(57)【要約】【課題】光源における光学損傷の発生を抑制しつつ、短時間で明るい画像を投射する。【解決手段】入力された画像信号に基づいて画像を投射する画像投射装置は、可視画像の投射に用いられる第１の光を発する第１の光源5rd, 5rdと、第１の光源に供給する駆動電流を制御する光源制御手段1, 3と、画像投射装置を画像信号に基づいて可視画像を投射する第１の状態と画像信号に基づいて可視画像を投射しない第２の状態とに切り替える切替え手段2とを有する。光源制御手段は、第２の状態において、第１の光源に、第１の状態よりも低く、かつ零ではない駆動電流を供給する。【選択図】図１
2020034894.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された画像信号に基づいて画像を投射する画像投射装置であって、
可視画像の投射に用いられる第１の光を発する第１の光源と、
前記第１の光源に供給する駆動電流を制御する光源制御手段と、
前記画像投射装置を前記画像信号に基づいて可視画像を投射する第１の状態と前記画像信号に基づいて可視画像を投射しない第２の状態とに切り替える切替え手段とを有し、
前記光源制御手段は、前記第２の状態において、前記第１の光源に、前記第１の状態よりも低く、かつ零ではない駆動電流を供給することを特徴とする画像投射装置。
【請求項２】
前記第１の光とは波長が異なる光であって、前記可視画像の投射に用いられる第２の光を発する第２の光源を有し、
前記光源制御手段は、前記第２の状態において、前記第２の光源への駆動電流の供給を停止することを特徴とする請求項１に記載の画像投射装置。
【請求項３】
前記第１および第２の光を用いて生成された第３の光を変調する光変調手段と、
該光変調手段の駆動を制御する変調制御手段とを有し、
前記変調制御手段は、前記第１の状態においては前記画像信号に基づいて前記光変調手段を駆動し、前記第２の状態においては被投射面に前記第３の光が導かれない又は前記第１の状態よりも減光されて導かれるように駆動することを特徴とする請求項１または２に記載の画像投射装置。
【請求項４】
前記第１および第２の光を用いて生成された第３の光を変調する光変調手段と、
前記光変調手段に向かう光路または前記光変調手段から被投射面に向かう光路を開閉するシャッタと、
該シャッタの駆動を制御するシャッタ制御手段とを有し、
前記シャッタ制御手段は、前記第１の状態においては前記シャッタを前記光路を開放するように駆動し、前記第２の状態においては前記シャッタを前記光路を遮蔽するように駆動することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の画像投射装置。
【請求項５】
前記第１の光源を冷却する冷却手段と、
前記冷却手段を制御する冷却制御手段とを有し、
前記冷却制御手段は、前記第２の状態において、前記第１の状態よりも前記第１の光源に対する冷却を弱めることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の画像投射装置。
【請求項６】
前記第２の光を波長変換する波長変換素子と、
該波長変換素子を回転させるモータと、
前記モータの回転を制御するモータ制御手段とを有し、
前記モータ制御手段は、前記第２の状態での前記モータの回転数を前記第１の状態での回転数より低く設定することを特徴とする請求項２から４のいずれか一項に記載の画像投射装置。
【請求項７】
前記光源制御手段は、前記第２の状態から前記第１の状態に切り替わった際に、前記モータの回転数が前記第１の状態での回転数に増加するよりも前に、前記第１の光源に前記第１の状態での駆動電流の供給を開始することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の画像投射装置。
【請求項８】
前記第１の光が赤光であることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の画像投射装置。
【請求項９】
前記第１または第２の光とは波長が異なる光であって、ＩＲ画像の投射に用いられる第４の光を発する第３の光源を有することを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の画像投射装置。
【請求項１０】
前記第２の状態は、前記画像投射装置に前記画像信号が入力されていない状態および前記画像信号に基づく画像投射を行わないユーザ指示がある状態、前記画像投射装置にＩＲ画像信号が入力されている状態のうち少なくとも一つであることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の画像投射装置。
【請求項１１】
入力された画像信号に基づいて画像を投射する画像投射装置の制御方法であって、
可視画像の投射に用いられる第１の光を発する第１の光源に供給する駆動電流を制御するステップと、
前記画像投射装置を前記画像信号に基づいて可視画像を投射する第１の状態と前記画像信号に基づいて可視画像を投射しない第２の状態とに切り替えるステップとを有し、
前記第２の状態において、前記第１の光源に、前記第１の状態よりも低く、かつ零ではない駆動電流を供給することを特徴とする画像投射装置の制御方法。
【請求項１２】
画像投射装置のコンピュータに、請求項１１に記載の制御方法に従う処理を実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶プロジェクタ等の画像投射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光源から発せられた光を、液晶パネル等の光変調素子により画像変調してスクリーン等の被投射面に投射する画像投射装置（以下、プロジェクタという）には、光源としてレーザダイオード（ＬＤ）を用いるものがある。このようなプロジェクタには、特許文献１にて開示されているように、互いに異なる波長の光を発する複数のＬＤ（青色ＬＤと赤色ＬＤ）を用いるものがある。
