(57)【要約】  【課題】プロジェクタにおける既存の信号を利用することで、コストを抑制しながら、スタンバイモード時のファンの騒音を低減する。  【解決手段】ランプ駆動回路１０７へランプ点灯許可信号を与えることにより、ランプ１０８が点灯するようにしたプロジェクタにおいて、ファン駆動回路１０９への直流電圧Ｖ１の供給を制御するトランジスタＱ１と、ランプ点灯許可信号を検出するトランジスタＱ２とを設ける。通常動作モードでは、ランプ点灯許可信号によりトランジスタＱ１，Ｑ２がＯＮ状態となり、ファン駆動回路１０９へ電圧が供給されてファン１１０が回転する。スタンバイモードでは、ランプ点灯許可信号が存在しないためトランジスタＱ１，Ｑ２がＯＦＦ状態となり、ファン駆動回路１０９への電圧供給が遮断されてファン１１０が停止する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
投射用のランプと、このランプを駆動するランプ駆動回路と、冷却用のファンと、このファンを駆動するファン駆動回路と、前記ランプ駆動回路およびファン駆動回路へ所定の直流電圧を供給する電源回路とを備え、
前記ランプ駆動回路へランプ点灯許可信号を与えることにより、前記ランプが点灯するようにしたプロジェクタにおいて、
前記ランプ点灯許可信号の有無を検出する第１のスイッチング素子と、
前記第１のスイッチング素子がランプ点灯許可信号を検出した通常動作モード時にＯＮとなって、前記ファン駆動回路へ直流電圧を供給するとともに、前記第１のスイッチング素子がランプ点灯許可信号を検出しないスタンバイモード時にＯＦＦとなって、前記ファン駆動回路への直流電圧の供給を遮断する第２のスイッチング素子と、
通常動作モードからスタンバイモードに移って前記ランプ点灯許可信号がランプ駆動回路へ与えられなくなった時点から一定時間を経過するまでの間、前記第１および第２のスイッチング素子をＯＮ状態に維持するための蓄電器と、
を備えたことを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２】
投射用のランプと、このランプを駆動するランプ駆動回路と、冷却用のファンと、このファンを駆動するファン駆動回路と、前記ランプ駆動回路およびファン駆動回路へ所定の直流電圧を供給する電源回路とを備え、
前記ランプ駆動回路へランプ点灯許可信号を与えることにより、前記ランプが点灯するようにしたプロジェクタにおいて、
前記ランプ点灯許可信号の有無を検出する信号検出手段と、
前記信号検出手段がランプ点灯許可信号を検出した通常動作モード時には前記ファン駆動回路へ直流電圧を供給し、前記信号検出回路がランプ点灯許可信号を検出しないスタンバイモード時には前記ファン駆動回路への直流電圧の供給を遮断する電圧供給制御手段と、
を備えたことを特徴とするプロジェクタ。
【請求項３】
請求項２に記載のプロジェクタにおいて、
前記電圧供給制御手段は、ランプ点灯許可信号がランプ駆動回路へ与えられなくなった時点から一定時間を経過するまでの間、前記ファン駆動回路への直流電圧の供給を維持することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記電源回路は、電源側からみた力率を改善するための力率改善回路を備え、
