(57)【要約】【課題】フレーム周波数切替わりに対して、高速で駆動しているモーターの回転周波数も瞬時に切替わる為、駆動モーターに機械的負荷をかけることにより動作寿命の短縮、駆動回路の破損、機器の故障を発生させる上、回転数の急激な変化により耳障りな駆動モーターの切替わり音が発生するという問題点があった。【解決手段】フレーム周波数変化量判別装置がフレーム周波数の変化を検出して、その結果に基づいて駆動モーター回転数制御装置が、駆動モーター装置に入力する駆動モーター回転速度信号の変化スピードを下げ、時間当たりの回転数変化量を少なくすることで、前記駆動モーターの回転数の急激な変化を回避し、上記課題を防止できる。【選択図】図２
2006191422.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信した映像信号の垂直同期周波数に同期して照明装置を制御する同期システム制御装置により制御された照明装置から出力される白色光を、前記同期システム制御装置により制御された駆動モーターと分光装置により１フレーム単位毎に任意の倍数のＲ／Ｇ／Ｂ時分割単色光に変換し、この時分割単色光を前記同期システム制御装置により制御された反射型画像表示装置に当て、反射光としてカラー映像光を作成し、投射レンズによりスクリーン上にカラー映像を結像する映像表示装置であって、
映像信号の切替わりによってフレーム周波数が変化したことを判別するフレーム周波数変化量判別回路と、
前記フレーム周波数変化量判別回路がフレーム周波数切替え発生を判別した時に駆動モーター制御装置に入力する回転数制御信号の変化スピードを下げ、時間当たりの駆動モーター回転数の変化量を少なくする回転数制御装置と、
を有することを特徴とする投影装置。
【請求項２】
回転数制御装置は、フレーム周波数変化により駆動モーターに発生する逆起電力電圧値を検出して駆動モーター回転速度を制御することを特徴とする請求項１記載の投影装置。
【請求項３】
フレーム周波数変化量判別回路がフレーム周波数切替え発生を判別した場合に、フレーム周波数切替えが発生した旨を示す情報または駆動モーターブロックの回転数制御が安定するまでの待ち時間情報を含む情報をオンスクリーン表示映像として画面上に表示するオンスクリーン表示発生回路をさらに備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の投影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動モーターと分光装置により１フレーム単位毎に任意の倍数のＲ／Ｇ／Ｂ時分割単色光に変換された光を利用した投影装置の、フレーム周波数切替え処理に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の駆動モーターと分光装置により１フレーム単位毎に任意の倍数のＲ／Ｇ／Ｂ時分割単色光に変換された光を利用した投影装置のフレーム周波数切替え処理では、映像信号のフレーム周波数が切替わるタイミングと同時に駆動モーターの回転数を切替え後の回転数に変化させており、瞬間的な駆動モーター回転数の変化量は、非常に大きかった。
【特許文献１】特開平１１−２３９３６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、駆動モーターの回転周波数は、フレーム周波数の任意の倍数である。よって、フレーム周波数の瞬時の切替えは、そのまま同期システム制御装置に伝わり、前記１フレーム単位毎に任意の倍数のＲ／Ｇ／Ｂ時分割単色光に変換する駆動モーターと分光装置に対しても、瞬時の切替わりが発生する為、高速で駆動しているモーターの回転周波数を瞬時に切替えることになり、駆動モーターに機械的負荷をかけることにより動作寿命を縮め、投影映像不良を発生させるという事に加えて、回転数を下げる場合においては、駆動モーターで逆起電力が発生する為、駆動回路を破損させて機器の故障を発生させる上、回転数の急激な変化により耳障りな駆動モーターの切替わり音が発生するという問題点があった。
【０００４】
