を上げることで光源を冷却している。しかし、特許文献１に係る投射装置は、上述した装置内の固有部品へのＯＦＦ光照射に伴う装置内部の温度上昇を考慮していない。

　さらに、光源の照射出力が一定で、冷却ファンの回転速度を上げた場合、光源発光時における発光部の温度が低下し過ぎてしまう。高圧水銀灯のような光源は許容される温度の上下限値が定められており、この範囲を超えて温度が低下し過ぎれば、光源寿命は短くなってしまう。

　本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであって、投射光学系から射出する光を遮蔽物で遮蔽した際、遮蔽物の温度上昇を防止するとともに、装置内の温度上昇を適切に防止する画像投射装置を提供することを目的とする。

　上記の課題を解決するため、本発明の画像投射装置は、筐体と、筐体内に設けられた光源と、光源からの光を投射する投射手段と、筐体内を冷却する冷却手段と、投射手段から投射される光を遮る遮蔽物を検出する検出手段と、検出手段により遮蔽物が検出されたとき、投射手段から投射させる光量を制御するとともに、冷却手段の出力制御を行う制御手段と、を備えることを特徴とする。

　本発明によれば、投射光学系から射出する光を遮蔽物で遮蔽した際、遮蔽物の温度上昇を防止するとともに、装置内の温度上昇を適切に防止することができるという効果を奏する。

図１は、本発明の実施形態における画像投射装置の外観斜視図である。図２は、本発明の実施形態における画像投射装置の外装カバーを外した状態を示す図である。図３は、本発明の実施形態における画像投射装置の光学エンジン及び光源手段の配置関係を示す図である。図４は、本発明の実施形態における光学エンジンの概略斜視図である。図５は、本発明の実施形態における照明光学系及び画像表示素子の配置構成図である。図６は、本発明の実施形態における画像表示素子の概略斜視図である。図７は、本発明の実施形態における照明光学系、画像表示素子及び投射光学系の配置構成図である。図８は、本発明の実施形態における投射光学系の概略図である。図９は、本発明の実施形態における投射光学系の概略側面図である。図１０は、本発明の実施形態における画像投射装置の赤外線センサと遮蔽物との関係について説明する模式図である。図１１は、本発明の実施形態における画像投射装置内部の冷却気流の流路を説明する模式図である。図１２は、本発明の実施形態における画像投射装置の機能ブロック図である。図１３は、本発明の実施形態における制御手順を示すフローチャートである。

　本発明の実施形態の画像投射装置に関し以下図面を用いて説明するが、本発明の趣旨を越えない限り、何ら本実施形態に限定されるものではない。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化乃至省略する。

　本発明は、概略的には、画像投射装置における投射光学系の最外部から射出する光が人や物などの遮蔽物で遮蔽された際、赤外線センサ等の検出手段によって遮蔽物を検出し、一定時間経過後、画像表示素子で形成される画像を黒又は黒に近似した暗画像に切り替える等の光量制御により、遮蔽物の温度上昇を防止するとともに、光量制御に伴う装置内部の温度上昇を防止するというものである。以下、詳細に説明する。

　本実施形態における画像投射装置の概略について図１を参照して説明する。本実施形態における画像投射装置について、図示するように、例えば、オフィス等において、前方の被投射面２に画像を投影するための光を投射する縦型フロントタイプのプロジェクタ１を例に説明する。被投射面２に投影表示される画像は、例えば、パーソナルコンピュータやビデオカメラ等から入力される映像データを基に生成される。

　本実施形態のようなフロントタイプのプロジェクタはコンパクトであるため携帯性が良好である。また、本実施形態におけるプロジェクタ１は、縦型であるため場所をとらず、被投射面２に近接配置して使用することができる。さらに、本実施形態のプロジェクタ１は、大画面の画像を投射できるとともに投影空間を小さくすることができる。

　次に、本実施形態におけるプロジェクタ１の概略構成及び内部構成について図２を参照して説明する。本実施形態のプロジェクタ１は、例えば図２（ａ）に示すように、上面パネル３に投射部４、操作部５及び検出部５０を備えている。

