(57)【要約】【課題】光源点灯中に商用電源が遮断された場合、蛍光体の劣化を防ぐとともに再起動の時間を短縮することが可能な投射型表示装置を提供する。【解決手段】商用電源から供給される電圧を用いて動作可能な画像表示装置であって、光源（１０）と、光源からの光の波長を変換する波長変換素子（１１）と、波長変換素子を回転させる回転部（１３）と、回転部を制御する制御部（１９）とを有し、制御部は、光源の点灯中に商用電源が遮断されたと判定した場合、波長変換素子の回転を継続するように回転部を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
商用電源から供給される電圧を用いて動作可能な投射型表示装置であって、
光源と、
前記光源からの光の波長を変換する波長変換素子と、
前記波長変換素子を回転させる回転部と、
前記回転部を制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、前記光源の点灯中に前記商用電源が遮断されたと判定した場合、前記波長変換素子の回転を継続するように前記回転部を制御することを特徴とする投射型表示装置。
【請求項２】
前記制御部は、所定の期間以上、前記商用電源から供給される前記電圧が所定の電圧以下である場合、該商用電源が遮断されたと判定することを特徴とする請求項１に記載の投射型表示装置。
【請求項３】
前記制御部は、
前記商用電源が接続されている間、単位時間あたり第１の回転数で前記波長変換素子を回転させるように前記回転部を制御し、
前記商用電源が遮断されたと判定した場合でも、前記第１の回転数と同じ回転数で前記波長変換素子を回転させるように前記回転部を制御することを特徴とする請求項１または２に記載の投射型表示装置。
【請求項４】
前記制御部は、
前記商用電源が接続されている間、単位時間あたり第１の回転数で前記波長変換素子を回転させるように前記回転部を制御し、
前記商用電源が遮断されたと判定した場合、前記第１の回転数よりも小さい第２の回転数で前記波長変換素子を回転させるように前記回転部を制御することを特徴とする請求項１または２に記載の投射型表示装置。
【請求項５】
前記光源を駆動する駆動部を更に有し、
前記制御部は、前記商用電源が遮断されたと判定した場合、前記光源を調光するように前記駆動部を制御することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の投射型表示装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記商用電源が遮断されたと判定した場合、前記光源を消灯するように前記駆動部を制御することを特徴とする請求項５に記載の投射型表示装置。
【請求項７】
前記光源からの前記光を用いて画像を生成する画像生成部を更に有し、
前記制御部は、前記商用電源が遮断されたと判定した場合、映像出力装置からの映像信号に依存しない所定の画像を生成するように前記画像生成部を制御することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の投射型表示装置。
【請求項８】
前記回転部を冷却する第１のファンおよび前記光源を冷却する第２のファンを更に有し、
前記制御部は、前記商用電源が遮断されたと判定した場合、前記第１のファンの回転数を維持した状態で前記第２のファンの回転を低下させることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の投射型表示装置。
【請求項９】
前記回転部を冷却する第１のファンおよび前記画像生成部を冷却する第３のファンを更に有し、
前記制御部は、前記商用電源が遮断されたと判定した場合、前記第１のファンの回転数を維持した状態で前記第３のファンの回転数を低下させることを特徴とする請求項７に記載の投射型表示装置。
【請求項１０】
前記商用電源からの前記電圧を変換して所定の電圧を出力する電源部を更に有し、
前記制御部は、前記電源部の出力電圧が前記所定の電圧よりも低い第２の電圧になった場合、前記商用電源が完全に遮断されたと判定し、前記投射型表示装置の各部の動作を停止させることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の投射型表示装置。
【請求項１１】
前記商用電源からの前記電圧を変換して所定の電圧を出力する電源部を更に有し、
前記制御部は、前記電源部の出力電圧が前記所定の電圧よりも低い状態が前記所定の期間よりも長い第２の期間だけ継続した場合、前記商用電源が完全に遮断されたと判定し、前記投射型表示装置の各部の動作を停止させることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の投射型表示装置。
【請求項１２】
前記光源は、レーザまたはＬＥＤを含むことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の投射型表示装置。
【請求項１３】
光源と、
前記光源からの光の波長を変換する波長変換素子と、
前記波長変換素子を回転させる回転部と、
前記光源および前記回転部を制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、
第１のモードにおいて、前記波長変換素子を単位時間当たり第１の回転数で回転させ、