【０００３】
また、特許文献２には、画像信号の入力の有無に応じて光源の点灯状態を制御するプロジェクタが開示されている。このプロジェクタでは、画像信号が入力されているときは光源を点灯する投射（通常）モードで動作し、画像信号の入力がないとき、すなわち投射すべき画像がないときには光源を消灯して無駄な電力消費を抑える非投射（ブランク）モードに切り替わる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−２２４３０４号公報
【特許文献２】特開２００３−５１４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ただし、赤色ＬＤには、青色ＬＤに比べて、特に温度が低いときに光学損傷（ＣＯＤ：Catastrophic Optical Damage）を引き起こしやすいという性質がある。特許文献２にて開示されたプロジェクタにおいて、ブランクモードから通常モードに切り替わるときは、赤色ＬＤの温度が低い状態で該赤色ＬＤを点灯させることになるため、ＣＯＤが生ずるおそれがある。ブランクモードから通常モードに切り替える際に、赤色ＬＤの駆動電流を徐々に増加させる方法もあるが、この方法では通常モードに切り替わってから投射画像が所望の明るさになるまでに長時間を要する。
【０００６】
本発明は、赤色ＬＤ等の光源におけるＣＯＤの発生を抑制しつつ、非投射モードから投射モードに切り替わってから短時間で明るい画像を投射することが可能なプロジェクタを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面としての画像投射装置は、入力された画像信号に基づいて画像を投射する。該画像投射装置は、可視画像の投射に用いられる第１の光を発する第１の光源と、第１の光源に供給する駆動電流を制御する光源制御手段と、画像投射装置を画像信号に基づいて可視画像を投射する第１の状態と画像信号に基づいて可視画像を投射しない第２の状態とに切り替える切替え手段とを有する。そして光源制御手段は、第２の状態において、第１の光源に、第１の状態よりも低く、かつ零ではない駆動電流を供給することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の他の一側面としての制御方法は、入力された画像信号に基づいて画像を投射する画像投射装置に適用される。該制御方法は、可視画像の投射に用いられる第１の光を発する第１の光源に供給する駆動電流を制御するステップと、画像投射装置を画像信号に基づいて可視画像を投射する第１の状態と画像信号に基づいて可視画像を投射しない第２の状態とに切り替えるステップとを有する。そして、第２の状態において、第１の光源に、第１の状態よりも低く、かつ零ではない駆動電流を供給することを特徴とする。
【０００９】
なお、画像投射装置のコンピュータに、上記制御方法に従う処理を実行させるコンピュータプログラムも、本発明の他の一側面を構成する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、第１の光源におけるＣＯＤの発生を抑制することができ、かつ第２の状態から第１の状態に切り替わってから短時間で明るい画像を投射することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例１であるプロジェクタの構成を示す図。
【図２】実施例１のプロジェクタで行われる処理を示すフローチャート。
【図３】本発明の実施例２のプロジェクタで行われる処理を示すフローチャート。
【図４】本発明の実施例３であるプロジェクタの構成を示す図。
【図５】実施例３のプロジェクタで行われる処理を示すフローチャート。
【図６】本発明の実施例４であるプロジェクタで行われる処理を示すフローチャート。
【図７】本発明の実施例５であるプロジェクタで行われる処理を示すフローチャート。
【図８】本発明の実施例６であるプロジェクタの構成を示す図。
【図９】本発明の実施例６であるプロジェクタで行われる処理を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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。
【実施例１】
【００１３】
図１は、本発明の実施例１である画像投射装置としてのプロジェクタの構成を示している。以下の説明において、Ｒ、Ｇ、Ｂはそれぞれ、赤、緑、青の意味である。１はシステム制御部、２はモード切替え部、３は駆動電流算出部、４は光源駆動部である。５ｂａ，５ｂｂはＢ光源であり、５ｒｃ，５ｒｄはＲ光源である。６ｂはＢ光源用ヒートシンク、６ｒはＲ光源用ヒートシンク、７ｂはＢ光源用冷却部、７ｒはＲ光源用冷却部、８は冷却制御部である。
【００１４】
９ｂａ，９ｂｂはＢ用コリメートレンズであり、９ｒｃ，９ｒｄはＲ用コリメートレンズｄである。１０は第１のレンズ、１１は第２のレンズ、１３は光反射部材、１４はガラス板、１５は第３のレンズである。１６は蛍光体（波長変換素子）、１７は蛍光体支持部材、１８はモータ、１９はモータ制御部である。２１ａは第１のフライアイレンズ、２１ｂは第２のフライアイレンズ、２２は偏光変換素子、２３は第４のレンズである。
【００１５】
２４はダイクロイックミラー、２５は波長選択性位相板、２６ＲＢはＲＢ用偏光ビームスプリッタ、２６ＧはＧ用偏光ビームスプリッタ、２７ＲはＲ用λ／４板、２７ＧはＧ用λ／４板、２７ＢはＢ用λ／４板である。２８ＲはＲ用光変調部、２８ＧはＧ用光変調部、２８ＢはＢ用光変調部である。３０は色合成プリズム、３２は投射レンズである。