　投射部４は、被投射面２に画像を投影するため、光源からの光を投射する投射手段である。投射部４の具体的構成については後述する。なお、投射部４における投射窓４ａが略六角形状となっているが、これに限定されず、略円形状であっても略方形状等であってもよい。

　操作部５は、プロジェクタ１が有する多数の機能を実現させるためのユーザによる操作を受け付けるための操作ボタン等の操作入力手段である。なお、本実施形態では操作部５が物理的に配置された操作ボタンであるが、これに限定されず、タッチデバイスを備えた液晶パネル等であってもよい。

　検出部５０は、投射部４から投射される光を遮る遮蔽物を検出する検出手段である。本実施形態では、検出部５０として発光部と受光部からなる赤外線センサを投射窓４ａ付近に備える。赤外線センサにおいては、発光部から出射された赤外線が遮蔽物にあたり反射した反射光を受光部が受光する。そして、受光部が所定レベル以上の反射光を受光したとき、遮蔽物の検出がプロジェクタ１内の後述する制御部５１により行われる。本実施形態における遮蔽物検出以降の制御については後述する。

　なお、本実施形態においては、検出部５０として赤外線センサを採用しているが、本発明は赤外線センサに限定されるものではなく、遮蔽物を検出可能であれば、圧電センサや超音波センサ等であってもよい。

　図２（ｂ）は図２（ａ）における矢印Ａ方向から見たプロジェクタ１の外装カバーを外した状態を示した図である。また、図２（ｃ）は図２（ａ）における矢印Ｂ方向から見たプロジェクタ１の外装カバーを外した状態を示した図である。図示のように、本実施形態におけるプロジェクタ１は光学エンジン６と光源手段７を備えている。

　次に、上述した光学エンジン６及び光源手段７、並びにそれらの配置関係について簡単に説明する。光学エンジン６は被投射面２に画像を投影するため光源手段７から照射された光を制御する手段である。光源手段７は白色光を生成する。本実施形態では光源手段７として高圧水銀ランプを採用している。本実施形態では、図２（ａ）の矢印Ａ方向から見て図示上左側に光学エンジン６を、右下側に光源手段７を配置している。

　なお、本実施形態において、光源手段として高圧水銀ランプを採用しているが、本発明はこれに限定されず、ハロゲンランプ、キセノンランプ、又はＬＥＤ等の他の光源手段を採用してもよい。

　次に、上述した光学エンジン６の概略構成について図４を参照して説明する。本実施形態における光学エンジン６は、照明光学系８と、画像表示素子９と、投射光学系１０を含み構成されている。照明光学系８は、光源手段７からの白色光をＲＧＢに分光し、画像表示素子９へ導く手段である。画像表示素子９は変調信号に応じて画像を形成する手段である。投射光学系１０は、画像表示素子９において形成された画像を拡大投射する手段である。

　次に、照明光学系８と画像表示素子９の配置関係について図５を参照して説明する。まず、本実施形態の照明光学系８は、カラーホイール１１と、ライトトンネル１２と、リレーレンズ１３と、シリンダミラー１４と、凹面ミラー１５を含み構成されている。

　カラーホイール１１は、円盤状のカラーフィルタにより光源手段７から出射された白色光Ｃを単位時間毎にＲＧＢの各色が繰り返す光に変換する手段である。ライトトンネル１２は、板ガラスを張り合わせて筒状に構成され、カラーホイール１１を介して光源手段７から出射される光を導く光路である。リレーレンズ１３は、２枚のレンズを組み合わせてなり、ライトトンネル１２による導光の軸上色収差を補正しつつ集光する手段である。

　また、シリンダミラー１４及び凹面ミラー１５は、リレーレンズ１３により集光された光を反射する手段である。シリンダミラー１４によって矢印Ｄ方向へ反射された光は凹面ミラー１５により矢印Ｅ方向へ反射され画像表示素子９に集光される。