前記光源の出力を低下させる第２のモードにおいて、前記波長変換素子の回転数を単位時間当たり第２の回転数に低下させ、
前記光源の出力を低下させる第３のモードにおいて、前記波長変換素子の前記回転数を前記第２の回転数とは異なる第３の回転数に低下させることを特徴とする投射型表示装置。
【請求項１４】
前記制御部は、前記第２のモードおよび前記第３のモードのそれぞれにおいて、前記波長変換素子の回転を継続させることを特徴とする請求項１３に記載の投射型表示装置。
【請求項１５】
前記制御部は、前記第１のモードから前記第２のモードまたは前記第３のモードへ移行する際に、前記波長変換素子を前記第１の回転数と前記第２の回転数または前記第３の回転数との間の第４の回転数で回転させることを特徴とする請求項１３または１４に記載の投射型表示装置。
【請求項１６】
前記制御部は、前記第１のモードから前記第２のモードまたは第３のモードへ移行する際に、前記波長変換素子の回転数を、前記第１の回転数から前記第２の回転数または前記第３の回転数まで特定の傾きで変化させることを特徴とする請求項１３乃至１５のいずれか１項に記載の投射型表示装置。
【請求項１７】
前記波長変換素子の温度を取得する温度取得部を更に有し、
前記制御部は、前記波長変換素子の前記温度に応じて、該波長変換素子の回転数の前記特定の傾きを変化させることを特徴とする請求項１６に記載の投射型表示装置。
【請求項１８】
前記制御部は、
前記温度が第１の温度の場合、前記特定の傾きを第１の傾きに設定し、
前記温度が前記第１の温度よりも低い第２の温度の場合、前記特定の傾きを前記第１の傾きよりも急な第２の傾きに設定することを特徴とする請求項１７に記載の投射型表示装置。
【請求項１９】
前記光源からの前記光を用いて画像を生成する画像生成部を更に有し、
前記第２のモードは、前記光源の動作を停止するモードであり、
前記第３のモードは、前記光源および前記画像生成部の動作を停止するモードであることを特徴とする請求項１３乃至１８のいずれか１項に記載の投射型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投射型表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光源としてレーザなどの固体光源を用いた投射型表示装置が提案されている。レーザは、特定波長域の明るさは強いが他の波長域の明るさが弱いため、蛍光体などの波長変換素子を用いて他の波長域の明るさを強める必要がある。ここで蛍光体に光を照射すると、蛍光体が高温になる結果、蛍光体が劣化して十分な特性を得ることができなくなる。そこで、蛍光体を塗布した回転板を所定の回転数で回転させて放熱することが行われる。
【０００３】
特許文献１には、光源の投射レベルに応じて蛍光体の回転数を制御し蛍光体の劣化を防ぐ手法が開示されている。特許文献２には、蛍光体の劣化に応じて光源およびパネルを制御する手法が開示されている。特許文献３には、プロジェクタに入力される画像の変化が時間経過とともに所定値以下である場合、プロジェクタを使用していないとみなし、ランプを点灯しない省電力モードに移行するプロジェクタが開示されている。特許文献４には、光源点灯までの時間を短くするため、蛍光体の回転が低いときに励起光源を低出力で点灯させ、回転数が上昇するとともに励起光源の出力を高めるプロジェクタが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４９３６０９１号公報
【特許文献２】特許第５７０３６３１号公報
【特許文献３】特許第５２６２０９８号公報
【特許文献４】特許第５７９９７５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１、２の構成では、光源点灯中に商用電源が遮断された場合（特に瞬断や瞬停と呼ばれる短時間停電や短時間電圧低下が生じた場合）について考慮されていない。従来の構成では、光源点灯中に商用電源が遮断された場合、蛍光体の劣化を防ぐために光源を消灯するとともに蛍光体の回転を停止させる。商用電源の復帰後に再起動を行う場合、光源を即時再点灯すると蛍光体が劣化する可能性があるため、蛍光体を再度所定の回転数まで回転させてから光源を再点灯させる必要がある。この場合、回転数が所定の回転数に達するまでに一定の時間を要するため、再起動時間が長くなる。
【０００６】
また、特許文献３、４には、励起光源を使用し蛍光体をモータにより回転させた場合、モータの省電力化および長寿命化を実現するための方法について記載されていない。
【０００７】
そこで本発明は、光源点灯中に商用電源が遮断された場合、蛍光体の劣化を防ぐとともに再起動の時間を短縮することが可能な投射型表示装置を提供することを目的とする。また本発明は、波長変換素子（蛍光体）を回転させる回転部（モータ）の省電力化および長寿命化を実現することが可能な投射型表示装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一側面としての投射型表示装置は、商用電源から供給される電圧を用いて動作可能な画像表示装置であって、光源と、前記光源からの光の波長を変換する波長変換素子と、前記波長変換素子を回転させる回転部と、前記回転部を制御する制御部とを有し、前記制御部は、前記光源の点灯中に前記商用電源が遮断されたと判定した場合、前記波長変換素子の回転を継続するように前記回転部を制御する。
【０００９】