スタンバイモード時に、前記ランプ点灯許可信号がなくなったことに基づいて、前記力率改善回路の動作を停止させることを特徴とするプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像をスクリーンに投影するプロジェクタに関し、特に、スタンバイモード時に冷却ファンを停止させるための技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクタの筐体内部には、ランプや電源回路などの熱源が備わっており、これらの熱源から発生する熱で筐体内が高温になると、筐体が熱変形したり、電気回路の性能が低下したりするなど、種々の弊害が生じる。そこで、熱源から発生した熱を外部へ放散させるために、冷却用のファンが設けられる。また、一般にプロジェクタにおいては、ランプを消灯状態にするスタンバイモードの機能が備わっており、使用時以外はスタンバイモードにすることで、ランプの寿命を長くし、また電気代を節約できるようにしている。後掲の特許文献１には、待機モード（スタンバイモード）のときに冷却ファンの回転を停止することで騒音を低減したプロジェクタが記載されている。また、特許文献２には、使用直後にコンセントを引き抜くなどして電源が遮断された場合に、使用時に蓄電手段が蓄えた電荷でファンモータを所定時間だけ駆動することによりランプ切れを防止したプロジェクタが記載されている。
【特許文献１】特開２００４−３６１４６６号公報
【特許文献２】特開平１１−２３１４１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１においては、プロジェクタの操作部で待機モードの操作がされたことに基づき、待機モード電力制御部によりファンの回転を停止させるような制御が所定のプログラムに従って行なわれるが、この方式では、待機モードを検出してファンを停止させるためのソフトウェアや、制御基板からファンへの配線が必要となり、その分コストが高くなるという問題がある。また、特許文献２では、待機モードでのファン制御に関しては全く記載されておらず、上記の問題を解決することはできない。
【０００４】
本発明の課題は、プロジェクタにおける既存の信号を利用することで、コストを抑制しながら、スタンバイモード時のファンの騒音を低減することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明では、投射用のランプと、このランプを駆動するランプ駆動回路と、冷却用のファンと、このファンを駆動するファン駆動回路と、ランプ駆動回路およびファン駆動回路へ所定の直流電圧を供給する電源回路とを備え、ランプ駆動回路へランプ点灯許可信号を与えることにより、ランプが点灯するようにしたプロジェクタにおいて、ランプ点灯許可信号の有無を検出する信号検出手段と、この信号検出手段がランプ点灯許可信号を検出した通常動作モード時にはファン駆動回路へ直流電圧を供給し、信号検出回路がランプ点灯許可信号を検出しないスタンバイモード時にはファン駆動回路への直流電圧の供給を遮断する電圧供給制御手段とが設けられる。
【０００６】
本発明においては、スタンバイ状態のときにランプ点灯許可信号が存在しないことに着目し、ランプ点灯許可信号の有無を検出することにより、ファン駆動回路への電圧供給を遮断して、ファンを停止させるようにした。このため、既存のランプ点灯許可信号を利用して、スタンバイモード時にファンを停止させ騒音発生を防止することができる。
【０００７】
本発明の好ましい実施形態では、電圧供給制御手段は、ランプ点灯許可信号がランプ駆動回路へ与えられなくなった時点から一定時間を経過するまでの間、ファン駆動回路への直流電圧の供給を維持するように作動する。ランプが消灯した後、直ちにファンを停止させると、筐体内に残っている熱によりプロジェクタ内部の温度が上昇するが、上記のように一定時間ファン駆動回路へ電圧を供給してファンの回転を維持することで、温度上昇を低減することができる。
【０００８】