　画像表示素子９は、複数のマイクロミラーからなる略矩形のミラー面を有する、例えばＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｍｉｃｒｏ－ｍｉｒｒｏｒ　Ｄｅｖｉｃｅ）素子１６を備える。画像表示素子９は、映像データに基づいて各マイクロミラーが時分割駆動されることにより、所定の映像を形成するように投射光を加工して反射する。

　複数のマイクロミラーは可動式で、画像表示素子９の画像生成面に格子状に配列されている。各マイクロミラーは鏡面をねじれ軸周りに所定角度傾斜させることができ、「ＯＮ」と「ＯＦＦ」の２つの状態を持たせることができる。マイクロミラーが「ＯＮ」のときは、凹面ミラー１５からの反射光は矢印Ｆ方向に向けて反射される。マイクロミラーが「ＯＦＦ」のときは、凹面ミラー１５からの反射光は矢印Ｇ方向に向けて反射される。したがって、各ミラーを個別に駆動することにより、画像データの画素毎に光の投射を制御することができ、画像を生成することができる。

　画像表示素子９の概略構成について図６を参照して説明する。画像表示素子９は、ＤＭＤ素子１６と、ＤＭＤ素子１６を制御するＤＭＤプリント基板１７と、ＤＭＤ素子１６を冷却するヒートシンク１９と、ヒートシンク１９をＤＭＤ素子１６に押し付ける固定板１８を含み構成されている。

　次に、照明光学系８、画像表示素子９、及び投射光学系１０の配置構成を示した図７を参照して説明する。まず、本実施形態の投射光学系１０は、ＯＦＦ光板２０と、投射レンズ２１と、照明ハウジング２２を含み構成されている。そして、画像表示素子９において、画像投射に使用する光は投射レンズ２１へ反射され、画像投射に使用しないＯＦＦ光はＯＦＦ光板２０へ反射される。

　ＯＦＦ光板２０は、ＯＦＦ光を照射するために照明ハウジング２２等と接触して設けられている。ＯＦＦ光板２０は、ＯＦＦ光の反射を抑えるために黒塗装などにより黒色加工されている。ＯＦＦ光板２０にＯＦＦ光が照射されると、ＯＦＦ光板２０が加熱されＯＦＦ光板２０自身の温度上昇を招き、ＯＦＦ光板２０の熱が照明ハウジング２２に伝達して照明光学系全体の温度が上昇することになる。

　つまり、白色などの明るい画像を表示する場合は、ＯＦＦ光板２０や照明光学系８の温度は上昇しにくく、黒色などの暗い画像を表示する場合は、ＯＦＦ光板２０や照明光学系８の温度が上昇することになる。

　照明ハウジング２２に熱が伝達すると照明ハウジング２２自体が熱膨張する。熱膨張により照明ハウジング２２内部に保持しているレンズやミラー等の光学部品は設置位置が微小に変動する。光学部品の設置位置が微小に変動すると、被投射面２への投射画像の解像性能や画像歪に悪影響を及ぼすことになる。仮に、ＯＦＦ光板２０の温度上昇により投射画像の品質に影響が生じる状態で、遮蔽物を除去し、使用者の所望する画像を被投射面２へ投射すると、劣化した投射画像を表示してしまう。そこで、本実施形態では、ＯＦＦ光板２０を含む装置内の温度上昇を防止すべく後述で詳説する制御処理を行う。

　次に、本実施形態における投射光学系１０のさらに具体的な構成について図８及び図９を参照して説明する。投射光学系１０は、上述した投射レンズ２１、照明ハウジング２２に加え、折り返しミラー２３と、自由曲面ミラー２４を備えている。投射レンズ２１を通り拡大された映像光は折り返しミラー２３によって光路が折り返され、自由曲面ミラー２４によって被投射面２に拡大投影される。これにより、プロジェクタ１は被投射面２に近接して配置でき、縦型で設置面積が小さく、立体的にコンパクトに設計することができる。

