(57)【要約】【課題】着脱自在な光源を具備する投射型映像表示装置において、非純正光源を使用した場合に非純正光源の異常発熱を抑制することを課題とする。【解決手段】本体へ着脱可能な光源ユニットと、前記光源ユニットに具備され、前記光源ユニットが純正品である情報を予め記憶させている記憶手段と、該記憶手段に記憶された情報を認証して前記光源ユニットが純正品であるか否かを判断する判断手段と、を備え、前記記憶手段に記憶された情報への認証は、前記判断手段から信号を前記記憶手段へ送信し、前記記憶手段で記憶されている情報に基づいて前記信号を暗号化し、該暗号化された信号を前記判断手段に送信すると共に前記判断手段にて復元化することにより行われ、前記判断手段の判断結果に基づき前記光源ユニットの出力を制御することを特徴とする。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体へ着脱可能な光源ユニットと、前記光源ユニットに具備され、前記光源ユニットが純正品である情報を予め記憶させている記憶手段と、該記憶手段に記憶された情報を認証して前記光源ユニットが純正品であるか否かを判断する判断手段と、を備え、前記記憶手段に記憶された情報への認証は、前記判断手段から信号を前記記憶手段へ送信し、前記記憶手段で記憶されている情報に基づいて前記信号を暗号化し、該暗号化された信号を前記判断手段に送信すると共に前記判断手段にて復元化することにより行われ、前記判断手段の判断結果に基づき前記光源ユニットの出力を制御することを特徴とする投射型映像表示装置。
【請求項２】
本体へ着脱可能な光源ユニットと、少なくとも該光源ユニットを冷却する冷却手段と、前記光源ユニットに具備され、前記光源ユニットが純正品である情報を予め記憶させている記憶手段と、該記憶手段に記憶された情報を認証して前記光源ユニットが純正品であるか否かを判断する判断手段と、を備え、前記記憶手段に記憶された情報への認証は、前記判断手段から信号を前記記憶手段へ送信し、前記記憶手段で記憶されている情報に基づいて前記信号を暗号化し、該暗号化された信号を前記判断手段に送信すると共に前記判断手段にて復元化することにより行われ、該判断手段の結果により前記冷却手段の出力を制御することを特徴とする投射型映像表示装置。
【請求項３】
本体へ着脱可能な光源ユニットと、前記光源ユニットからの光を変調する光変調部と、該光変調部からの光を拡大投射する投射レンズと、前記光源ユニットに具備され、前記光源ユニットが純正品である情報を予め記憶させている記憶手段と、該記憶手段に記憶された情報を認証して前記光源ユニットが純正品であるか否かを判断する判断手段と、を備え、
前記記憶手段に記憶された情報への認証は、前記判断手段から信号を前記記憶手段へ送信し、前記記憶手段で記憶されている情報に基づいて前記信号を暗号化し、該暗号化された信号を前記判断手段に送信すると共に前記判断手段にて復元化することにより行われ、該判断手段の結果によりＯＳＤ表示を行うことを特徴とする投射型映像表示装置。
【請求項４】
前記信号は、通信環境確認信号を含み、少なくとも前記認証の前に前記通信環境確認信号により前記判断手段と前記記憶手段の通信が正常に実行できるか否かを判断することを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の投射型映像表示装置。
【請求項５】
前記記憶手段の取付位置は、前記光源ユニットの発熱源から伝導される熱の熱伝導量が少ない前記記憶手段が正常動作する温度以下となる位置であることを特徴とする請求項１乃至請求項４に記載の投射型映像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
投射型映像表示装置の光源ユニットにかかる純正品、非純正品の認証方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光源用のランプとこれを包囲するように配置された反射傘からなるプロジェクタ光源において、光源用のランプはメーカが保証した種類の異なるランプに交換可能で、当初使用していた反射傘と組合すことでランプ交換可能なプロジェクタの構成は特許文献１及び特許文献２により知られている。