本発明の他の側面としての投射型表示装置は、光源と、前記光源からの光の波長を変換する波長変換素子と、前記波長変換素子を回転させる回転部と、前記光源および前記回転部を制御する制御部とを有し、前記制御部は、第１のモードにおいて、前記波長変換素子を単位時間当たり第１の回転数で回転させ、前記光源の出力を低下させる第２のモードにおいて、前記波長変換素子の回転数を単位時間当たり第２の回転数に低下させ、前記光源の出力を低下させる第３のモードにおいて、前記波長変換素子の前記回転数を前記第２の回転数とは異なる第３の回転数に低下させる。
【００１０】
本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施例において説明される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、光源点灯中に商用電源が遮断された場合、波長変換素子の劣化を防ぐとともに再起動の時間を短縮することが可能な投射型表示装置を提供することができる。また本発明によれば、波長変換素子を回転させる回転部の省電力化および長寿命化を実現することが可能な投射型表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例１における投射型表示装置のブロック図である。
【図２】実施例１における投射型表示装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】実施例２における投射型表示装置のブロック図である。
【図４】実施例２における回転部（モータ）の断面図である。
【図５】実施例２における蛍光体部の構成図である。
【図６】実施例２における単色レーザから白を生成する蛍光体部を含む光学経路図である。
【図７】実施例２における投射型表示装置の動作を示すフローチャートである。
【図８】実施例２における省電力モードと下限の回転数との関係を示す表である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【実施例１】
【００１４】
まず、図１を参照して、本発明の実施例１における投射型表示装置（プロジェクタ）の構成について説明する。図１は、本実施例における投射型表示装置（プロジェクタ１）のブロック図である。プロジェクタ１は、光源部１０、蛍光体部１１、光源駆動部１２、蛍光体駆動部１３、商用電源検知部１４、電源部１５、画像生成部１６、冷却部１７、電源電圧検知部１８、および、制御部１９を備えて構成されている。
【００１５】
光源部１０は、レーザやＬＥＤなどの光源（励起光源）を有する。光源駆動部１２は、光源を駆動する駆動部であり、制御部１９の指令に基づいて光源部１０を駆動することにより光源を点灯または消灯させる。蛍光体部１１は、光源からの光の波長を変換する波長変換素子であり、蛍光体層と蛍光体層を塗布した円盤型の回転体とにより構成される。蛍光体駆動部１３は、画像投射中に、制御部１９の指令に基づいて蛍光体部１１を回転させる回転部（モータ）である。蛍光体部１１は、画像投射中に回転しながら光源部１０からの光の波長変換を行う。なお、蛍光体部１１の回転数（単位時間当たりの回転数）は任意に設定することが可能である。
【００１６】
商用電源検知部１４は、プロジェクタ１と商用電源２０（ＡＣ電源などの外部電源）との接続を検知する。制御部１９は、商用電源検知部１４からの出力信号に基づいて、商用電源２０が遮断されたか否か（商用電源２０との接続が切断されたか否か）を判定する。本実施例において、制御部１９は、所定の期間以上、商用電源２０から供給される電圧が所定の電圧以下である場合（商用電源２０の電圧の実効値が０Ｖ以上かつ所定の電圧以下である場合）、商用電源２０が遮断されたと判定する。本実施例によれば、短時間停電および短時間電圧低下の両方を同時に検知することが可能となる。
【００１７】
電源部１５は、商用電源２０に接続され、商用電源２０からの電圧を変換して所定の電圧を出力し、プロジェクタ１の各部へ電力を供給する。画像生成部１６は、複数のパネル（光変調素子）を有し、映像出力装置３０からの映像信号（制御信号）に基づいて、光源からの光を用いて画像（投射画像）を生成する。画像生成部１６は、複数の動作モードで動作可能であり、少なくとも通常モードと即時復帰可能な省電力モードとを切り替えて動作可能である。冷却部１７は、プロジェクタ１の各部を冷却する。本実施例において、冷却部１７は、蛍光体駆動部１３（回転部）を冷却するファン１７ａ（第１のファン）、光源部１０を冷却するファン１７ｂ（第２のファン）、および、画像生成部１６を冷却するファン１７ｃ（第３のファン）を含む。冷却部１７は、複数の動作モードで動作可能であり、少なくとも通常モードと即時復帰可能な省電力モードとを切り替えて動作可能である。
【００１８】
電源電圧検知部１８は、電源部１５の出力電圧を検出する。制御部１９は、電源電圧検知部１８の出力信号に基づいて（例えば、電源部１５の出力電圧が所定の電圧よりも低い第２の電圧になった場合）、商用電源２０が完全に遮断されたか否かを判定することができる。また制御部１９は、プロジェクタ１の各部を制御する。制御部１９は、光源の点灯中に商用電源２０が遮断されたと判定した場合（数ミリ〜数十ミリｓｅｃなどの一時的な遮断が生じた場合）、蛍光体部１１（波長変換素子）の回転を継続（維持）するように蛍光体駆動部１３（回転部）を制御する。ここで、回転を継続（維持）するとは、商用電源２０が接続された状態における回転数と同じまたはこれよりも小さい回転数を設定する場合のいずれをも含む意味である。すなわち制御部１９は、蛍光体部１１の回転を停止させないように蛍光体駆動部１３を制御する。