　次に、本実施形態におけるプロジェクタ１の検出部５０と遮蔽物６０との関係について図１０を参照して説明する。プロジェクタ１は、映像をスクリーン等の被投射面２に投影表示するために投射部４から光束を射出する。本実施形態では、上述のように、赤外線センサ等の検出部５０を投射部４の近傍に設けている。

　ここで、検出部５０と遮蔽物６０との距離をｈとする。この場合、検出部５０は、その仕様により、遮蔽物６０を検出する際の判断基準となるｈ値を任意に変更することができる。例えば、本実施形態におけるプロジェクタ１の場合、想定される遮蔽物６０としては、書籍、印刷物、プラ板、ダンボール紙、人の手、衣類等である。

　これらの遮蔽物６０がプロジェクタ１の投射部４を塞ぐ位置に置かれた場合、プロジェクタ１の投影表示の明るさ〔単位：ルーメン〕や設置距離、投射画像サイズの仕様により、プロジェクタ１からの射出光束による遮蔽物６０の温度上昇を招く。

　逆に、遮蔽物６０検出のための判断基準とする距離ｈ値を長くし過ぎると、使用者が通常使用している状況でも遮蔽物６０を誤検出する可能性がある。本実施形態では、検出部５０における遮蔽物検出のための判断基準ｈ値を３０ｍｍ以下としている。なお、本数値は例示であり、本発明における遮蔽物検出の判断基準値をこれに限定するものではなく誤検出を防止するべく適正な数値に設定すればよい。

　次に、本実施形態におけるプロジェクタ１内部の冷却気流の流路概略について図１１を参照して説明する。本実施形態におけるプロジェクタ１は、その筐体内を冷却する冷却手段として、例えば、吸気ファン３０、排気ファン３１、光源冷却ファン３２を備える。

　本実施形態では、光学エンジン６を挟むように、吸気ファン３０と排気ファン３１を配置している。吸気ファン３０は図示において左側に配置され、排気ファン３１は図示において右側に配置されている。本実施形態において主にＯＦＦ光板２０を冷却するための冷却流路が流路Ｉであり、主に光源手段７を冷却するための冷却流路が流路Ｊである。

　流路Ｉは、例えば、吸気ファン３０から吸気した外気が光学エンジン６及びその一部であるＯＦＦ光板２０にあたり、排気ファン３１から排出される流路である。また、流路Ｊは、光源冷却ファン３２により、光源ハウジング４５の内部に配置される光源手段７に送風し、排気ファン３１から排出される流路である。つまり、流路Ｉの風量を増せば、ＯＦＦ光板２０をより冷却することが可能となり、流路Ｊの風量を増せば、光源手段７をより冷却することが可能となる。吸気ファン３０及び排気ファン３１、並びに光源冷却ファン３２の制御は後述する制御部５１により行われる。

　なお、本実施形態における、ＯＦＦ光板２０、吸気ファン３０及び排気ファン３１、並びに光源冷却ファン３２の配置構成は例示であり、図１１に物理的に示した配置構成に限定されるものではない。また、本実施形態において、吸気ファン３０及び排気ファン３１の出力制御により装置内全体を冷却することで、ＯＦＦ光板２０が冷却されることとしてもよい。さらに、意図的に、ＯＦＦ光板２０に冷却するための風量が増すように吸気ファン３０及び排気ファン３１の出力を制御することとしてもよい。

　次に、本実施形態におけるプロジェクタ１の機能ブロックについて図１２を参照して説明する。プロジェクタ１は、操作部５と、光源手段７と、照明光学系８と、画像表示素子９と、投射光学系１０と、制御部５１と、計測部５２と、電源部５３と、冷却手段５４と、ランプ点灯処理部７ａと、画像表示素子駆動部９ａを含み構成されている。光源手段７、照明光学系８、画像表示素子９、投射光学系１０、冷却手段５４については既に説明したため、ここでの説明を省略する。

　制御部５１は、検出部５０により遮蔽物が検出されたとき、投射部４から投射させる光量を制御するとともに、冷却手段５４の出力制御を行う制御手段である。光量の制御は、例えば、投射部４により黒又は黒に近似した暗画像を表示するように光を投射させる制御である。