【００１６】
駆動電流算出部３は、システム制御部１からの指示に応じてＢ光源５ｂａ，５ｂｂおよびＲ光源５ｒｃ，５ｒｄの駆動電流を算出する。光源駆動部４は、駆動電流算出部３により算出された各駆動電流を各光源に供給してこれを駆動する。システム制御部１および駆動電流算出部３は、光源制御手段を構成する。
【００１７】
Ｂ光源（第２の光源）５ｂａ，５ｂｂは、Ｂ光（青光）を発する互いに同じ半導体レーザダイオードを用いて構成されている。Ｂ光源５ｂａ，５ｂｂのピーク波長は、例えば４５５ｎｍである。Ｒ光源（第１の光源）５ｒｃ，５ｒｄは、Ｒ光（赤光：第１の光）を発する互いに同じ半導体レーザダイオードを用いて構成されている。Ｒ光源５ｒｃ，５ｒｄのピーク波長は、例えば６３５ｎｍである。Ｂ光源５ｂａ，５ｂｂは、Ｂ光源用ヒートシンク６ｂに取り付けられている。Ｒ光源５ｒｃ，５ｒｄは、伝熱部材としてのＲ光源用ヒートシンク６ｒに取り付けられている。各ヒートシンクとしては、放熱フィンが設けられた銅板等が用いられる。各光源と各ヒートシンクは、熱伝導シート等の伝熱部材で密着されていることが好ましい。なお、Ｂ光源およびＲ光源のそれぞれの数は、２つでなくてもよい。
【００１８】
Ｂ光源用ヒートシンク６ｂとＲ光源用ヒートシンク６ｒの背面にはそれぞれ、冷却ファンにより構成されるＢ光源用冷却部（以下、Ｂ光源用冷却ファンという）７ｂとＲ光源用冷却部（冷却手段：以下、Ｒ光源用冷却ファンという）７ｒが配置されている。
【００１９】
Ｂ光源用冷却ファン７ｂおよびＲ光源用冷却ファン７ｒのそれぞれからの冷却風によってＢ光源用ヒートシンク６ｂおよびＲ光源用ヒートシンク６ｒが冷却される。Ｂ光源用冷却ファン７ｂとＲ光源用冷却ファン７ｒの回転数（ファン回転数）は、システム制御部１の指示に基づいて冷却制御部８によって制御される。各冷却ファンの駆動電圧を上げるとファン回転数が増加し、駆動電圧を下げるとファン回転数が減少する。システム制御部１と冷却制御部８により、冷却制御手段が構成される。図１においてＢ光源用冷却ファン７ｂとＲ光源用冷却ファン７ｒから出ている矢印の向きは、冷却風の向きを示している。
【００２０】
Ｂ光源用ヒートシンク６ｂおよびＲ光源用ヒートシンク６ｒはそれぞれ、Ｂ光源５ｂａ，５ｂｂが発した熱およびＲ光源５ｒｃ，５ｒｄが発した熱を平均化する。Ｂ光源用ヒートシンク６ｂおよびＲ光源用ヒートシンク６ｒをそれぞれＢ光源用冷却ファン７ｂおよびＲ光源用冷却ファン７ｒにより冷却することで、Ｂ光源５ｂａ，５ｂｂおよびＲ光源５ｒｃ，５ｒｄを同時に冷却することができる。
【００２１】
Ｂ光源５ｂａ，５ｂｂから発せられたＢ光はそれぞれ、Ｂ用コリメートレンズ９ｂａ，９ｂｂに入射する。Ｒ光源５ｒｃ，５ｒｄから発せられたＲ光はそれぞれ、Ｒ用コリメートレンズ９ｒｃ，９ｒｄに入射する。各コリメートレンズは、各光源からの光を略平行光に変換する。図１における各光源からの矢印の向きは、光の光路と進行方向を表している。このことは以降の光路おいても同様である。
【００２２】
各コリメートレンズから出射した光は、第１のレンズ１０および第２のレンズ１１に入射して励起光１２として出射する。第１のレンズ１０と第２のレンズ１１は、各コリメートレンズから出射した光の光束径を調整する役割を有する。
【００２３】
励起光１２は、ガラス板１４の表面に設けられた光反射部材１３で反射され、第３のレンズ１５を介して蛍光体１６に照射される。光反射部材１３は、ガラス板１４の表面のうち励起光１２が照射される部分にのみ設けられている。また、第３のレンズ１５は、励起光１２を集光して蛍光体１６上に所定サイズの光照射領域を形成する。
【００２４】
蛍光体１６の材料は、例えばＹＡＧ：Ｃｅである。蛍光体１６は、モータ１８の回転軸を中心とした円周方向に設けられ、蛍光体支持部材１７によって支持されている。蛍光体支持部材１７の材料は、典型的にはアルミ等の金属板である。ただし、金属板と同様な機能を有するものであれば、金属板に限られない。モータ１８は、蛍光体１６からの放熱を効率的に行うために、蛍光体１６および蛍光体支持部材１７を回転させる。モータ１８の回転数は、システム制御部１の指示に応じてモータ制御部１９により制御される。
【００２５】
蛍光体１６は、励起光１２のうちＢ光の一部を波長変換して黄色の蛍光光を発生させる。蛍光光と蛍光体１６により波長変換されなかったＢの励起光（非変換光）とＲ光とが合成されて白色（Ｗ）光としての照明光２０が生成される。
【００２６】
照明光２０は、第３のレンズ１５に入射して略平行光に変換される。第３のレンズ１５を透過した照明光２０は、さらにガラス板１４のうち光反射部材１３以外の部分を透過して、第１のフライアイレンズ２１ａおよび第２のフライアイレンズ２１ｂを透過することで複数の光束に分割されて偏光変換素子２２に入射する。偏光変換素子２２は、無偏光光である照明光２０を特定の１つの偏光方向を有する直線偏光に変換する。一般に、ＬＤからの光束は直線偏光光であるが、蛍光体１６からの照明光２０は無偏光光になっている。このため、後述する偏光ビームスプリッタでの偏光分離を効率良く行うために、偏光変換素子２２を設けることで直線偏光（図１の紙面に垂直な偏光方向を有するＳ偏光）に変換する。
【００２７】
偏光変換素子２２から出射した照明光２０としての複数の光束は、第４のレンズ２３により集光されて３つの光変調部（光変調手段）２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂ上にて重ね合わせられる。これにより、各光変調部は均一に照明される。以下に説明するように照明光２０から分離されるＲ光、Ｇ光およびＢ光は第３の光に相当する。
【００２８】