【００１９】
次に、図２を参照して、プロジェクタ１の動作について説明する。図２は、プロジェクタ１の動作を示すフローチャートである。図２の各ステップは、主に制御部１９の指令に基づいて実行される。
【００２０】
まず、ステップＳ１０１において、制御部１９は、ユーザの操作に応じて光源を点灯する。このとき制御部１９は、商用電源検知部１４からの出力信号に基づいてプロジェクタ１と商用電源２０との接続を確認した後、ステップＳ１０２へ進む。
【００２１】
ステップＳ１０２において、制御部１９は、商用電源２０が遮断されたか否かを判定する。本実施例において、制御部１９は、所定の期間以上、商用電源２０から供給される電圧が所定の電圧以下である場合、商用電源２０が遮断されたと判定する。ただし本実施例はこれに限定されるものではなく、他の基準を用いて商用電源２０の遮断を判定してもよい。ステップＳ１０２にて商用電源２０が遮断されていない場合（商用電源２０が接続されている場合）、ステップＳ１０２を繰り返す。一方、商用電源２０が遮断された場合、ステップＳ１０３へ進む。
【００２２】
ステップＳ１０３において、制御部１９は、プロジェクタ１の動作モードを通常モードから省電力モードへ移行する。制御部１９は、省電力モードにおいて（光源の点灯中に商用電源２０が遮断されたと判定した場合）、蛍光体部１１（波長変換素子）の回転を継続（維持）するように蛍光体駆動部１３（回転部）を制御する。換言すれば、制御部１９は、商用電源が接続されている間の回転数と同じ回転数（単位時間あたり第１の回転数（例えば９０００［ｒｐｍ］））で蛍光体部１１を回転させるように蛍光体駆動部１３を制御する。すなわち制御部１９は、商用電源２０が遮断されたと判定した場合でも、蛍光体駆動部１３の回転を停止させないように制御する。本実施例において、電源部１５は、商用電源２０から供給された電圧を蓄えるコンデンサを有する。このため、商用電源２０が一時的に遮断された場合でも、ある程度の期間は、コンデンサに蓄えられた電圧を用いて蛍光体駆動部１３の回転動作を継続させることができる。
【００２３】
制御部１９は、ステップＳ１０３において、商用電源が接続されている間の回転数（第１の回転数）よりも小さい第２の回転数（例えば６０００［ｒｐｍ］）で回転させるように蛍光体駆動部１３を制御してもよい。好ましくは、第２の回転数は、プロジェクタ１が省電力モードから通常モードへ即時復帰可能な回転数以上である。
【００２４】
好ましくは、制御部１９は、商用電源２０が遮断されたと判定した場合、光源を調光する（暗くする）ように光源駆動部１２を制御する。また好ましくは、制御部１９は、商用電源２０が遮断されたと判定した場合、光源を消灯するように光源駆動部１２を制御する。好ましくは、制御部１９は、商用電源２０が遮断されたと判定した場合、映像出力装置３０からの映像信号に依存しない所定の画像を生成する（黒表示を行う省電力モードに移行する）ように画像生成部１６を制御する。
【００２５】
好ましくは、制御部１９は、商用電源２０が遮断されたと判定した場合、ファン１７ａの回転数を維持した状態でファン１７ｂの回転を低下させる。また好ましくは、制御部１９は、商用電源２０が遮断されたと判定した場合、ファン１７ａの回転数を維持した状態でファン１７ｃの回転数を低下させる。
【００２６】
続いてステップＳ１０４において、制御部１９は、商用電源２０の遮断が継続しているか否かを判定する。商用電源２０が再接続された場合、ステップＳ１０５へ進み、制御部１９は、即時復帰を開始する。具体的には、制御部１９は、省電力モードから通常モードへ移行し、蛍光体部１１の回転数を第１の回転数で回転させるように蛍光体駆動部１３を制御する。そしてステップＳ１０１へ戻り、制御部１９は光源を点灯させる。
【００２７】
一方、ステップＳ１０４にて商用電源２０がまだ遮断している場合、ステップＳ１０６へ進む。ステップＳ１０６において、制御部１９は、商用電源２０の遮断から規定時間が経過したか否か（商用電源の遮断が規定期間継続しているか否か）を判定する。規定時間とは、電源部１５の出力電圧が所定の電圧よりも低い状態が所定の期間よりも長い第２の期間である。規定時間が経過した場合、ステップＳ１０８へ進む。一方、規定時間が経過していない場合、ステップＳ１０７へ進む。
【００２８】
ステップＳ１０７において、制御部１９は、電源電圧検知部１８を用いて、電源部１５の出力電圧が低下したか否か（すなわち、所定の電圧よりも低い第２の電圧になったか否か）を判定する。電源部１５の出力電圧が第２の電圧よりも高い場合、ステップＳ１０４へ戻る。一方、電源部１５の出力電圧が第２の電圧以下になった場合、ステップＳ１０８へ進む。ステップＳ１０８において、制御部１９は、商用電源２０が完全に遮断されたと判定し、プロジェクタ１をスタンバイ状態へ移行させ、プロジェクタ１の各部の動作を停止させる。
【００２９】
本実施例によれば、光源点灯中に商用電源が遮断された場合、蛍光体の劣化を防ぐとともに再起動の時間を短縮することが可能な投射型表示装置を提供することができる。
【実施例２】
【００３０】