【０００３】
ランプ交換後、メーカが保証したランプであれば、それぞれのランプに備わるデータ保持部からランプの仕様情報を取得し、その取得結果に基づいてプロジェクタがランプの駆動電圧制御、冷却制御を行うことができる。
【特許文献１】特開２０００−１３１７５８号公報
【特許文献２】特開２０００−１３１７５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
背景技術で開示されているように冷却の安全性を満足しているメーカ純正品の部品であれば特許文献１及び特許文献２に記載の制御手法は、有効である。しかしながら、現在では製造メーカが関与できない、非純正品の部品も市場に出回っている。
【０００５】
当然、このような非純正の光源においては、メーカも十分な検証をすることが出来ない可能性がある。従って、ユーザが非純正光源を使用した場合、非純正光源に対応した制御を行うことができず、この結果非純正光源の異常発熱を引き起こし、光源周辺の部材が熱劣化する可能性がある。
【０００６】
このように、着脱自在な光源を具備する投射型映像表示装置において、非純正光源を使用した場合に非純正光源の異常発熱を抑制することにより周辺の部材が熱劣化するのを防ぐことを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本体へ着脱可能な光源ユニットと、前記光源ユニットに具備され、前記光源ユニットが純正品である情報を予め記憶させている記憶手段と、該記憶手段に記憶された情報を認証して前記光源ユニットが純正品であるか否かを判断する判断手段と、を備え、前記記憶手段に記憶された情報への認証は、前記判断手段から信号を前記記憶手段へ送信し、前記記憶手段で記憶されている情報に基づいて前記信号を暗号化し、該暗号化された信号を前記判断手段に送信すると共に前記判断手段にて復元化することにより行われ、前記判断手段の判断結果に基づき前記光源ユニットの出力を制御することによるものである。
また、本体へ着脱可能な光源ユニットと、少なくとも該光源ユニットを冷却する冷却手段と、前記光源ユニットに具備され、前記光源ユニットが純正品である情報を予め記憶させている記憶手段と、該記憶手段に記憶された情報を認証して前記光源ユニットが純正品であるか否かを判断する判断手段と、を備え、前記記憶手段に記憶された情報への認証は、前記判断手段から信号を前記記憶手段へ送信し、前記記憶手段で記憶されている情報に基づいて前記信号を暗号化し、該暗号化された信号を前記判断手段に送信すると共に前記判断手段にて復元化することにより行われ、該判断手段の結果により前記冷却手段の出力を制御することによるものである。
【０００８】
また、本体へ着脱可能な光源ユニットと、前記光源ユニットからの光を変調する光変調部と、該光変調部からの光を拡大投射する投射レンズと、前記光源ユニットに具備され、前記光源ユニットが純正品である情報を予め記憶させている記憶手段と、該記憶手段に記憶された情報を認証して前記光源ユニットが純正品であるか否かを判断する判断手段と、を備え、前記記憶手段に記憶された情報への認証は、前記判断手段から信号を前記記憶手段へ送信し、前記記憶手段で記憶されている情報に基づいて前記信号を暗号化し、該暗号化された信号を前記判断手段に送信すると共に前記判断手段にて復元化することにより行われ、該判断手段の結果によりＯＳＤ表示を行うことによるものである。
【０００９】
また、前記信号は、ＡＣＫ信号を含み、少なくとも前記認証の前に前記ＡＣＫ信号により前記光源ユニットを認証することとしても良い。
【００１０】
また、前記記憶手段の取付位置は、前記光源ユニットの発熱源から伝導される熱の熱伝導量が少ない前記記憶手段が正常動作する温度以下となる位置であることとしても良い。
【発明の効果】
【００１１】