第４のレンズ２３を透過した照明光２０は、ダイクロイックミラー２４に導かれる。ダイクロイックミラー２４は、照明光２０のうちＲＢ光２０ＲＢを反射し、Ｇ光２０Ｇを透過させる。ダイクロイックミラー２４を透過したＳ偏光のＧ光２０Ｇは、Ｇ用偏光ビームスプリッタ２６Ｇに入射してその偏光分離面で反射され、Ｇ用光変調部２８Ｇに到達する。ここで、Ｇ用光変調部２８Ｇは、デジタル駆動式の反射型液晶表示素子であり、Ｇ光２０Ｇを変調するための原画を形成する。変調制御手段としてのシステム制御部１は、外部から入力された映像信号（画像信号）に基づいてＧ用光変調部２８Ｇに原画を形成させるようにこれを駆動する。この際、システム制御部１は、Ｇ用光変調部２８Ｇの各画素を各フレーム期間内にＯＮ／ＯＦＦ駆動し、該ＯＮ／ＯＦＦ駆動のデューティを制御することによりＧ用光変調部２８Ｇに複数の階調を表現させる。これらのことは、Ｒ用光変調部２８ＲとＢ用光変調部２８Ｂも同様である。
【００２９】
Ｇ用光変調部２８Ｇは、Ｇ光２０Ｇを原画に応じて変調するとともに反射する。これにより、Ｇ用光変調部２８Ｇから変調光２９Ｇが出射する。変調光２９ＧのうちＳ偏光成分は、Ｇ用偏光ビームスプリッタ２６Ｇの偏光分離面で反射され、光源側に戻され、投射光から除去される。一方、変調光２９ＧのうちＰ偏光成分は、Ｇ用偏光ビームスプリッタ２６Ｇの偏光分離面を透過する。このとき、全ての偏光成分をＳ偏光に変換した状態（以下、全黒表示状態という）において、λ／４板２７Ｇの遅相軸または進相軸をＧ用偏光ビームスプリッタ２６Ｇへの入射光軸と反射光軸を含む平面に垂直な方向に調整する。これにより、Ｇ用偏光ビームスプリッタ２６ＧとＧ用光変調部２８Ｇで発生する偏光状態の乱れの影響を小さく抑えることができる。Ｇ用偏光ビームスプリッタ２６Ｇから出射した変調光２９Ｇは、色合成プリズム３０に入射する。
【００３０】
ダイクロイックミラー２４で反射されたＲＢ光２０ＲＢは、波長選択性位相板２５に入射する。波長選択性位相板２５は、Ｒ光をその偏光方向を９０度回転させることでＰ偏光に変換し、Ｂ光をその偏光方向を回転させることなくＳ偏光として透過させる。波長選択性位相板２５を透過したＲＢ光２０ＲＢは、ＲＢ用偏光ビームスプリッタ２６ＲＢに入射する。
【００３１】
ＲＢ用偏光ビームスプリッタ２６ＲＢは、Ｐ偏光であるＲ光２０Ｒを透過し、Ｓ偏光であるＢ光２０Ｂを反射する。ＲＢ用偏光ビームスプリッタ２６ＲＢの偏光分離面を透過したＲ光２０Ｒは、Ｒ用光変調部２８Ｒで変調および反射されて変調光２９Ｒとして出射する。変調光２９ＲのうちＰ偏光成分は、ＲＢ用偏光ビームスプリッタ２６ＲＢの偏光分離面を透過して光源側に戻され、投射光から除去される。一方、変調光２９ＲのうちＳ偏光成分は、ＲＢ用偏光ビームスプリッタ２６ＲＢの偏光分離面で反射されて色合成プリズム３０に入射する。
【００３２】
ＲＢ用偏光ビームスプリッタ２６ＲＢの偏光分離面で反射されたＢ光２０Ｂは、Ｂ用光変調部２８Ｂで変調および反射されて変調光２９Ｂとなる。変調光２９ＢのうちＳ偏光成分は、ＲＢ用偏光ビームスプリッタ２６ＲＢの偏光分離面で反射されて光源側に戻され、投射光から除去される。一方、変調光２９ＢのうちＰ偏光成分は、ＲＢ用偏光ビームスプリッタ２６ＲＢの偏光分離面を透過して色合成プリズム３０に入射する。このとき、λ／４板２７Ｒ，２７Ｂの遅相軸をＧ用のλ／４板２７Ｇと同様に調整することにより、ＲとＢそれぞれの全黒表示状態の調整を行うことができる。こうして１つの光束に合成されてＲＢ用偏光ビームスプリッタ２６ＲＢから出射したＲＢ光２９ＲＢは、色合成プリズム３０に入射する。
【００３３】
色合成プリズム３０は、ＲＢ光２９ＲＢを透過してＧ光２９Ｇを反射することでこれらを合成して投射光３１を生成する。投射光３１は、投射レンズ３２を介してスクリーン等の不図示の被投射面に拡大投射される。これにより、投射画像としてのカラー画像が表示される。なお、図１に示した光路は、本プロジェクタが全白画像を表示しているときのものである。以下の実施例でも、特に断りがない限り、プロジェクタは全白画像を表示しているものとする。
【００３４】
モード切替え部（切替え手段）２は、電源が投入された動作状態にあるプロジェクタのモードを以下に説明する通常モード（第１の状態）とブランクモードとに切り替える。なお、本実施例では、モード切替え部２はシステム制御部１内に設けられているが、システム制御部１とは別に設けられていてもよい。通常モードは、プロジェクタに入力された画像信号に基づく可視画像を投射する投射モードである。可視画像とは、波長が７００ｎｍより短い光によって形成される画像である。ただし、可視画像に使う波長の上限はこの限りではない。
【００３５】
一方、ブランクモードは、プロジェクタに画像信号が入力されていないときに画像を非投射とする非投射モードの１つである。ただし、ブランクモード中に黒画像信号を入力することにより、光源を点灯させるか点灯させないかに関わらず、非投射と同等の状態にしてもよい。また、本実施例のプロジェクタは、ブランクモードとは別に、プロジェクタに画像信号が入力されていてもユーザが画像信号に基づく画像を一時的に投射しないように指示した場合に非投射にするモードを有する。このユーザ指示により画像投射を行わないモードとブランクモードが非投射モード（第２の状態）に相当する。
【００３６】
図２のフローチャートは、本実施例においてシステム制御部１(および駆動電流演算部３)が行う光源制御処理(制御方法)を示している。システム制御部１は、コンピュータプログラムに従って本処理を実行する。以下の説明において、「Ｓ」はステップを意味する。これらのことは後述する他の実施例でも同じである。
【００３７】
Ｓ１にてプロジェクタの電源が投入(ＯＮ)されると、システム制御部１は、Ｓ２において立上げ処理を行う。立上げ処理は、プロジェクタが画像を投射するために必要な設定を行ったり、プロジェクタ内部の素子の温度が安定するまで待機したりする処理である。
【００３８】