　計測部５２は、検出部５０により遮蔽物が検出されてからの時間を計測するタイマー等の計測手段である。

　制御部５１は、計測部５２により予め定められた第１の時間として例えばｔ１時間が計測されたとき、冷却手段５４の出力を上げる制御を実行する。本発明においては、この制御を便宜的に第１制御という。冷却手段５４の出力を上げる制御とは、例えば、上述した流路Ｉ及び流路Ｊの流量をＯＦＦ光板２０にあたるように、吸気ファン及び排気ファンの回転速度を通常動作時の設定回転速度より速くするなど出力調整制御をいう。

　また、制御部５１は、計測部５２により予め定められた第２の時間として例えばｔ２時間が計測されたとき、光源を消灯制御するとともに、光源冷却ファンの出力を上げる制御を実行する。本発明においては、この制御を便宜的に第２制御という。

　さらに、制御部５１は、計測部５２により予め定められた第３の時間として例えばｔ３時間が計測されたとき、装置全体の動作状態を待機（スタンバイ）状態に制御する。本発明においては、この制御を便宜的に第３制御という。

　また、制御部５１は、上述した第１制御及び第２制御の実行中に、検出部５０により遮蔽物が検出されなくなったとき、投射部４により所定の画像を表示するための光を投射させる制御を実行する。

　なお、上述した第１制御、第２制御、及び第３制御は、本発明を構成するために便宜的に定義した概念であり、序列や加算等の意義を有するものでも、序列や加算等の意義に限定解釈されるものではない。第１制御、第２制御、及び第３制御の詳細については後述する。

　ランプ点灯処理部７ａは光源手段７の点灯制御を行う手段である。画像表示素子駆動部９ａは、画像表示素子９を駆動する手段である。ランプ点灯処理部７ａ及び画像表示素子駆動部９ａは制御部５１により制御される。

　次に、本実施形態におけるプロジェクタ１の制御部５１による制御処理手順について図１３のフローチャートを参照して説明する。

　まず、プロジェクタ１の電源を投入し、検出部５０としての赤外線センサにより遮蔽物が検出されるかどうかが判断される（ステップＳ１）。遮蔽物の検出は、例えば、赤外線センサの受光部の受光レベルが所定の閾値以上か否かにより判断される。受光レベルが所定の閾値以下であったとき、制御部５１は遮蔽物が検出されないと判断し（ステップＳ１、ＮＯ）、通常動作を実行する（ステップＳ２）。通常動作とは、画像を投影させるための光を光源手段７から投影面に投射させる動作である。

　次に、赤外線センサ受光部の受光レベルが所定の閾値以上であり、遮蔽物の検出と判断されたとき（ステップＳ１、ＹＥＳ）、制御部５１の制御により計測部５２に遮蔽物検出からの経過時間がカウントされる（ステップＳ３）。なお、ここでは遮蔽物が検出された時点をｔ０とする。

　計測部５２により計測されたｔ１時間を経過しても赤外線センサにより遮蔽物が検出されたままであり、タイマカウントが継続される場合（ステップＳ４、ＹＥＳ）、制御部５１により上述した第１制御が実行される（ステップＳ５）。例えば、第１制御として、制御部５１の制御により、投射部４に、光源手段７から照射された光を変調して黒又は黒に近似した暗画像を表示させる。本制御により、遮蔽物に照射される光量が低減し、遮蔽物の温度上昇を防止することができる。

　また、上記光量の制御とともに、制御部５１は、冷却手段５４としての吸気ファン３０と排気ファン３１の回転速度を通常動作時の設定回転速度より速くする制御を行う。光量制御により黒又は黒に近似した暗画像を投射する際は、ＯＦＦ光板２０の温度が上昇するため、通常使用時より冷却する必要がある。

　このため、上記のように吸気ファン３０と排気ファン３１の回転速度を通常より速める制御を行うことで、ＯＦＦ光板２０にあたる風量が多くなり、ＯＦＦ光板２０及び装置内部の温度上昇を防止することができる。これにより、プロジェクタ１の故障及び各部品の熱膨張による画像品質劣化を防止することができる。