次に、図３を参照して、本発明の実施例２における投射型表示装置について説明する。図３は、本実施例における投射型表示装置（プロジェクタ１００）のブロック図である。本実施例のプロジェクタ１００は、画像入力部１０１、操作部１０２、制御部１０３、蛍光体駆動部１０４、光源部１０５、蛍光体部１０６、温度取得部１０７、および、画像生成部１０８を備えて構成されている。
【００３１】
画像入力部１０１は、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）やＢＤ（Ｂｌｕｒａｙ  Ｄｉｓｃ）など、画像出力機器から出力される画像データを受信し、画像生成部１０８（液晶パネル）を駆動するための信号に変換するインターフェイス（ＩＦ）である。画像入力部１０１として用いられるインターフェイスには、ＨＤＭＩ(登録商標)（Ｈｉｇｈ−Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）やＤＰ（Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｐｏｒｔ）などがある。ただし、外部の画像出力機器からプロジェクタ１００へ画像信号を入力する役割を具備していれば、ＨＤＭＩやＤＰに限定されるものではない。
【００３２】
操作部１０２は、ユーザがプロジェクタ１００の操作を行うため、プロジェクタ１００の外装部に設けられており、複数の押しボタンや複数のＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）などで構成されている。押しボタンは、電源をＯＮ／ＯＦＦするための押しボタンや、インターフェイスを介して入力される表示画像を選択するための押しボタンなどを含む。また押しボタンは、上下左右などカーソルを移動するための押しボタンを含むとともに、ＯＳＤ（ＯＮ  Ｓｃｒｅｅｎ  Ｄｉｓｐｌａｙ）を表示させ、その中に用意されている画質調整を行うための押しボタンを含む。また、プロジェクタ１００に設けられたレンズのシフトやフォーカスなどを変更するための押しボタンを含んでもよい。なお操作部１０２は、プロジェクタ１００に設けられた押しボタンに限定されるものではなく、有線／無線通信を使用して操作可能なリモコンなどの遠隔操作手段であってもよい。また、ＬＥＤはプロジェクタ１００の状態を把握するために必要である。例えば、電源スタンバイ中には赤ＬＥＤが点灯し、投影中は緑ＬＥＤが点灯し、エラーが生じた場合には赤ＬＥＤが点滅するなどである。このように操作部１０２は、押しボタンやＬＥＤなどのユーザが操作するとともに、プロジェクタ１００の状態を把握することが可能な機能を総称している。
【００３３】
制御部１０３は、プロジェクタ１００の各部を制御する。制御部１０３は、マイコン、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）、または、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）などを備えて構成される。ハードウエアとしては単一である必要はなく、マイコン、ＡＳＩＣ、または、ＦＰＧＡなどが機能を分担していてもよい。制御部１０３は、画像入力部１０１、操作部１０２、蛍光体駆動部１０４、光源部１０５、温度取得部１０７、および、画像生成部１０８と接続されており、これらの各部の指示および制御を行う。
【００３４】
画像入力部１０１が複数のインターフェイスを有する場合、複数のインターフェイスに同時に複数の画像出力機器（外部機器）が接続されていることがある。このとき画像入力部１０１は、複数のインターフェイスのいずれから画像データを画像生成部１０８（表示部）に送るかを選択する機能を有する。また画像入力部１０１は、画像入力部１０１に外部接続がされていなことを判定することが可能である。そして制御部１０３に設けられているメモリ（不図示）から独自のパターンを表示部に出力することにより、入力がないことを表す表示が可能である。この機能により、外部機器からプロジェクタ１００へ信号が入力されていない期間を測定することができる。一定期間信号の入力がない場合、プロジェクタ１００は、通常モードから省電力モードへ移行することが可能である。ここで、一定期間とは任意の期間であり、ユーザが指定することもできる。
【００３５】
操作部１０２は、前述のように、例えば、複数の押しボタンのうちいずれの押しボタンが押されたかを検知する。制御部１０３は、内部メモリにＯＳＤを備えており、操作部１０２の押された押しボタンに応じてＯＳＤ上のメニューを変更および決定することが可能である。ＯＳＤ内のメニューは、ユーザが指定することが可能な省電力モードを備えている。
【００３６】
本実施例において、省電力モードは、ブランクモードおよびパワーマネージメントモード（ＰＭＭ）を含む。パワーマネージメントモードは、光源部１０５と画像生成部１０８（表示部）の電源を落とすモードである。ブランクモードでは、プロジェクタ１００で最も消費電力の高い光源部１０５の電源を落とすことにより省電力化が図られる。パワーマネージメントモードでは、光源部１０５の次に消費電力の高い画像生成部１０８の電源を落とすことにより、更なる省電力化が図られる。なお、パワーマネージメントモードでは、光源部１０５と画像生成部１０８の電源は落とすが、その他の部位については電源を落とさない。光源部１０５と画像生成部１０８以外の電源を入れておくことにより、光源部１０５の通常点灯までの時間を短縮することができる。
【００３７】