次にＳ３では、システム制御部１は、ブランクモードが設定されているか否かおよび不図示の操作部を通じてユーザによる非投射指示がなされたか否かを判断する。ただし、ブランクモードは設定と非設定を選択できるようになっていてもよいし、常に設定されていてもよい。システム制御部１は、ブランクモードが設定されている場合またはユーザによる非投射指示がなされた場合はＳ４に進み、そうでなければＳ８に進む。
【００３９】
Ｓ４では、システム制御部１は、プロジェクタの外部から画像信号が入力されているか否かを判断し、画像信号が入力されている場合はＳ５に進み、画像信号が入力されていない場合はＳ１１に進む。なお、ユーザによる非投射指示がなされた場合は、入力画像信号の有無に関わらずＳ１１に進む。
【００４０】
Ｓ５では、システム制御部１内のモード切替え部２が、プロジェクタのモードを通常モードに設定する。
【００４１】
次にＳ６では、システム制御部１は、駆動電流算出部３に、Ｒ光源５ｒｃ，５ｒｄの駆動電流として、通常モード用駆動電流を算出させる。通常モード用駆動電流は、入力された画像信号に基づく画像を投射するのに適したＲ光源５ｒｃ，５ｒｄの発光量（光出力）を得るための駆動電流である。また、システム制御部１は、駆動電流算出部３に、Ｂ光源５ｂａ，５ｂｂに対しても、入力された画像信号に基づく画像を投射するのに適したＢ光源５ｂａ，５ｂｂの発光量（光出力）を得るための通常モード用駆動電流を算出させる。
【００４２】
次にＳ７では、システム制御部１は、光源駆動部４に、Ｓ６で駆動電流算出部３が算出した通常モード用駆動電流をＲ光源５ｒｃ，５ｒｄおよびＢ光源５ｂａ，５ｂｂに供給させる。
【００４３】
そしてＳ８では、システム制御部１は、プロジェクタの電源を遮断（ＯＦＦ）する指令があったか否かを判断し、電源ＯＦＦの指令があった場合はＳ９に進み、該指令がなかった場合はＳ３に戻る。
【００４４】
Ｓ９では、システム制御部１は、プロジェクタの立下げ処理を行う。立下げ処理は、プロジェクタの設定、各光源の点灯履歴や異常の有無等の保存処理を含む。
【００４５】
そしてＳ１０では、システム制御部１はプロジェクタの電源をＯＦＦにする。
【００４６】
一方、Ｓ１１では、モード切替え部２がプロジェクタのモードをブランクモードに設定する。
【００４７】
次にＳ１２では、システム制御部１は、駆動電流算出部３に、Ｒ光源５ｒｃ，５ｒｄの駆動電流として、予めシステム制御部１がプログラムに従って決めたブランクモード用駆動電流を設定させる。ブランクモード用駆動電流は、通常モード用駆動電流より低く、かつ零ではない電流である。ブランクモード用駆動電流は、ブランクモードにおいて画像信号入力されたときに、Ｒ光源５ｒｃ，５ｒｄの駆動電流を短時間で通常モード用駆動電流に上げるために、Ｒ光源５ｒｃ，５ｒｄの温度を駆動電流が供給されていないときよりも上げておくためのものである。
【００４８】
これは、Ｒ光源の温度が低い状態で該Ｒ光源に高い駆動電流を流すと、Ｒ光源にてＣＯＤが発生するリスクが高くなるためである。ブランクモードにおいてＲ光源に通常モード用駆動電流より低いブランクモード用駆動電流を供給して該Ｒ光源を弱く点灯させて温めておく。これにより、ブランクモードから通常モードに切り替わって通常モード用駆動電流が供給されたＲ光源におけるＣＯＤの発生リスクを低減することができる。しかも、通常モードに切り替わった時点でＲ光源が既に温まっているため、通常モード用駆動電流の供給が許容されるまでの時間を短縮することができる。
【００４９】
ブランクモード用駆動電流は、前述したように通常モード用駆動電流よりも低い電流であるが、それに加えて、ブランクモードにおいて不要なＲ光をプロジェクタの外部に出さないように設定されることが望ましい。例えば、ブランクモード用駆動電流は、Ｒ光源がＬＤ発振する電流より小さく、Ｒ光源がＬＤ発光する電流に設定されることが望ましい。
【００５０】
なお、システム制御部１は、ブランクモードにおいて、Ｂ光源５ａａ，５ａｂに対してもＲ光源５ｒｃ，５ｒｄと同様に通常モードより低く、かつ零ではない駆動電流を供給してもよいし、Ｂ光源５ａａ，５ａｂに対する駆動電流の供給を停止してもよい。
【００５１】
次にＳ１３では、システム制御部１は、光源駆動部４に、Ｓ１２で駆動電流算出部３が設定したブランクモード用駆動電流をＲ光源５ｒｃ，５ｒｄに供給させる。この後、システム制御部１は、Ｓ３に戻る。
【００５２】
本実施例では、ブランクモードにてＲ光源を弱く点灯させて温めておくことにより、通常モードに切り替わったときのＲ光源におけるＣＯＤの発生を抑制することができ、さらに通常モードで明るい画像を投射できるようになるまでの時間を短縮することができる。
【実施例２】
【００５３】
次に、本発明の実施例２について説明する。本実施例のプロジェクタの構成は、実施例１（図１）のプロジェクタと同じであり、実施例１と共通する構成要素には実施例１と同符号を付す。
【００５４】
図３のフローチャートは、本実施例においてシステム制御部１（および駆動電流演算部３）が行う光源制御処理を示している。Ｓ１からＳ１３の処理は実施例１(図２)と同じである。
【００５５】
Ｓ１３でブランクモード用駆動電流がＲ光源５ｒｃ，５ｒｄに供給されると、システム制御部１はＳ２０において、Ｒ光が投射レンズ３２に導かれないようにＲ用光変調部２８Ｒを制御する。具体的には、Ｒ用光変調部２８Ｒに入射するＲ光２０ＲがＰ偏光のまま反射されるようにＲ用光変調部２８Ｒを駆動する。Ｒ用光変調部２８Ｒで反射されたＰ偏光は、ＲＢ用偏光ビームスプリッタ２６ＲＢを透過するため、投射レンズ３２には導かれず、被投射面に投射されない。この後、システム制御部１はＳ３に戻る。
【００５６】
本実施例では、ブランクモード中に弱く点灯するＲ光源からのＲ光が投射レンズ３２に導かれないため、不要なＲ光が被投射面に投射されないようにすることができる。
【００５７】