　次に、第１制御が実行され、さらに、計測部５２により計測されたｔ２時間を経過しても赤外線センサにより遮蔽物が検出されたままであり、タイマカウントが継続される場合（ステップＳ６、ＹＥＳ）、制御部５１により第２制御が実行される（ステップＳ７）。

　上述した第１制御実行中は、光源手段７から投射されるエネルギーは、通常動作時と同じである。しかし、プロジェクタ１内の制御により投射光の光束量を抑制しているため、プロジェクタ１を使用者が使っていないにも関わらず、無駄な電力を消費している状態である。このような無駄な電力消費を回避するため第２制御を実行する。

　第２制御は、制御部５１により光源手段７を消灯し、即時に吸気ファン３０、排気ファン３１、光源冷却ファン３２の回転速度を通常動作時の設定回転速度より速くする制御である。本制御により、無駄な電力消費を回避するだけでなく、光源手段７の消灯後、再点灯可能となる温度まで光源手段７の温度が低下する時間を短縮することができる。よって、再度プロジェクタ１で映像投射されるまでの待ち時間を短縮することができる。これによりプロジェクタ１の使用効率の向上を図ることができる。

　第２制御が実行され、さらに、計測部５２により計測されたｔ３時間を経過しても赤外線センサにより遮蔽物が検出されたままであり、タイマカウントが継続される場合（ステップＳ８、ＹＥＳ）、制御部５１によりスタンバイモードに制御される（ステップＳ９）。

　上述した第２制御実行中は、光源手段７の消灯に加え、全冷却ファンの回転数出力を上げている状態であり、被投射面２への映像投影はされていない状態である。そのため、プロジェクタ１のユーザは、電源オフすることを忘れ、例えば、会議室から退室してしまうことも考えられる。この状態においても無駄な消費電力を使用していることになるため、これを回避することが必要である。このため、制御部５１によりスタンバイモードへの遷移制御が実行される。

　スタンバイモードへの遷移制御が実行されると、光源手段７は消灯したまま、全冷却ファンは停止され、プロジェクタ１において通常設定されているスタンバイモード、つまり待機状態に移行する。なお、この時、計測部５２によりカウントされていた時間ｔはリセットされる。

　なお、上述したステップＳ４、ステップＳ６、ステップＳ８において、タイマカウントが継続されない場合（各ステップにおいてＮＯの場合）は、引き続き赤外線センサにより遮蔽物の検出が行われる（ステップＳ１）。

　なお、本実施形態においては、上述した各状態遷移前のタイマカウント中も検出部５０は遮蔽物の検出を行っている。例えば、タイマカウント中に遮蔽物が取り除かれ、検出部５０により遮蔽物が検出されなくなった場合、即時、制御部５１により、通常動作を実行し、光源手段７を点灯させる動作を開始してもよい。これにより、ユーザは特段の操作を要することなく、投影画像を閲覧することができる。

　なお、上述する各実施形態は、本発明の好適な実施形態であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更実施が可能である。例えば、上述した本実施形態の画像投射装置における各処理を、ハードウェア、又は、ソフトウェア、あるいは、両者の複合構成を用いて実行することも可能である。

　なお、ソフトウェアを用いて処理を実行する場合には、処理シーケンスを記録したプログラムを、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ内のメモリにインストールして実行させることが可能である。あるいは、各種処理が実行可能な汎用コンピュータにプログラムをインストールして実行させることが可能である。

　また、上述した本実施形態においては、画像表示素子としてＤＭＤ素子などのマイクロミラー素子を利用したＤＬＰ（Ｄｅｇｉｔａｌ　Ｌｉｇｈｔ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）プロジェクタを採用しているが、例えば、液晶等を利用した他のプロジェクタにも本発明を適用することができる。つまり、液晶等の場合も光束量の制御にあたり装置内部に熱がこもることが考えられるため、その熱を冷却するために本発明のように冷却手段の出力を上げる制御を行えば、装置内部の熱のこもりを防止することが可能となる。