ブランクモードは、光源部１０５のみの電源を落とすモードである。ブランクモードは、ユーザが投影画面を意図的に表示させないようにする場合に用いられる。従来のように光源として水銀ランプを使用したプロジェクタのブランクモードでは、入力される画像データに関わらず、制御部１０３から黒画像データを画像生成部に送ることにより、何も表示されない状態を実現していた。これは、通常点灯と同じであり省電力効果はない。光源の電源を落とすことにより省電力効果を得ることはできるが、従来のランプ機の場合は再点灯まで数分の時間を要するため実用的ではない。一方、本実施例のように光源部１０５としてレーザなどの励起光源を用いたプロジェクタ１００では瞬時の点灯が可能であり、本実施例のブランクモードでは光源部１０５の光源を落とす。
【００３８】
蛍光体駆動部１０４は、蛍光体層と蛍光体層を塗布した円盤型の回転体とにより構成される蛍光体部１０６（波長変換素子）を、回転体の周方向に回転させる回転部である。蛍光体駆動部１０４は例えばモータであるが、蛍光体部１０６を周方向に回転することが可能であれば、これに限定されるものではない。ここで、蛍光体駆動部１０４（モータ）の寿命について説明する。一般的にモータの寿命は、軸受の寿命で定義される。
【００３９】
図４は、蛍光体駆動部１０４（モータ）の概略図であり、モータを横から見た断面図を示している。シャフト２０１は、モータの回転軸である。シャフト２０１の先端は、蛍光体部１０６の中心に設けられた連結部３０３と連結されている。軸受２０２は、シャフト２０１が回転する際に生じる応力を抑えるための機械構造であり、シャフト２０１との摩耗が発生するため、高耐久性および高潤滑性が求められる。ステータ２０３は、コイル状の形状を有し、電気エネルギーを付与することで磁場を発生させる。ロータ２０４は、ステータと同様にコイル状の形状を有し、ステータ２０３から発せられる磁場を受け、フレミングの法則により円形の接戦方向に回転する力を得る。エンコーダ２０５は、ロータ２０４の回転速度や回転位置を検出する。エンコーダ２０５により検出された回転速度や回転位置は、制御部１０３へ伝達される。このような構成により、モータに供給された電力は、蛍光体部１０６を回転させるための回転力に変換される。
【００４０】
続いて、軸受２０２の寿命について述べる。軸受２０２は、適正な負荷のもと、正常な取り付けや潤滑で使用していても、軌道輪や転動体には常に一定の応力が繰り返し加わる。その応力は表面の浅い部分に集中するため、表面の一部にうろこ状の破損形態が生じ得る。軸受２０２を正常な条件下で使用中において、繰り返し応力によりストレスが加わり、仕様に耐えなくなることが軸受２０２の寿命に相当する。軸受２０２が一定回転数で回転していれば、基本定格寿命は次の式で総回転時間として表される。
【００４１】
Ｌｈ＝（１０６＊Ｌ１０）／（６０ｎ）  …  （１）
Ｌｈ：時間で表した基本定格寿命［ｈｏｕｒ］
Ｌ１０＝基本定格寿命［１０６ｒｅｖ］
ｎ＝毎分回転数［ｒｐｍ］
式（１）によると、基本定格寿命は毎分回転数ｎと反比例の関係にあり、毎分回転数ｎが２倍になれば、基本定格寿命Ｌｈは１／２になる。すなわち、毎分回転数が小さいほど基本定格寿命ｎは延びる。蛍光体駆動部１０４の先には蛍光体部１０６が接続されており、回転させるその目的は蛍光体部１０６の熱の集中を防止するためであり、必要以上に回転数を下げることはできない。しかし、前述の省電力モードは、光源部１０５の電源を落とすモードであり、この場合には回転数を下げることが可能である。このとき回転数を０、すなわち蛍光体部１０６の回転を停止することも可能である。しかし、再度回転させるには静止の慣性が働き、目的の回転数まで達するには数秒かかる。省電力モードでは、再点灯時に瞬時に点灯することという要件に反するため、蛍光体部１０６の回転を停止することは避けることが好ましい。各省電力モードと蛍光体駆動部１０４の回転数との組み合わせ動作の詳細については、後述する。
【００４２】
光源部１０５は、レーザやＬＥＤなどの励起光源である。光源部１０としては単色のレーザが用いられることが多く、例えば青のレーザが用いられる。フルカラー表示を行うには、赤と緑（または黄）の光が足りないが、色（波長）を変換する機能を有する蛍光体部１０６として蛍光体を用いて、青から黄の光を生成する。
【００４３】
図５は、蛍光体部１０６の構成図であり、蛍光体部１０６を正面から見た図を示している。蛍光体部１０６は、回転体３０１と蛍光体３０２（蛍光体層）とから構成されている。回転体３０１は、厚さ数［ｍｍ］の反射部材からなる。蛍光体３０２は、回転体３０１の外周（黒塗り箇所）に塗布されている。蛍光体３０２は、青色の光を照射すると、波長変換されて黄色の光になる。蛍光体３０２は、反射部材に塗布されているため、黄色の光は反射されて戻ってくる。また蛍光体部１０６の中心には、蛍光体駆動部１０４（モータ）のシャフト２０１との連結部３０３が設けられている。
【００４４】
次に、図６を参照して、単色（青色）のレーザ（光源部１０５）から白色の光を作り出す光学経路について説明する。図６は、単色レーザから白を生成する波長変換素子（蛍光体部）を含む光学経路図であり、図３の蛍光体駆動部１０４、光源部１０５、および、蛍光体部１０６を含む構成に相当する図を示す。図６は、レーザ、波長変換素子、モータ、および、プリズムを用いた経路を示し、構成を上側から見た図である。
【００４５】