なお、本実施例では、ブランクモードにおいてＲ用光変調部２８ＲがＲ光２０ＲをＰ偏光のまま反射する例について説明した。しかし、Ｒ用光変調部２８Ｒからの反射光が完全なＰ偏光でなくても被投射面上に投射されるＲ光を目立たなくすることは可能であるので、反射光が多少のＳ偏光を含むようにＲ用光変調部２８Ｒが制御されてもよい。すなわち、Ｒ用光変調部２８Ｒは、通常モードに対して減光されたＲ光が投射レンズ３２に導かれるように制御されてもよい。
【実施例３】
【００５８】
次に、本発明の実施例３について説明する。図４は、実施例３のプロジェクタの構成を示している。本実施例のプロジェクタは、実施例１(図１)のプロジェクタに、シャッタ３３を追加した構成を有する。
【００５９】
シャッタ３３は、第４のレンズ２３とダイクロイックミラー２４との間、すなわち光変調部２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂに向かう光路上に設けられている。シャッタ３３は、本来は投射される画像のコントラストの向上等を目的として、照明光２０の一部を遮って各光変調部に入射する光量を調整する役割を有する。シャッタ３３は、開閉動作によって照明光２０の光量を調整するが、同様の機能を有する他の構成のシャッタを用いてもよい。シャッタ３３の駆動は、シャッタ制御手段としてのシステム制御部１によって制御される。
【００６０】
図５のフローチャートは、本実施例においてシステム制御部１(および駆動電流演算部３)が行う光源制御処理を示している。Ｓ１からＳ１３の処理は実施例１(図２)と同じである。なお、通常モードでは、システム制御部１はシャッタ３３を開く（光変調部を照明するように光路を開放する）ように駆動する。
【００６１】
Ｓ１３でブランクモード用駆動電流がＲ光源５ｒｃ，５ｒｄに供給されると、システム制御部１はＳ３０において、Ｒ光が被投射面に投射されないようにシャッタ３３を制御する。具体的には、シャッタ３３を閉じる（光変調部を照明しないように光路を遮蔽する）ように駆動する。なお、シャッタ３３の閉じ駆動とともに、実施例２のＳ２０で説明したＲ用光変調部２８Ｒの制御を行ってもよい。
【００６２】
本実施例でも、ブランクモード中に弱く点灯するＲ光源からのＲ光が投射レンズ３２に導かれないため、不要なＲ光が被投射面に投射されないようにすることができる。
【００６３】
本実施例では、シャッタ３３が照明光２０を完全に遮る例について説明した。しかし、シャッタ３３が照明光２０を完全に遮らなくても被投射面上に投射されるＲ光を目立たなくすることは可能であるので、シャッタ３３が多少開いていてもよい。
【００６４】
なお、シャッタ３３を光変調部から出射して被投射面に向かう光路上に設けてもよい。
【実施例４】
【００６５】
次に、本発明の実施例４について説明する。本実施例のプロジェクタの構成は、実施例１（図１）のプロジェクタと同じであり、実施例１と共通する構成要素には実施例１と同符号を付す。
【００６６】
図６のフローチャートは、本実施例においてシステム制御部１(および駆動電流演算部３)が行う光源制御処理を示している。Ｓ１からＳ１３の処理は実施例１(図２)と同じである。
【００６７】
Ｓ１３でブランクモード用駆動電流がＲ光源５ｒｃ，５ｒｄに供給されると、システム制御部１は、Ｓ４０において、Ｒ光源用冷却ファン７ｒの回転数（ファン回転数）を予めシステム制御部１がプログラムに従って決めたブランクモード用回転数に制御する。具体的には、システム制御部１は、通常モード用駆動電流より低いブランクモード用駆動電流の供給によりＲ光源５ｒｃ，５ｒｄの温度をできるだけ上げるために、通常モードよりもＲ光源５ｒｃ，５ｒｄに対する冷却が弱くなるようにＲ光源用冷却ファン７ｒの回転数を低く設定する。この後、システム制御部１はＳ３に戻る。
【００６８】
なお、Ｓ１３とＳ４０との間に、実施例２のＳ２０の処理や実施例３のＳ３０の処理を行ってもよい。
【００６９】
本実施例では、ブランクモードにおいてＲ光源用冷却ファン７ｒの回転数を通常モードにおける回転数よりも低く設定することにより、Ｒ光源５ｒｃ，５ｒｄの温度が上がりやすくなる。この結果、通常モードに切り替わったときにＲ光源５ｒｃ，５ｒｄにおけるＣＯＤの発生を抑制することができるとともに、通常モードで明るい画像を投射できるようになるまでの時間をより短縮することができる。また、Ｒ光源用冷却ファン７ｒの回転数が低いので、騒音を低減することができる。
【実施例５】
【００７０】
次に、本発明の実施例５について説明する。本実施例のプロジェクタの構成は、実施例１（図１）のプロジェクタと同じであり、実施例１と共通する構成要素には実施例１と同符号を付す。
【００７１】
図７のフローチャートは、本実施例においてシステム制御部１(および駆動電流演算部３)が行う光源制御処理を示している。Ｓ１からＳ１３の処理は実施例１(図２)と同じである。
【００７２】
Ｓ１３でブランクモード用駆動電流がＲ光源５ｒｃ，５ｒｄに供給されると、システム制御部１は、Ｓ５０において、モータ制御部１９を介して、モータ１８の回転数（モータ回転数）を予めシステム制御部１がプログラムに従って決めたブランクモード用回転数に制御する。具体的には、システム制御部１は、モータ１８の通常モード用回転数より低いブランクモード用回転数を設定する。これは、ブランクモードにおいてモータ１８の回転によって生じる騒音を低減するためである。システム制御部１とモータ制御部１９により、モータ制御手段が構成される。
【００７３】
Ｒ光源５ｒｃ，５ｒｄからのＲ光の一部を蛍光体１６または蛍光体支持部１７が吸収することにより生じる熱の影響が無視できる場合は、モータ１８の回転を停止させてもよい。この後、システム制御部１はＳ３に戻る。
【００７４】
なお、Ｓ１３とＳ５０との間に、実施例２のＳ２０の処理、実施例３のＳ３０の処理および実施例４のＳ４０の処理を行ってもよい。