また、本発明の典型的な実施形態では、上記信号検出手段は、ランプ点灯許可信号の有無を検出する第１のスイッチング素子からなり、前記電圧供給制御手段は、第１のスイッチング素子がランプ点灯許可信号を検出した通常動作モード時にＯＮとなって、ファン駆動回路へ直流電圧を供給するとともに、第１のスイッチング素子がランプ点灯許可信号を検出しないスタンバイモード時にＯＦＦとなって、ファン駆動回路への直流電圧の供給を遮断する第２のスイッチング素子からなる。また、通常動作モードからスタンバイモードに移ってランプ点灯許可信号がランプ駆動回路へ与えられなくなった時点から一定時間を経過するまでの間、第１および第２のスイッチング素子をＯＮ状態に維持するための蓄電器が設けられる。
【０００９】
本発明において、電源回路が、電源側からみた力率を改善するための力率改善回路を備えている場合は、スタンバイモード時に、ランプ点灯許可信号がなくなったことに基づいて、力率改善回路の動作を停止させるようにしてもよい。これによると、スタンバイ状態ではファンの停止に加えて力率改善回路の動作も停止するので、電力消費を一層低減することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、プロジェクタにおける既存のランプ点灯許可信号を利用してスタンバイモードを検出し、ファンの動作を停止させるようにしたので、余分なソフトウェアや配線が不要となり、コストを抑制しながらスタンバイモード時のファンの騒音を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１２】
図１は、プロジェクタの全体的な構成を示した電気ブロック図である。１００はプロジェクタの動作を制御する制御部であって、マイクロコンピュータおよびメモリから構成される。１０１は信号入力部であって、入力信号の種類に応じた複数の信号端子を備えている。１０２は筐体の上面に設けられた操作部であって、各種の操作ボタンを備えている。１０３は電源の入切状態などを表示するランプ等の表示部、１０４はリモコン１０５からの信号を受信するリモコン受信部である。１０６は画像形成部であって、信号入力部１０１から入力される信号に基づいて、スクリーン（図示省略）に投影する画像を形成する。１０７はランプ駆動回路であって、ランプ１０８を駆動するためのＰＷＭ（Pulse Width Modulation）回路を備えている。ランプ１０８は、画像形成部１０６で形成された画像をスクリーンに映し出すための投射用ランプである。１０９はファン駆動回路であって、冷却用のファン１１０を駆動するためのＰＷＭ回路や駆動用モータを備えている。１１１は電源回路であって、制御部１００、画像形成部１０６、ファン駆動回路１０９などの各部へ、それぞれの駆動電圧に応じた所定の直流電圧Ｖ１，Ｖ２，…を供給する。
【００１３】
図２は、電源回路１１１の具体的な回路図を示している。１は商用交流電源（以下、単に「電源」という。）、２は電源１の交流電圧を全波整流する整流回路、３は整流回路２で全波整流された電圧が入力され、電源１側からみた力率を改善するための力率改善回路、５はトランス６の１次側に力率改善回路３が接続され、２次側から負荷用の直流電圧Ｖ１，Ｖ２，…が出力されるスイッチングレギュレータである。整流回路２、力率改善回路３およびスイッチングレギュレータ５によって電源回路が構成される。１０７はランプ駆動回路、１０８はランプ、１０９はファン駆動回路、１１０はファンであって、これらは図１に示したものと同じものである。
【００１４】
力率改善回路３は、巻線（インダクタンス）と、この巻線に流れる電流の波形を電圧波形（正弦波）に近づけるようにスイッチング動作を行なうＦＥＴなどのスイッチング素子と、このスイッチング素子の動作を制御するＰＦＣ（Power Factor Correction）制御部などを備えた公知の回路から構成される。特開平１１−３０８８５８号公報には、このような力率改善回路の一例が示されている。
【００１５】