図６において、４０１は青色レーザ（光源部１０５）である。４０２は、図５に示される蛍光体部１０６を上側から見た状態を示している。４０３はモータ（蛍光体駆動部１０４）である。４０４は青色のハーフミラー、４０５は青が通過しその他の色を反射するプリズム、４０６はミラー、４０７は青が反射しその他の色が通過するプリズムである。以下、このような系の各部品を通過した光の色について説明する。
【００４６】
図６中の（１）は、青色レーザから出力された青色の光である。（２）は、ハーフミラー４０４により反射された青色の光である。（３）は、ハーフミラー４０４を通過した青色の光である。光量は、（１）＝（２）＋（３）となる。（４）は、ミラー４０６で反射した青色の光である。（５）は、プリズム４０５を通過した青色の光である。青色の光（５）は、波長変換素子４０２（蛍光体部１０６）の蛍光体３０２（蛍光体層）に照射されて黄色の光となり、波長変換素子４０２のミラーにより反射される。すなわち、（６）は黄色の光である。（７）は、プリズム４０５により反射された黄色の光である。（８）は、プリズム４０７により反射された青色の光（４）と、プリズム４０７を通過した黄色の光（７）とを合成して得られた白色の光である。このようにして白色の光を作り出すことができる。
【００４７】
図３において、温度取得部１０７は、蛍光体部１０６の熱（温度）を取得する温度センサである。蛍光体部１０６は通常回転しているため、温度センサによる直接温度を取得するのは困難であるが、十分な検討のうえ、蛍光体部１０６が設置されているユニット内の雰囲気温度から換算すればよい。ただし、本実施例はこれに限定されるものではない。例えば、温度取得部１０７として非接触の温度センサを用いて、蛍光体部１０６の裏面（モータ側）から蛍光体部１０６の温度を直接取得してもよい。温度取得部１０７により得られた温度は、制御部１０３に通知され、制御部１０３は蛍光体部１０６を適切な温度に保つように制御する。例えば、蛍光体駆動部１０４の回転数を上げる制御や、光源部１０５の出力を下げるなどの制御を行う。
【００４８】
次に、図７を参照して、プロジェクタ１００の動作について説明する。図７は、プロジェクタ１００の動作を示すフローチャートである。図７の各ステップは、主に制御部１０３の指令に基づいて実行される。
【００４９】
まず、ステップＳ５０１において、制御部１０３は、通常点灯中（通常モード）において、省電力モードが選択されたか否かを判定する。ここで通常点灯（通常モード）とは、図３に示される全ての要素が電源供給されて動作している状態である。省電力モードの選択は、ユーザが意図的に選択する場合、および、プロジェクタ１００が自動的に選択する場合のいずれでもよい。ユーザが意図的に選択する場合とは、操作部１０２を用いてＯＳＤを表示させ、ＯＳＤ中に用意されている省電力モードを選択する場合である。一方、プロジェクタ１００が自動的に選択する場合とは、所定の期間において、操作部１０２の操作がなく、または、画像入力部１０１への信号の入力がない場合である。このとき制御部１０３は、プロジェクタ１００が使用されないと判定し、自動的に省電力モードへ移行する。
【００５０】
ステップＳ５０１にて省電力モードが選択されていない場合、省電力モードが選択されるまでステップＳ５０１を繰り返す。一方、省電力モードが選択された場合、ステップＳ５０２へ進む。ステップＳ５０２において、制御部１０３は、省電力モードを決定し、決定された省電力モードに応じた設定（処理）を行う。省電力モードをユーザが意図的に選択する場合、ＯＳＤ上からブランクモードやパワーマネージメントモードなどの複数の省電力モードから任意の省電力モードを選択することができる。また、一定時間操作がない、信号の入力がない場合も予め自動的に移行するモードを決定していれば、その決定に応じて省電力モードへ移行する。この場合、プロジェクタ１００には、時間とモードとの関係を示す選択肢が予め用意されている。例えば、１５分間操作がなく入力信号がない場合、ブランクモードへ移行する、または、１時間操作がなく入力信号がない場合、パワーマネージメントモードへ移行などのように設定される。
【００５１】
続いてステップＳ５０３において、制御部１０３は、光源部１０５の駆動を停止する（光源を消灯する）。光源部１０５の駆動停止は、全ての省電力モードに共通する処理である。続いてステップＳ５０４において、制御部１０３は、省電力モードに応じた下限の回転数（目標回転数）を設定する。
【００５２】
図８は、省電力モードと下限の回転数（目標回転数）との関係を示す表である。図８に示されるように、省電力モードに応じて下限の回転数が予め設定されている。本実施例において、通常点灯時（第１のモードとしての通常モード）のモータの回転数は５０００［ｒｐｍ］である。一方、ブランクモード（第２のモード）では下限の回転数を３０００［ｒｐｍ］、パワーマネージメントモード（第３のモード）では下限の回転数を１０００［ｒｐｍ］にそれぞれ設定される。省電力モードに応じて下限の回転数が異なるのは、光源部１０５の駆動を再開する（光源を再点灯させる）可能性を考慮しているためである。
【００５３】
ブランクモードでは、一時的に消灯するケースが多く、再点灯する可能性が相対的に高いため、下限の回転数が通常点灯時の回転数５０００［ｒｐｍ］に近い回転数に設定される。一方、パワーマネージメントモードでは、再点灯する可能性は相対的に低いため、下限の回転数は通常点灯時の回転数５０００［ｒｐｍ］から十分に低下させた回転数に設定される。ただし、本実施例はこれらの具体的な値に限定されるものではなく、他の回転数を設定してもよい。