【００７５】
また、Ｓ５０にてモータ１８の回転数をブランクモード用回転数に変更し、その後にＳ５で切り替わった通常モードにおいてＳ６およびＳ７の処理を終えたシステム制御部１は、Ｓ６０の処理を行う。Ｓ６０では、システム制御部１は、モータ制御部１９を介して、モータ１８の回転数を予めシステム制御部１がプログラムに従って決めた通常モード用回転数に変更する。そして、Ｓ８に進む。
【００７６】
本実施例では、ブランクモードから通常モードに切り替わった際に、Ｓ６０でモータ１８の回転数を通常モード用回転数に制御するよりも前に、Ｓ７でＲ光源５ｒｃ，５ｒｄに通常モード用駆動電流の供給を開始する。Ｒ光源５ｒｃ，５ｒｄに通常モード用駆動電流を供給し始めてからＲ光源５ｒｃ，５ｒｄの光出力が安定するまでの時間は、モータ１８の回転数が通常モード用回転数にて安定するまでに要する時間よりも長い。このため、Ｒ光源５ｒｃ，５ｒｄへの通常モード用駆動電流の供給をモータ１８の回転数の通常モード用回転数への変更前に開始することで、通常モードに切り替わってから明るい画像が投射されるまでの時間を短縮することができる。
【実施例６】
【００７７】
次に、本発明の実施例６について説明する。図８は、本発明の実施例６である画像投射装置としてのプロジェクタの構成を示している。本実施例のプロジェクタは、実施例１（図１）のプロジェクタに、ＩＲ（赤外：Infrared）光源５ｉ、ＩＲ光源用ヒートシンク６ｉ、ＩＲ光源用冷却部７ｉ、ＩＲ用コリメートレンズ９ｉ、ＩＲ光２０ｉおよび光合成部３４を追加した構成を有する。
【００７８】
ＩＲ光源５ｉは、ＩＲ光を発する発光ダイオードを用いて構成されている。ＩＲ光源５ｉのピーク波長は、例えば８００ｎｍである。ＩＲ光源５ｉは、ＩＲ光源用ヒートシンク６ｉに取り付けられている。ヒートシンクとしては、放熱フィンが設けられた銅板等が用いられる。ＩＲ光源とＩＲ光源用ヒートシンクは、熱伝導シート等の伝熱部材で密着されていることが好ましい。なお、ＩＲ光源の数は１つでなくてもよい。
【００７９】
ＩＲ光源用ヒートシンク６ｉの背面には、冷却ファンにより構成されるＩＲ光源用冷却部７ｉが配置されている。ＩＲ光源用冷却ファン７ｉからの冷却風によってＩＲ光源用ヒートシンク６ｉが冷却される。ＩＲ光源用冷却ファン７ｉの回転数（ファン回転数）は、システム制御部１の指示に基づいて冷却制御部８によって制御される。冷却ファンの駆動電圧を上げるとファン回転数が増加し、駆動電圧を下げるとファン回転数が減少する。システム制御部１と冷却制御部８により、冷却制御手段が構成される。図８においてＩＲ光源用冷却ファン７ｉから出ている矢印の向きは、冷却風の向きを示している。ＩＲ光源５ｉから発せられたＩＲ光は、ＩＲ用コリメートレンズ９ｉに入射する。ＩＲ用コリメートレンズは、ＩＲ光源からの光を略平行光に変換する。
【００８０】
ＩＲ用コリメートレンズから出射したＩＲ光２０ｉは、光合成部３４に入射し、第１のフライアイレンズ２１ａの方向に反射される。ここで、光合成部３４は平板ガラスであり、照明光２０を透過し、ＩＲ光２０ｉを反射するように設計されている。
【００８１】
光合成部３４を反射したＩＲ光２０ｉは、以降、Ｇ光２０Ｇと同じ光路を進む。ダイクロイックミラー２４は、ＩＲ光２０ｉを透過させる。ダイクロイックミラー２４を透過したＩＲ光２０ｉは、Ｇ用偏光ビームスプリッタ２６Ｇに入射してその偏光分離面で反射され、Ｇ用光変調部２８Ｇに到達する。Ｇ用光変調部２８Ｇは、ＩＲ光２０ｉを原画に応じて変調するとともに反射する。これにより、Ｇ用光変調部２８Ｇから変調されたＩＲ光が出射する。変調されたＩＲ光のうちＳ偏光成分は、Ｇ用偏光ビームスプリッタ２６Ｇの偏光分離面で反射され、光源側に戻され、投射光から除去される。
【００８２】
一方、変調されたＩＲ光のうちＰ偏光成分は、Ｇ用偏光ビームスプリッタ２６Ｇの偏光分離面を透過する。Ｇ用偏光ビームスプリッタ２６Ｇから出射した変調されたＩＲ光は、色合成プリズム３０に入射する。変調されたＩＲ光は、色合成プリズム３０を反射し、投射レンズ３２を介してスクリーン等の不図示の被投射面に拡大投射される。これにより、投射画像としてのＩＲ画像が表示される。投射されたＩＲ画像は、ＩＲ光を可視光に変換するビューワ等を介して視認することができる。
【００８３】
モード切替え部（切替え手段）２は、電源が投入された動作状態にあるプロジェクタのモードを以下に説明する通常モード（第１の状態）とＩＲモード（第２の状態）とに切り替える。なお、本実施例では、モード切替え部２はシステム制御部１内に設けられているが、システム制御部１とは別に設けられていてもよい。通常モードは、プロジェクタに入力された画像信号に基づきＲ光源、Ｂ光源、蛍光光を用いて画像（可視画像）を投射する投射モードである。一方、ＩＲモードは、プロジェクタに入力された画像信号に基づきＩＲ光源を用いて画像（ＩＲ画像）を投射する投射モードである。ＩＲ画像は赤外線を可視光に変換するゴーグルなどを使用して視認することができる。
【００８４】
図９のフローチャートは、本実施例においてシステム制御部１（および駆動電流演算部３）が行う光源制御処理（制御方法）を示している。システム制御部１は、コンピュータプログラムに従って本処理を実行する。Ｓ１からＳ２とＳ５からＳ１０の処理は実施例１（図２）と同じである。
【００８５】
Ｓ２の後のＳ１４では、システム制御部１は、通常モードとＩＲモードのいずれが設定されているかを判断する。システム制御部１は、通常モードが設定されている場合はＳ５に進み、ＩＲモードが設定されている場合はＳ１５に進む。
【００８６】
Ｓ１５では、システム制御部１内のモード切替え部２が、プロジェクタのモードをＩＲモードに設定する。
【００８７】