着脱自在な光源ユニットを具備する投射型映像表示装置において、非純正光源を使用した場合に非純正光源の異常発熱を抑制することができ、周辺の部材が熱劣化するのを防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の各実施形態に係る投射型映像表示装置を図１乃至図６を参照して説明する。
【００１３】
尚、本発明の図に関しては模式的な図であり、詳細な形状、寸法、比率は異なることに留意すべきである。また図面相互間においても詳細な形状、寸法、比率は異なる部分が含まれている。
【００１４】
また、異なる図面番号に対して同一又は類似の部分に関しては同一符番を付して重複する説明は省略している。
（実施形態）
図１は、本実施形態の３板式液晶光学エンジン１を示した図である。光源２における発光部は、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ等から成り、その照射光はパラボラリフレクタ３によって平行光となって出射され、インテグレータレンズ４へと導かれる。
【００１５】
インテグレータレンズ４は一対のレンズ群（フライアイレンズ）４ａ、４ｂから構成されており、個々のレンズ部分が光源２から出射された光を後述する液晶ライトバルブの全面に導くようになっており、光源２において存在する部分的な輝度ムラを平均化し、画面中央と周辺部とでの光量差を低減する。インテグレータレンズ４を経た光は、偏光変換装置５、及び集光レンズ６を経た後、第１ダイクロイックミラー７へと導かれることになる。
【００１６】
偏光変換装置５は、偏光ビームスプリッタアレイ（以下、ＰＢＳアレイと称する）によって構成されている。ＰＢＳアレイは、偏光分離膜と位相差板（１／２λ板）とを備える。ＰＢＳアレイの各偏光分離膜は、インテグレータレンズ４からの光のうち例えばＰ偏光を通過させ、Ｓ偏光を９０度光路変更する。光路変更されたＳ偏光は隣接の偏光分離膜にて反射されてそのまま出射される。一方、偏光分離膜を透過したＰ偏光はその前側（光出射側）に設けてある前記位相差板によってＳ偏光に変換されて出射される。すなわち、この場合には、ほぼ全ての光はＳ偏光に変換されるようになっている。
【００１７】
第１ダイクロイックミラー７は、赤色波長帯域の光を透過し、シアン（緑＋青）の波長帯域の光を反射する。第１ダイクロイックミラー７を透過した赤色波長帯域の光は、全反射ミラー８にて反射されて光路を変更される。全反射ミラー８にて反射された赤色光はレンズ９を経て赤色光用の透過型の液晶ライトバルブ１７を透過することによって光変調される。一方、第１ダイクロイックミラー７にて反射したシアンの波長帯域の光は、第２ダイクロイックミラー１０に導かれる。
【００１８】
第２ダイクロイックミラー１０は、青色波長帯域の光を透過し、緑色波長帯域の光を反射する。第２ダイクロイックミラー１０にて反射した緑色波長帯域の光は、レンズ１１を経て緑色光用の透過型の液晶ライトバルブ１８に導かれ、これを透過することで光変調される。また、第２ダイクロイックミラー１０を透過した青色波長帯域の光は、全反射ミラー１２、全反射ミラー１３、レンズ１４を経て青色光用の透過型の液晶ライトバルブ１９に導かれ、これを透過することで光変調される。
【００１９】
各液晶ライトバルブ１７、１８、１９は、入射側偏光板１７ａ、１８ａ、１９ａと、一対のガラス基板（画素電極や配向膜を形成してある）間に液晶を封入して成るパネル部１７ｂ、１８ｂ、１９ｂと、出射側偏光板１７ｃ、１８ｃ、１９ｃと、を備えて成る光変調部である。
【００２０】
液晶ライトバルブ１７、１８、１９を経ることで変調された変調光（各色映像光）は、クロスダイクロイックプリズム１５によって合成されてカラー映像光となる。このカラー映像光は、投射レンズ１６によって拡大投射され、図示しないスクリーン上に表示される。
【００２１】
図２は、本実施形態に係る光源ユニットが着脱可能な投射型映像表示装置であるプロジェクタ２０の斜視図である。
【００２２】
また、図２（ａ）は、バックケース２１を手前に引き出したプロジェクタ２０の図を示したものであり、図２（ｂ）は、バックケース２１を開けてバックケース２１内にある光源ユニット２２を取り外した際のプロジェクタ２０を示したものである。