本発明は、フレーム周波数切替えが発生した場合に、駆動モーターの回転数の急激な変化を回避し、投影映像不良と駆動モーター部の故障を防止する、投影装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明の投影装置は、
受信した映像信号の垂直同期周波数に同期して照明装置を制御する同期システム制御装置により制御された照明装置から出力される白色光を、前記同期システム制御装置により制御された駆動モーターと分光装置により１フレーム単位毎に任意の倍数のＲ／Ｇ／Ｂ時分割単色光に変換し、この時分割単色光を前記同期システム制御装置により制御された反射型画像表示装置に当て、反射光としてカラー映像光を作成し、投射レンズによりスクリーン上にカラー映像を結像する映像表示装置であって、
映像信号の切替わりによってフレーム周波数が変化したことを判別するフレーム周波数変化量判別回路と、  前記フレーム周波数変化量判別回路がフレーム周波数切替え発生を判別した時に駆動モーター制御装置に入力する回転数制御信号の変化スピードを下げ、時間当たりの駆動モーター回転数の変化量を少なくする回転数制御装置と、を有することを特徴とする。
【０００６】
これにより、フレーム周波数切替えが発生した場合に、駆動モーター装置に入力する駆動モーター回転速度信号の変化スピードを下げ、時間当たりの回転数変化量を少なくすることで、前記駆動モーターの回転数の急激な変化を回避し、駆動モーター部の動作不良による投影映像不良と駆動モーター部の故障と耳障りな異音を防止できる。
【０００７】
また、本発明の投影装置は、回転数制御装置が、フレーム周波数変化により駆動モーターに発生する逆起電力電圧値を検出して駆動モーター回転速度を制御することを特徴とする。
【０００８】
これにより、フレーム周波数切替え制御は、フレーム周波数変化を検出したタイミングで瞬時に切替えるのではなく、駆動モーター部の逆起電力電圧値を監視して、逆起電力電圧値が駆動モーター部に破損を起こすような値まで上昇しないように、駆動モーター回転数を制御することにより、駆動モーター部の破損を防止する制御動作が可能となる。
【０００９】
また、本発明の投影装置は、フレーム周波数変化量判別回路がフレーム周波数切替え発生を判別した場合に、フレーム周波数切替えが発生した旨を示す情報または駆動モーターブロックの回転数制御が安定するまでの待ち時間情報を含む情報をオンスクリーン表示映像として画面上に表示するオンスクリーン表示発生回路をさらに備えることを特徴とする。
【００１０】
これにより、フレーム周波数切替えに使用者の期待以上の長い時間がかかり、投影装置の動作故障を疑う場合においても、投影装置の状況が回路システムの切替え状態であることを正しく使用者に伝えることができる。この場合、分光装置の駆動周波数は、切替え後の映像フレーム周波数とずれている為、表示素子の映像に対して色同期が不安定な状況であるが、オンスクリーン信号として、投影装置の状態情報を表示することができる。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように、本発明は、映像垂直同期信号の周波数の切替わりを検出して、映像垂直同期信号の周波数が切替わった場合においても、切替わりタイミングに対して回転数の変化量が大きくならないように回転数を制御することにより、高速で駆動しているモーターの回転周波数を瞬時に切替えることを防ぎ、駆動モーターの安定動作を損ね、投影映像不良を発生させるという事に加えて、回転数を下げる場合においては、駆動モーターで逆起電力が発生する為、駆動回路を破損させ、機器の故障を発生させるという問題点を回避する投影装置を提供することが可能となる。
【００１２】
第１の効果として、映像垂直同期信号の周波数が切替わった場合においても、高速で駆動しているモーター回転周波数の単位時間当たりの変化量を小さくして、駆動モーターの機械的負荷を減らす事により、制御を行なわない場合に対して駆動モーターの動作寿命を延ばすことが可能となる。
【００１３】
第２の効果として、モーター回転周波数の単位時間当たりの変化量を小さくすることにより、駆動モーター回転数切替わり時に発生する駆動モーターの騒音を低下させることが可能となる。
【００１４】