次にＳ１６では、システム制御部１は、駆動電流算出部３に、Ｒ光源５ｒｃ、５ｒｄおよびＩＲ光源５ｉの駆動電流として、ＩＲモード用駆動電流を算出させる。ＩＲモード用駆動電流は、入力された画像信号に基づく画像を投射するのに適したＩＲ光源５ｉの発光量（光出力）を得るための駆動電流である。システム制御部１は、駆動電流算出部３に、Ｒ光源５ｒｃ，５ｒｄの駆動電流として、予めシステム制御部１がプログラムに従って決めたＩＲモード用駆動電流を設定させる。ＩＲモード用駆動電流は、通常モード用駆動電流より低く、かつ零ではない電流である。ＩＲモード用駆動電流は、ＩＲモードにおいて画像信号入力されたときに、Ｒ光源５ｒｃ，５ｒｄの駆動電流を短時間で通常モード用駆動電流に上げるために、Ｒ光源５ｒｃ，５ｒｄの温度を駆動電流が供給されていないときよりも上げておくためのものである。
【００８８】
これは、Ｒ光源の温度が低い状態で該Ｒ光源に高い駆動電流を流すと、Ｒ光源にてＣＯＤが発生するリスクが高くなるためである。ＩＲモードにおいてＲ光源に通常モード用駆動電流より低いＩＲモード用駆動電流を供給して該Ｒ光源を弱く点灯させて温めておく。これにより、ＩＲモードから通常モードに切り替わって通常モード用駆動電流が供給されたＲ光源におけるＣＯＤの発生リスクを低減することができる。しかも、通常モードに切り替わった時点でＲ光源が既に温まっているため、通常モード用駆動電流の供給が許容されるまでの時間を短縮することができる。
【００８９】
ＩＲモード用駆動電流は、前述したように通常モード用駆動電流よりも低い電流であるが、それに加えて、ＩＲモードにおいて不要なＲ光をプロジェクタの外部に出さないように設定されることが望ましい。例えば、ＩＲモード用駆動電流は、Ｒ光源がＬＤ発振する電流より小さく、Ｒ光源がＬＤ発光する電流に設定されることが望ましい。
【００９０】
なお、システム制御部１は、ＩＲモードにおいて、Ｂ光源５ａａ，５ａｂに対してもＲ光源５ｒｃ，５ｒｄと同様に通常モードより低く、かつ零ではない駆動電流を供給してもよいし、Ｂ光源５ａａ，５ａｂに対する駆動電流の供給を停止してもよい。
【００９１】
次にＳ１７では、システム制御部１は、光源駆動部４に、Ｓ１６で駆動電流算出部３が算出したＩＲモード用駆動電流をＲ光源５ｒｃ、５ｒｄおよびＩＲ光源５ｉに供給させる。
この後、システム制御部１は、Ｓ１４に戻る。
【００９２】
本実施例では、ＩＲモードにてＲ光源を弱く点灯させて温めておくことにより、通常モードに切り替わったときのＲ光源におけるＣＯＤの発生を抑制することができ、さらに通常モードで明るい画像を投射できるようになるまでの時間を短縮することができる。
【００９３】
なお、先の実施例で説明したように、ＩＲモード中に赤色光源から出射される光量のうち、投射レンズ３２から出射する光量の割合を低減するために、Ｒ用光変調部を制御したり、シャッタを別途設けて制御したりしてもよい。
【００９４】
前述した各実施例では、Ｂ光源用冷却部６ｂとＲ光源用冷却部６ｒがいずれもファンである場合について説明したが、液冷システムやペルチェ素子等、ファン以外の冷却手段を用いてもよい。なお、Ｂ光源用冷却部とＲ光源用冷却部とが一体の冷却部であってもよい。
【００９５】
また、前述した各実施例では、ブランクモード用の駆動電流、ファン回転数およびモータ回転数をシステム制御部１がプログラムに従って予め決めたが、例えば、Ｒ光源の点灯履歴を参照して計算されてもよい。また、Ｒ光源からの光量を測定し、測定された光量に応じて計算されてもよい。
【００９６】
また、前述した各実施例では、Ｂ光を発する半導体レーザとＲ光を発する半導体レーザを用いたが、Ｇ光を発する半導体レーザを組み合わせてもよい。
【００９７】
また、前述した各実施例では、蛍光体１６が回転する場合について説明したが、必ずしも蛍光体が回転しなくてもよい。蛍光体は、各実施例のような反射型ではなく、透過型であってもよい。
【００９８】
また、前述した各実施例では、光変調部としてデジタル駆動式の反射型液晶表示素子を用いた場合について説明したが、アナログ駆動式の反射型液晶表示素子や透過型液晶表示素子を用いてもよいし、デジタルマイクロミラーデバイスを用いてもよい。
【００９９】
また、前述した各実施例では、可視画像を投射するモード、可視画像を投射しないモード、黒画像を投射するモード、ＩＲ画像を投射するモードが複数のフレームに亘って維持される例について述べたが、これに限らない。例えば、動画の視認性を改善するために、可視画像を投射するモードと可視画像を投射しないモードを１フレームごとに切り替えてもよい。さらに可視画像を投射するモードと黒画像を投射するモードを１フレームごとに切り替えてもよいし、可視画像を投射するモードとＩＲ画像を投射するモードを１フレームごとに切り替えてもよい。
（その他の実施例）
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可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
【０１００】
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。
【符号の説明】
【０１０１】
１  システム制御部
２  モード切替え部
３  駆動電流算出部
５ｂａ，５ｂｂ  青（Ｂ）光源
５ｒｃ，５ｒｄ  赤（Ｒ）光源
５ｉ  ＩＲ光源
【図１】
2020034894.tif 000003
【図２】
2020034894.tif 000004
【図３】
2020034894.tif 000005
【図４】
2020034894.tif 000006
【図５】
2020034894.tif 000007
【図６】
2020034894.tif 000008
【図７】
2020034894.tif 000009
【図８】
2020034894.tif 000010
【図９】
2020034894.tif 000011