【００２３】
プロジェクタ２０の筐体２８には、光学エンジン１、メイン基板（不図示）、冷却ファン４５（図４参照）、通風孔２３や２４、外部機器コネクタ部２５及び、操作パネル２６、などが備えられている。
【００２４】
メイン基板は、ユーザにより電源が入れられることにより作動し、光学エンジン１による光変調機能、ユーザが実施した操作内容の実行、外部機器コネクタ部２５からの入出力信号の送受信や変換、等プロジェクタ２０の様々な制御を行う電子回路が組み込まれている。
【００２５】
冷却ファン４５は、外気を通風孔２３や２４等から取り込み、光源２等の発熱部位を冷却し、冷却後の空気をプロジェクタ２０外へ排出する。
【００２６】
外部機器コネクタ部２５は、外部映像機器とのインターフェイス部であり、様々な規格に対応できるように種々なコネクタが配されている。
【００２７】
筐体２８の一部であるバックケース２１は、ビス２７を外し開口させることにより、光源ユニット２２を容易に露出させることができる。
【００２８】
図３は、本発明の実施形態に係る光源ユニット２２の斜視図である。光源ユニット２２は、光源２、ランプハウス３０、取り出し摘み３１、保護ガラス３２、光源用コネクタ３３、認証用ＩＣ３４、認証用ＩＣコネクタ３５が備えられている。
【００２９】
光源２は、ランプハウス３０の内部に配され、バラスト電源４８（図４参照）からの電力を光源コネクタ３３により供給されることにより、高輝度の発光が行える。また、供給される電力を変更することにより、発光される光量を自在に変更することができ、具体的には、最低電力から最高電力までに対応する光量に変更可能である。但し、光源２は、使用を繰り返すことにより輝度が低下し、寿命となる。その為、光源２は、ある一定期間使用後に新しい光源と交換する必要がある。
【００３０】
ランプハウス３０は、光源２の位置決めや部品をユニット化するために形成されており、高温化する光源２の熱に耐えうる熱伝導性の低い、熱耐性樹脂を用いるのが好ましい。
【００３１】
取り出し摘み３１は、ランプハウス３０の上面に備えられ、バックケース２１を開口させた際に、取り出し摘み３１を保持することにより、容易に光源ユニット２２を取り出すことができるよう形成されている。
【００３２】
保護ガラス３２は、発熱した光源２に手が触れることを防止する。
【００３３】
認証用ＩＣ３４は、光源コネクタ３３の近傍に配され、認証用ＩＣ３４用の１本の電源ラインと３本の通信ラインと２本のグランドラインから成る認証用ＩＣコネクタ３５によりI2C Busでメイン基板に組み込まれているホストＣＰＵ４１（図４参照）に接続され、光源ユニット２２の認証を行う。
【００３４】
認証用ＩＣコネクタ３５の３本の通信ラインは、クロックライン、データライン、ビジー信号ラインに分けられている。
【００３５】
クロックラインは、ホストＣＰＵ４１と認証用ＩＣ３４とを同期するクロック信号が伝送される。
【００３６】
データラインは、認証用データによりホストＣＰＵ４１と認証用ＩＣ３４とを通信させ、光源ユニット２２の認証をするために使用される。認証用データには通信環境確認信号であるＡＣＫ信号（acknowledge信号）部分も含まれている。ホストＣＰＵ４１は、非純正品光源ユニットのとき、若しくは純正品光源ユニットであってもコネクタ接続が不十分であるとき、ＡＣＫ信号の返信が認証用ＩＣ３４からあるか否かにより認証動作をする前に通信環境が正常か否かを認識することができ、正常でない場合には光源ユニット２２の認証を行わない。
【００３７】
ビジー信号ラインは、認証用ＩＣ３４からホストＣＰＵ４１へビジー信号を発信する際に使用される。ビジー信号は、認証用ＩＣ３4が前回の認証処理中などによる演算処理中により、ホストＣＰＵ４１による通信に応答できないときに認証用ＩＣ３４からホストＣＰＵ４１へ伝送される。
【００３８】
また、認証用ＩＣ３４は、集積回路であるために高熱に対する耐性が非常に弱い。従って、光源２の動作中は高温になりうる光源２の近傍に配すため、発熱源から最も影響の受けない場所を選択して配置する必要がある。
【００３９】