【００５４】
このように本実施例において、制御部１０３は、第１のモード（通常モード）において、蛍光体部１０６を単位時間当たり第１の回転数で回転させる。また制御部１０３は、光源の出力を低下させる第２のモード（省電力モード）において、蛍光体部１０６の回転数を単位時間当たり第２の回転数に低下させる。また制御部１０３は、光源の出力を低下させる第３のモード（省電力モード）において、蛍光体部１０６の回転数を第２の回転数とは異なる（例えば、第２の回転数よりも小さい）第３の回転数に低下させる。換言すると、制御部１０３は、第２のモードおよび第３のモードのそれぞれにおいて、蛍光体部１０６の回転を継続する（回転を停止させない）。例えば、第２のモード（ブランクモード）は光源の動作を停止するモードであり、第３のモード（パワーマネージメントモード）は、光源部１０５および画像生成部１０８の動作を停止するモードである。
【００５５】
続いてステップＳ５０５において、制御部１０３は、温度取得部１０７から蛍光体部１０６の温度を取得する。続いてステップＳ５０６において、蛍光体部１０６の温度に応じた傾き（回転数の変化の傾き）を設定する。本実施例において、制御部１０３は、蛍光体部１０６の温度に応じて、蛍光体部１０６の回転数の特定の傾きを変化させる。好ましくは、制御部１０３は、通常モード（第１のモード）から省電力モード（第２のモードまたは第３のモード）へ移行する際に、蛍光体部１０６の回転数を、第１の回転数から第２の回転数（または第３の回転数）まで特定の傾きで（線形に）変化させる。より好ましくは、制御部１０３は、温度が第１の温度の場合、特定の傾きを第１の傾きに設定する。また制御部１０３は、温度が第１の温度よりも低い第２の温度の場合、特定の傾きを第１の傾きよりも急な第２の傾きに設定する。
【００５６】
続いてステップＳ５０７において、制御部１０３は、蛍光体駆動部１０４（蛍光体部１０６）の回転数の変更を開始する。続いてステップＳ５０８において、制御部１０３は、回転数の変更が完了したか否か、すなわち回転数が下限の回転数（目標回転数）になったか否かを判定する。回転数の変更が完了していない場合、ステップＳ５０８を繰り返す。一方、回転数の変更が完了した場合、本フローを終了する。
【００５７】
本実施例において、ステップＳ５０７にて一度に変更する回転数の値は、ステップＳ５０６にて設定された特定の傾きに応じて変更される。例えば、変更値が−５００［ｒｐｍ］である場合、回転数は５０００−５００＝４５００［ｒｐｍ］のように低下する。ただし本実施例は、これに限定されるものではなく、温度に依存せずに任意の変更値を予め設定しておくこともできる。また制御部１０３は、第１のモードから第２のモード（または第３のモード）へ移行する際に、蛍光体部１０６を第１の回転数と第２の回転数（または第３の回転数）との間の第４の回転数で回転させるように設定してもよい。
【００５８】
また制御部１０３は、ステップＳ５０５にて取得された温度が十分に冷却された温度であるか否か（温度が任意の閾値温度（目標温度）以下であるか否か）を判定し、その結果に応じて処理を変更してもよい。例えば、温度が十分に冷却されていない場合、温度が十分に冷却されるまで温度判定を繰り返す。すなわち、目標温度まで冷却されていない場合、そのままの回転数を維持した状態で冷却を行う（時間の経過を待つ）。一方、温度が目標温度以下になった場合（かつ、回転数の変更が完了した場合）、本フローを終了する。
【００５９】
本実施例によれば、光源部の駆動停止後に必ず目標温度まで冷却されかつ、各省電力モードに応じた回転数に設定することができる。また本実施例では、モータの駆動を完全には停止していないため、停止状態から通常点灯回転数までの時間に比べて時間を短縮することが可能である。また、回転数と寿命の関係から回転数を落とすことによりモータの寿命を延ばすことが可能である。このため本実施例によれば、波長変換素子を回転させる回転部の省電力化および長寿命化を実現することが可能な投射型表示装置を提供することができる。
なお各実施例は、投射型表示装置（プロジェクタ）について説明したが、これに限定されるものではなく、液晶テレビ、携帯電話、ノートパソコン、デジタルスチルカメラカーナビゲーション装置などの各種電子機器の表示装置として適用可能である。
【００６０】
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。また、実施例１と実施例２とを部分的に組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００６１】
１  プロジェクタ（投射型表示装置）
１０  光源部
１１  蛍光体部（波長変換素子）
１３  蛍光体駆動部（回転部）
１９  制御部
【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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【図７】
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【図８】
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