　１　　プロジェクタ
　２　　被投射面
　３　　上面パネル
　４　　投射部
　４ａ　　投射窓
　５　　操作部
　６　　光学エンジン
　７　　光源手段
　７ａ　　ランプ点灯処理部
　８　　照明光学系
　９　　画像表示素子
　９ａ　　画像表示素子駆動部
　１０　　投射光学系
　１１　　カラーホイール
　１２　　ライトトンネル
　１３　　リレーレンズ
　１４　　シリンダミラー
　１５　　凹面ミラー
　１６　　ＤＭＤ素子
　１７　　ＤＭＤプリント基板
　１８　　固定板
　１９　　ヒートシンク
　２０　　ＯＦＦ光板
　２１　　投射レンズ
　２２　　照明ハウジング
　２３　　折り返しミラー
　２４　　自由曲面ミラー
　３０　　吸気ファン
　３１　　排気ファン
　３２　　光源冷却ファン
　４５　　光源ハウジング
　５０　　検出部
　５１　　制御部
　５２　　計測部
　５３　　電源部
　５４　　冷却手段
　６０　　遮蔽物

特許第４８６７１４８号公報

Claims

　筐体と、
　前記筐体内に設けられた光源と、
　前記光源からの光を投射する投射手段と、
　前記筐体内を冷却する冷却手段と、
　前記投射手段から投射される光を遮る遮蔽物を検出する検出手段と、
　前記検出手段により前記遮蔽物が検出されたとき、前記投射手段から投射させる光量を制御するとともに、前記冷却手段の出力制御を行う制御手段と、
　を備えることを特徴とする画像投射装置。
　前記検出手段により遮蔽物が検出されてからの時間を計測する計時手段を備え、
　前記制御手段は、前記計時手段により予め定められた第１の時間が計測されたとき、前記冷却手段の出力を上げる第１制御を実行することを特徴とする請求項１記載の画像投射装置。
　前記冷却手段は、少なくとも、前記筐体内に吸気する吸気ファンと、前記筐体内から排気する排気ファンと、を含むことを特徴とする請求項１記載の画像投射装置。
　前記冷却手段は、少なくとも前記光源を冷却する光源冷却ファンを含み、
　前記制御手段は、前記計時手段により予め定められた第２の時間が計測されたとき、前記光源を消灯制御するとともに、前記光源冷却ファンの出力を上げる第２制御を実行することを特徴とする請求項２記載の画像投射装置。
　前記制御手段は、前記計時手段により前記第２制御開始から予め定められた第３の時間が計測されたとき、装置全体の動作状態を待機状態に制御する第３制御を実行することを特徴とする請求項４記載の画像投射装置。
　前記制御手段は、前記第１制御及び前記第２制御の実行中に、前記検出手段により遮蔽物が検出されなくなったとき、前記投射手段により所定の画像を表示するための光を投射させる制御を実行することを特徴とする請求項４記載の画像投射装置。
　前記制御手段による光量の制御は、少なくとも前記投射手段により黒又は黒に近似した暗画像を表示するように光を投射させる制御であることを特徴とする請求項１記載の画像投射装置。
　所定の投射手段に筐体内に設けられた光源からの光を投射させる工程と、
　前記筐体内を所定の冷却手段に冷却させる工程と、
　前記投射手段から投射される光を遮る遮蔽物を所定の検出手段に検出させる工程と、
　前記検出手段により前記遮蔽物が検出されたとき、前記投射手段から投射させる光量を制御するとともに、前記冷却手段の出力を制御する工程と、
　を備えることを特徴とする制御方法。
　所定の投射手段に筐体内に設けられた光源からの光を投射させる処理と、
　前記筐体内を所定の冷却手段に冷却させる処理と、
　前記投射手段から投射される光を遮る遮蔽物を所定の検出手段に検出させる処理と、
　前記検出手段により前記遮蔽物が検出されたとき、前記投射手段から投射させる光量を制御するとともに、前記冷却手段の出力を制御する処理と、
　をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。