本実施例の場合に関して、光源ユニット２２のパラボラリフレクタ３の突端両脇に配される通風用樹脂部Ａ及びＢ、光源ユニット２２の中央に配される図示しない光源電極部、それぞれが発熱部となる。従って、認証用ＩＣ３４は、発熱部からの熱伝導量を考慮して最も熱量の小さくなる位置に配置されている。
【００４０】
図４は、本実施形態に係る純正品光源か否かを検出する構成をブロック図で示した図である。
【００４１】
プロジェクタ２０が、電源をＯＮされ、起動されることによりメイン基板に配されたホストＣＰＵ４１や光源ユニット２２等の電気部品へ電力が供給される。
【００４２】
ホストＣＰＵ４１は、ＯＳＤ生成部４２、映像信号処理回路４３、光変調部４４、冷却ファン４５、バラスト電源４８の制御をユーザーからの指令を伝える操作部からの信号や通常運転時の予め決められた動作に基づいて行う。
【００４３】
ここでＯＳＤとはon screen displayの略語であり、機器の情報等をユーザーへ通知するため、映像スクリーン上に文字又は記号などを表示させるための総称として用い、以下ＯＳＤと記載する。
【００４４】
ＯＳＤ生成部４２は、プロジェクタ２０に係るユーザへ通知をすることが好ましい場面で、予め定められたフレーズや記号を生成し、光変調部４４へ生成内容を伝送する。
【００４５】
映像信号処理回路４３は、外部機器コネクタ部２５である入力端子からの映像信号をＡＤＣ（Analog-to-Digital Converter)４６でＡＤ変換された映像信号にエッジ強調、コントラスト調整、色合い等の各種処理を行う。
【００４６】
ＤＡＣ（Digital-to-Analog Converter)４７は、映像信号処理回路４３の出力をデジタル信号からアナログ信号に変換し、光変調部４４へ伝送する。
【００４７】
光変調部４４は、ホストＣＰＵ４１の命令に基づき、光源ユニット２２からの光とＤＡＣ４７でＤＡ変換された映像信号に基づいて映像化すると、その出力光を図示しないスクリーンに投射レンズ１６を介して拡大投写する。その際、ＯＳＤ生成部４２の生成内容に基づき映像と共に又は、単独でフレーズや記号を投射レンズ１６を介してＯＳＤ表示させることもできる。（図５参照）
バラスト電源４８は、ホストＣＰＵ４１の命令に基づき、光源ユニット２２へ供給する電力を制御することができる。
【００４８】
ここで、ホストＣＰＵ４１と認証用ＩＣ３４とが認証用ＩＣコネクタ３５を介して、光源ユニット２２が純正品か非純正品かを認証する認証手順を以下に詳述する。
【００４９】
ホストＣＰＵ４１は、起動されるとまず認証用ＩＣ３４へ、ＡＣＫ信号と共に乱数値の配列を伝送する。ＡＣＫ信号により、通信環境が正常であることを確認してから認証用ＩＣ３４は、暗号化の為、受信した乱数値の配列に暗号キー数列との排他的論理和を計算し、ホストＣＰＵ４１へ返送する。ホストＣＰＵ４１は、暗号化された返送信号を受信すると、再び暗号キー数列との排他的論理和を計算して返送信号を復元化する。ホストＣＰＵ４１は、最初の乱数値の配列と復元化した数値の配列を比較して、両者が一致していれば使用している光源ユニット２２が純正品であると判断する事ができる為、光変調部４４、光源ユニット２２及び、冷却ファン４５へ通常運転を行う指令を行う。
【００５０】
逆に、最初の乱数値の配列と復元化した数値の配列を比較して、両者が一致していない、若しくは復元化した数値の配列の伝送自体がない場合、ホストＣＰＵ４１は、使用している光源ユニットが非純正品であると判断する事ができる。また、非純正品であるとき、非純正品の光源ユニットの発熱量が純正品の発熱量よりも多い場合に光学エンジン１等に熱による悪影響を与える虞があるため、光源ユニット２２の光量を低下させるように指令を出し、冷却ファン４５が最大の出力レベルとなるように指令を出し、図５に示すようにＯＳＤ生成部４４にメーカ純正品でない旨のＯＳＤを生成するよう指令を出す。好ましくは、純正品光源を駆動する為の最低電力となるようにバラスト電源４８へ指令を行う。
【００５１】
また、認証用ＩＣ３４は、非純正品製造者が容易に模倣出来ないように、例えば非汎用品のＩＣであることが好ましい。