スイッチングレギュレータ５において、Ｒ７〜Ｒ１０は抵抗、Ｄ２〜Ｄ７はダイオード、Ｃ２〜Ｃ１２はコンデンサ、Ｌ１〜Ｌ３はトランス６の１次側の巻線、Ｌ４〜Ｌ７はトランス６の２次側の巻線、Ｌ８〜Ｌ１１はコンデンサＣ７〜Ｃ１０とともにローパスフィルタを構成する巻線、Ｚは定電圧ダイオードである。６は高周波トランスであって、１次側に力率改善回路３が接続され、２次側から負荷用の直流電圧Ｖ１〜Ｖ４が出力される。トランス６の１次側の巻線Ｌ１には、ＦＥＴからなるスイッチング素子Ｑ３が直列に接続されている。巻線Ｌ２は、ランプ駆動回路１０７へ駆動電圧ＶＣＬを供給する巻線、Ｌ３はスイッチング素子Ｑ３の駆動用巻線である。トランス６の２次側の巻線Ｌ４〜Ｌ７は、負荷に応じて異なる直流電圧Ｖ１〜Ｖ４をそれぞれ出力する。７はスイッチング素子Ｑ３のＯＮ／ＯＦＦ動作を制御するスイッチング制御回路である。８は２次側の出力電圧をフォトカプラ（図示省略）を介して１次側へ帰還するフィードバック回路である。
【００１６】
このスイッチングレギュレータ５は、自励発振型コンバータとしてフライバック型のＲＣＣ（Ringing Choke Converter）を用いた公知のものである。スイッチング素子Ｑ３のＯＮ／ＯＦＦ動作により巻線Ｌ１に流れる電流が断続され、スイッチング素子Ｑ３がＯＮの期間ではトランス６にエネルギーが蓄積され、ＯＦＦの期間では蓄積されたエネルギーが２次側へ放出されて、巻線Ｌ４〜Ｌ７から複数の直流電圧Ｖ１〜Ｖ４が取り出される。また、負荷の変動によりトランス６の２次側の出力電圧が変化すると、フィードバック回路８を介して１次側へフィードバックがかかり、スイッチング制御回路７がスイッチング素子Ｑ３のスイッチング動作（周波数またはパルス幅）を制御することにより、２次側の出力電圧が一定となるようにされる。
【００１７】
ランプ駆動回路１０７には、前述のようにトランス６の巻線Ｌ２から駆動電圧ＶＣＬが供給されるとともに、ランプ点灯許可信号が入力される。このランプ点灯許可信号は、制御部１００（図１）のマイクロコンピュータからランプ駆動回路１０７へ送られる信号であって、ランプ駆動回路１０７はこの信号に基づいてランプ１０８を点灯させる。ランプ１０８を消灯するスタンバイモードの状態では、制御部１００からランプ点灯許可信号は出力されない。
【００１８】
図３は、ランプ駆動回路１０７の一例を示した回路図である。Ｒａ〜Ｒｄは抵抗、Ｄはダイオード、Ｃはコンデンサ、Ｑ６およびＱ７はスイッチング素子としてのトランジスタ、２０はランプ１０８を駆動するためのＰＷＭ回路である。前述のランプ点灯許可信号は、ダイオードＤ、コンデンサＣおよび抵抗Ｒｄを介して、トランジスタＱ６のベースに入力される。また、前述の駆動電圧ＶＣＬは、トランジスタＱ７を介してＰＷＭ回路２０へ与えられる。
【００１９】
通常動作モードにおいて、ランプ駆動回路１０７にランプ点灯許可信号が入力されると、トランジスタＱ６はＯＮ状態となり、トランジスタＱ６がＯＮすることでトランジスタＱ７もＯＮ状態となって、駆動電圧ＶＣＬがトランジスタＱ７を介してＰＷＭ回路２０へ供給される。これにより、ＰＷＭ回路２０が作動し、その駆動出力によりランプ１０８が点灯する。
【００２０】
一方、スタンバイモードでは、ランプ駆動回路１０７にランプ点灯許可信号が入力されないため、トランジスタＱ６はＯＦＦ状態となり、トランジスタＱ６がＯＦＦすることでトランジスタＱ７もＯＦＦ状態となって、駆動電圧ＶＣＬがＰＷＭ回路２０へ供給されなくなる。これにより、ＰＷＭ回路２０が非動作状態となり、ランプ１０８は消灯する。
【００２１】