また、ＯＳＤ表示により、周波数切り替え時に発生する映像停止期間の状況をユーザーに告知することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における投影装置の構成を示すブロック図である。図１において、映像信号処理部１から入力される映像信号及び映像信号同期情報２は、個別制御機能制御ブロック３で、各システム構成部品の制御機能ブロックに対して必要な情報に加工され、任意の制御タイミングで照明装置制御部４、回転速度制御部５、画像表示素子制御装置６にそれぞれ伝達される。照明装置制御部４から入力される駆動信号に応じて照明装置７が白色光８を出力する。回転速度制御部５から入力される駆動信号に応じて回転素子９が回転し、回転素子９に固定された分光素子１０も同時速度で回転し、白色光８をＲ／Ｇ／Ｂ時分割単色光１１に変換する。画像表示素子制御装置６から入力される駆動信号に応じて反射型画像表示素子１２が駆動し、Ｒ／Ｇ／Ｂ時分割単色光１１をカラー映像光１３に変換する。カラー映像光１３は、投射レンズ１４で拡大されスクリーン１５に投影されることにより、カラー映像１６に変換される。定常映像受像状態において、カラー映像光１３を得る為にＲ／Ｇ／Ｂ時分割単色光１１は、映像信号処理部１から出力される映像信号の１フレームの工程倍数に時分割される必要がある。Ｒ／Ｇ／Ｂ時分割光１１は、白色光８から分光素子１０を回転させることにより得られる為、分光素子１０を回転させる回転素子９は映像信号処理部１から出力される映像信号のフレーム周波数の固定倍数で回転される必要がある。従って、回転速度制御部５は、映像信号処理部１からのフレーム周波数の固定倍数の速度で回転素子９を駆動する。
【００１６】
ここで、回転速度制御部５について図２を用いて説明する。図２は本発明の実施の形態１における回転速度制御部５の構成を示すブロック図である。図２において、個別制御機能制御ブロック３から入力される映像垂直同期信号１７は、例えば、ＮＴＳＣ信号の場合は６０Ｈｚであり、ＰＡＬ信号の場合は５０Ｈｚである。前記映像垂直同期信号１７は、周波数検出ブロック１８に入力されてデータ化され、周波数情報記録装置１９に記録される。また、周波数検出ブロック１８でデータ化された周波数情報は、てい倍回路ブロック２０で任意の固定倍数の周波数情報２１に変換される。例えば、映像入力信号がＮＴＳＣ信号で固定倍数をｋ（以下、「倍数ｋ」という。）と置いた場合、固定倍数周波数情報は、６０×ｋ（Ｈｚ）となる。駆動モーター回転数制御ブロック２２は、固定倍数周波数情報２１の回転数で駆動モーター２３を回転させて、駆動モーター２３に連結した回転素子９を回転させる。てい倍回路ブロック２０の倍数ｋは、周波数情報記録装置１９の値に対応して、てい倍制御回路２４によって制御される。倍数ｋが固定の時、周波数情報切替わり時に発生する駆動モーターの回転数の変化量は、切替わる前の周波数と切替わり後の周波数の差分と倍数ｋとの乗数「差分×ｋ」となる。単位時間当たりの駆動モーター回転数変化量が大きい程、駆動モーターの機械的負荷がおおきくなり、回転数が減少する場合には、駆動モーター部の逆起電力による駆動モーター回路部の損傷の危険も発生する。
ここで、入力映像信号が切替わり、映像垂直同期信号が変化した時の動作を図２と図３を用いて説明する。
【００１７】
図３は本発明の実施の形態１における映像垂直同期信号の周波数が変化した場合の動作説明図である。図３（ａ）は、図２における映像垂直同期信号１７の周波数を示しており、フレーム周波数切替わり開始時間ｔ０で５０Ｈｚから６０Ｈｚに切替わっている。図２における周波数情報記録装置１９に記録される情報は、切替わり開始時間ｔ０で５０Hzから６０Hzに切替わる。てい倍制御回路２４は、周波数の切替わり開始時間ｔ０と切替わり前後の周波数差分情報から、倍数ｋを算出して制御する。例えば、切替わり開始時間ｔ０に５０Ｈｚから６０Ｈｚに変化し、変化量が１０Ｈｚ増加という周波数差分情報により、
第一に、てい倍回路ブロック２０が駆動モーター回転数制御ブロックに対して、「６０Ｈｚ×ｋ」の回転数に瞬時に切替えず、「５０Ｈｚ×ｋ」の回転数を維持する制御を行なう。
【００１８】