【００５２】
図６は、本発明の実施形態に係る動作の流れをフローチャートで示したものである。
【００５３】
プロジェクタ２０の電源をＯＮすると（Ｓ１）、通信によるＡＣＫ信号があるかどうかホストＣＰＵで検出する（Ｓ２）。
【００５４】
ＡＣＫ信号があれば（Ｓ２のＹＥＳ）、光源ユニット２２が純正品か非純正品かを認証され（Ｓ３）、ＡＣＫ信号がなければ（Ｓ２のＮＯ）、処理を終了する。
【００５５】
光源ユニット２２が純正品であれば（Ｓ３のＹＥＳ）、プロジェクタ２０を構成する各部品を通常運転させる（Ｓ５）。逆に、光源ユニット２２が非純正品であれば（Ｓ３のＮＯ）、光源ドライバ４２は、光源が予期せぬ不具合を生じる可能性がある為、光源２の出力を低下させる。（Ｓ７）。
【００５６】
Ｓ７の後、上記同様、予期せぬ光源２の発熱に備え、冷却ファン４５の出力が最大となるように調整をする（Ｓ９）。
【００５７】
Ｓ９の後、さらにユーザに使用中の光源ユニット２２が非純正品であることを通知させるため、ＯＳＤ表示を行う（Ｓ１１）。
【００５８】
尚、図６のフローチャートでは、Ｓ７、Ｓ９、Ｓ１１の順で処理を行ったがこの処理に関しては順不同であっても良いものとし、又同時処理を実施しても良いものとする。
【００５９】
部品スペックや冷却の安全性を満足しているメーカの純正品である光源を使用すれば良いが、メーカの非純正品であると、メーカも十分な安全性の検証やそのランプに合わせて制御を行うことができない。その中で非純正品を使用することは予期せぬ不具合を誘発させることになりかねなく、詳述するならば、光源の異常発熱の問題、光源の異常発熱による光源以外の光学部品や機構部品に損傷を与える可能性もある。
【００６０】
従って、実施形態の構成にすることによって、光源の異常発熱の問題、光源の異常発熱による光源以外の光学部品や機構部品を損傷するという２次的な被害を与える可能性も低減させることができる。
【００６１】
また、非純正品を使えなくすることも可能ではあるがユーザが一時的にどうしても非純正品を使用しなければならない時でも使用することができ、ユーザへの不利益を最低限、回避することができる。
【００６２】
尚、本実施形態では、光源ユニット２２が非純正品であるときに光源２の出力レベルを低下させたが、光源２を完全に消灯させても良いものとする。このときでも光源の異常発熱の問題、光源の異常発熱による光源以外の光学部品や機構部品を損傷するという２次的な被害を与える可能性を低減させることができる。
【００６３】
また、本実施形態では、光源ユニット２２が非純正品であるときに非純正品である旨のＯＳＤ表示を行ったが光源コネクタ３３の接続が不十分である事も考えられその旨のＯＳＤ表示を行っても良いものとする。
【００６４】
また、本実施形態は、液晶表示パネルを用いた投射型映像表示装置を示したが、これに限定されるものではなく他の映像光生成系を備える投射型映像表示装置においても本発明を適用でき、ＤＬＰ（Digital Light Processing）（テキサス・インスツルメンツ（ＴＩ）社の登録商標）方式、ＬＣＯＳ（Liquid Crystal on Silicon）方式でも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】実施形態に係る投射型映像表示装置の光学エンジン構成図
【図２】実施形態に係る投射型映像表示装置の着脱自在な光源ユニットの斜視図
【図３】実施形態に係る光源ユニットの斜視図
【図４】実施形態に係る純正品光源ユニットか否かを検出する構成をブロック図
【図５】実施形態に係るＯＳＤ表示例
【図６】実施形態に係る動作の流れを示すフローチャート
【符号の説明】
【００６６】
プロジェクタ（投射型映像表示装置）・・・２０、光源ユニット・・・２２、認証用ＩＣ（記憶手段）・・・３４、ホストＣＰＵ（判断手段）・・・４１
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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