次に、図２における本発明の特徴部分について説明する。Ｑ１はスイッチングレギュレータ５から出力されるＶ１の電源ラインとファン駆動回路１０９との間に設けられたスイッチング素子としてのトランジスタであって、ファン駆動回路１０９にはこのトランジスタＱ１を介して直流電圧Ｖ１（例えば＋１２Ｖ）が供給される。Ｑ２はランプ点灯許可信号の有無を検出し、その検出結果に基づいてトランジスタＱ１のＯＮ／ＯＦＦを制御するスイッチング素子としてのトランジスタである。Ｒ１はトランジスタＱ２のベースに接続された抵抗、Ｒ２はトランジスタＱ２のコレクタとトランジスタＱ１のベースとの間に接続された抵抗、Ｒ３はトランジスタＱ１のエミッタとベースとの間に接続された抵抗である。Ｃ１はトランジスタＱ２のベースとエミッタとの間に接続された蓄電器としてのコンデンサであり、このコンデンサＣ１は電解コンデンサからなる。ここで、トランジスタＱ１は本発明における電圧供給制御手段を構成し、トランジスタＱ２は本発明における信号検出手段を構成している。
【００２２】
プロジェクタが通常動作モードにあるときは、制御部１００からランプ駆動回路１０７へ送られるランプ点灯許可信号が、抵抗Ｒ１を介してトランジスタＱ２のベースにも入力されるので、トランジスタＱ２はＯＮ状態となる。これに対して、プロジェクタがスタンバイモードにあるときは、ランプ点灯許可信号がトランジスタＱ２のベースに入力されないので、トランジスタＱ２はＯＦＦ状態となる。したがって、ランプ点灯許可信号の有無をトランジスタＱ２で検出することにより、プロジェクタが通常動作モードにあるのか、スタンバイモードにあるのかを判別することができる。
【００２３】
通常動作モードにおいて、ランプ点灯許可信号がトランジスタＱ２のベースへ入力され、トランジスタＱ２がＯＮ状態になると、トランジスタＱ１のベース電位が低下するため、トランジスタＱ１のエミッタ・ベース間に電流が流れてトランジスタＱ１はＯＮ状態になる。このトランジスタＱ１のＯＮによって、スイッチングレギュレータ５の出力電圧Ｖ１が、トランジスタＱ１を介してファン駆動回路１０９へ供給される。これにより、ファン駆動回路１０９が動作し、ファン１１０が回転してランプ１０８などの熱源から発生する熱による温度上昇を低減させる。また、ランプ点灯許可信号がランプ駆動回路１０７へ与えられている間は、抵抗Ｒ１を介してコンデンサＣ１が充電され、コンデンサＣ１に電荷が蓄積される。
【００２４】
また、通常動作モードからスタンバイモードに移行して、ランプ点灯許可信号がランプ駆動回路１０７へ与えられなくなると、その時点からコンデンサＣ１に蓄積されていた電荷がトランジスタＱ２のベースからエミッタへ放電される。したがって、トランジスタＱ２にランプ点灯許可信号が入力しなくなっても、トランジスタＱ２は一定時間（例えば５〜１０秒）だけＯＮ状態を維持する。この間は、トランジスタＱ１もＯＮ状態を維持するため、ファン駆動回路１０９に電圧Ｖ１が供給され、ファン１１０が回転を継続する。そして、一定時間が経過すると、コンデンサＣ１の放電が完了してトランジスタＱ２がＯＦＦ状態となり、トランジスタＱ１のベース電位が上昇するため、トランジスタＱ１のエミッタ・ベース間に電流が流れなくなり、トランジスタＱ１はＯＦＦ状態になる。このトランジスタＱ１のＯＦＦによって、スイッチングレギュレータ５の出力電圧Ｖ１はファン駆動回路１０９へ供給されなくなる。これによりファン駆動回路１０９が非動作状態となり、ファン１１０の回転が停止する。
【００２５】
このように、本実施形態においては、ランプ点灯許可信号を利用してスタンバイ状態か否かを判別し、スタンバイ状態であればスイッチング素子Ｑ１をＯＦＦにして、ファン駆動回路１０９への電源供給を遮断することで、ファン１１０を停止させるようにしている。したがって、既存のランプ点灯許可信号を利用したハードウェア的手法によって、特別なソフトウェアや配線を必要とせずに、スタンバイモード時にファン１１０を停止させて騒音を防止することができる。
【００２６】