第二に、周波数５０Ｈｚ時の倍数を“ｋ（５０）”、ｔ０時点で周波数６０Ｈｚ用に切替える為に準備している倍数を“ｋ（６０）［ｔ０］”とすると、てい倍回路ブロック２０は、“ｋ（６０）［ｔ０］”として、“ｋ（６０）［ｔ０］”＝“｛５０×ｋ（５０）｝／６０”に設定する。これにより、次の制御ステップで「５０Ｈｚ×ｋ」に維持していた回転数を「６０Ｈｚ×｛ｋ（６０）［ｔ０］｝に切替えて制御しても、駆動モーター２３の回転数Ｌは、Ｌ＝“｛５０×ｋ（５０）｝／６０×６０”＝５０×ｋ（５０）となり、回転数が瞬間的に変化することを防ぐことができる。
【００１９】
第三に、周波数切替わり後ｔ１秒後の倍数を“ｋ（６０）［ｔ０＋ｔ１］”、倍数ｋの単位時間当たりの変化量をΔｋとすると、ｋ（６０）［ｔ０＋ｔ１］＝Δｋ・ｔ１＋｛ｋ（６０）［ｔ０］｝となる。てい倍制御回路２４は、Ｔ秒後の倍数“ｋ（６０）［ｔ０＋Ｔ］”＝“ｋ（５０）”となるように“Δｋ”を制御し、周波数切替わり後Ｔ秒後に駆動モーター２３の回転数が映像信号同期に同期するように制御する。
【００２０】
以上のように本実施の形態１によれば、映像垂直同期信号の周波数が切替わった場合においても、切替わりタイミングに対して駆動モーター装置に入力する駆動モーター回転速度制御信号の変化スピードを下げ、時間当たりの回転数の変化量が大きくならないように回転数を制御することにより、高速で駆動しているモーターの回転周波数を瞬時に切替えることを防ぎ、駆動モーターの安定動作を損ね、投影映像不良を発生させるという事に加えて、回転数を下げる場合においては、駆動モーターで逆起電力が発生する為、駆動回路を破損させ、機器の故障を発生させるという問題点を回避することができる。
【００２１】
なお、モーターの回転数を変化させた場合に駆動モーター部に発生する逆起電力電圧値を検出し、前記逆起電力電圧値が大きくならない様にてい倍制御回路２４が“Δｋ”を制御する方法を導入することにより、駆動回路を破損や機器の故障を防ぐこともできる。
【００２２】
また、周波数切替え時に、駆動モーターの回転数をてい倍制御回路２４によって変化させている期間、映像表示装置の動作タイミングと分光素子の分光タイミングがずれるため、表示される映像信号は異常となる。この映像信号異常期間は映像出力を止める為、ユーザーに対して不安を与えるので、不安を除く為にオンスクリーン映像信号を出力する回路を追加する方法もある。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明の投影装置は、フレーム周波数切替えが発生した場合に、駆動モーターの回転数の急激な変化を回避し、投影映像不良と駆動モーター部の故障を防止することができるという優れた効果を有しているため、駆動モーターを用いた投影装置等において有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態１における投影装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１における回転速度制御部５の構成を示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態１における映像垂直同期信号の周波数が変化した場合の動作説明図
【符号の説明】
【００２５】
１    映像信号処理部
２    映像信号及び映像信号同期情報
３    個別制御機能制御ブロック
４    照明装置制御部
５    回転速度制御部
６    画像表示素子制御装置
７    照明装置
８    白色光
９    回転素子
１０    分光素子
１１    R/G/B時分割単色光
１２    反射型画像表示素子
１３    カラー映像光
１４    投射レンズ
１５    スクリーン
１６    カラー映像
１７    映像垂直同期信号
１８    周波数検出ブロック
１９    周波数情報記録装置
２０    てい倍回路ブロック
２１    固定倍数周波数情報
２２    駆動モーター回転数制御ブロック
２３    駆動モーター
２４    てい倍制御回路
【図１】
2006191422.tif 000003
【図２】
2006191422.tif 000004
【図３】
2006191422.tif 000005