また、スタンバイモードに入った時点で直ちにファン１１０を停止させると、筐体内に残っている熱が放散されずプロジェクタ内部の温度が上昇するが、上記のようにコンデンサＣ１の蓄積電荷により一定時間トランジスタＱ２，Ｑ１をＯＮ状態に維持し、ファン駆動回路１０９へ電圧Ｖ１を供給してファン１１０の回転を継続することで、温度上昇を低減することができる。この場合、特許文献２のように蓄電器の蓄積電荷をファンモータへ与える方式では、蓄電器が大容量のものとなって大型化するが、本実施形態では蓄積電荷でトランジスタを駆動するだけであるので、蓄電器は小容量の小型のものでよく、コストやスペースの点で有利である。
【００２７】
図４は、他の実施形態における電源回路１１１の具体的な回路図を示している。図２の実施形態の場合は、スタンバイモードにおいてファン１１０のみを停止させたが、図４の実施形態の場合は、スタンバイモードにおいてファン１１０を停止させると同時に、力率改善回路３の動作も停止させるようにしている。このため、ランプ点灯許可信号が力率改善回路３にも入力される。その他の点については図２と同じであるので、図２と同一部分に同一符号を付して、各部に関する詳細な説明は省略する。
【００２８】
図４において、通常動作モードおよびスタンバイモードでのトランジスタＱ１，Ｑ２によるファン１１０の駆動および停止制御については、先の実施形態の場合と同じであるので、以下では、力率改善回路３に対する駆動・停止制御について述べる。通常動作モードにおいては、ランプ点灯許可信号が力率改善回路３に入力され、力率改善回路３では、この信号により前述のＰＦＣ制御部（図示省略）が作動して力率改善の動作が行なわれる。一方、スタンバイモードにおいては、ランプ点灯許可信号がなくなって力率改善回路３に入力されず、ＰＦＣ制御部が作動しないため、力率改善回路３は動作が停止した状態となる。ここで、ランプ１０８が消灯しているスタンバイモードでは、力率改善回路３が働かなくても力率低下に伴う高調波電流は問題にならないので、力率改善回路３を作動させることは無用であるばかりでなく、電力を消費して熱を発生することにもなる。そこで、上記のようにスタンバイモードで力率改善回路３の動作を停止させることで、このような弊害を除去することができ、ファン１１０の停止と相俟って、無駄な電力消費を一層低減することができる。
【００２９】
本発明では、以上述べた以外にも種々の実施形態を採用することができる。例えば、上記各実施形態においては、トランジスタＱ１，Ｑ２を一定時間ＯＮに維持するための蓄電器としてコンデンサＣ１を用いたが、コンデンサに代えてバッテリを用いることもできる。また、上記各実施形態においては、ファン駆動回路１０９への電圧供給を制御する電圧供給制御手段をトランジスタＱ１で構成した例を挙げたが、トランジスタに代えてＦＥＴなどのスイッチング素子を用いてもよく、あるいは、リレーの接点で電圧供給制御手段を構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】プロジェクタの全体的な構成を示した電気ブロック図である。
【図２】本発明の実施形態における電源回路の回路図である。
【図３】ランプ駆動回路の一例を示した回路図である。
【図４】本発明の他の実施形態における電源回路の回路図である。
【符号の説明】
【００３１】
１    電源
２    整流回路
３    力率改善回路
５    スイッチングレギュレータ
６    トランス
１０７  ランプ駆動回路
１０８  ランプ
１０９  ファン駆動回路
１１０  ファン
１１１  電源回路
Ｑ１  スイッチング素子
Ｑ２  スイッチング素子
Ｃ１  コンデンサ
Ｖ１〜Ｖ４  直流電圧
【図１】
2006337434.tif 000003
【図２】
2006337434.tif 000004
【図３】
2006337434.tif 000005
【図４】
2006337434.tif 000006