(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像信号に応じて光源の調光を行うプロジェクターであって、
前記光源となるランプと、
前記光源を冷却する冷却用ファンと、
前記光源の照度に関する情報の変化量に基づいて所定期間において単位時間ごとに取得した前記情報の平均値を算出し、前記平均値に基づいて前記冷却用ファンの回転数を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記光源の照度に関する情報の変化量に応じて、単位時間ごとに前記情報を取得する前記所定期間の長さを異ならせ、
前記光源の照度が上昇している場合の前記所定期間の長さは、前記光源の照度が低下している場合の前記所定の期間の長さよりも大きいことを特徴とするプロジェクター。
【請求項２】
請求項１に記載のプロジェクターであって、
前記所定期間の長さは、前記単位時間ごとに前記光源の照度に関する情報を取得する取得回数に基づいて設定されることを特徴とするプロジェクター。
【請求項３】
請求項２に記載のプロジェクターであって、
前記光源の照度が上昇している場合の前記取得回数は、前記光源の照度が低下している場合の前記取得回数よりも大きいことを特徴とするプロジェクター。
【請求項４】
請求項１から請求項３に記載のプロジェクターであって、
前記光源の照度に関する情報は、前記映像信号に基づいて前記光源に供給される電力値および前記映像信号の輝度値のいずれかであることを特徴とするプロジェクター。
【請求項５】
請求項１から請求項４に記載のプロジェクターであって、
前記制御装置は、前記光源の照度に関する情報の変化量として前記情報の微分値を算出し、前記微分値が正である場合に前記光源の照度が上昇していると判断し、前記微分値が負である場合に前記光源の照度が下降していると判断することを特徴とするプロジェクター。
【請求項６】
請求項１から請求項５に記載のプロジェクターであって、
前記制御装置は、前記光源の照度に関する情報の変化量がゼロの場合、前記冷却用ファンの回転数を維持することを特徴とするプロジェクター。
【請求項７】
映像信号に応じて光源となるランプの調光を行うプロジェクターの制御方法であって、
前記光源の照度に関する情報を検出するステップと、
前記光源の照度に関する情報の変化量を算出するステップと、
前記光源の照度に関する情報の変化量に応じて異なる長さに設定される所定期間において、単位時間ごとに取得された前記光源の照度に関する情報の平均値を算出するステップと、
算出された前記平均値に基づいて、前記光源を冷却する冷却用ファンの回転数を決定するステップと、
決定された前記回転数に基づいて前記冷却用ファンを制御するステップと、を有し、
前記光源の照度が上昇している場合の前記所定期間の長さは、前記光源の照度が低下している場合の前記所定の期間の長さよりも大きいことを特徴とするプロジェクターの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクター及びその制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクターの光源として一般的に用いられる超高圧水銀ランプ（光源ランプ）は、ランプ温度が低すぎると水銀が凝縮してしまい、信頼性の低下、照度低下、色味の劣化という問題が発生する。映像信号（輝度レベル）に応じて光源ランプの電力を変動させて調光を行う場合、重要になるのがランプの温度管理である。なるべくランプの温度を高めに保つことで水銀が蒸発している状態を保ち、信頼性の確保、照度の安定化、色味の保持を図る必要がある。光源ランプの温度は、ランプに向かって風を吹きつける冷却用ファンの回転数を制御することによって適度に調整することができる。
【０００３】
しかし、冷却用ファンは騒音の発生源でもあり、回転数を頻繁に変動させると騒音を悪化させるおそれがある。そこで、映像信号の輝度レベルまたはランプ電力の積分値（平均値）に基づいて、光源ランプを適温にするためにファンの回転数を制御する方法が知られている（特許文献１）。特許文献１では、ランプ電力レベル算出部からの入力信号とランプ駆動レベル信号積分部からの入力信号に基づいて、ファンの回転数を制御するファン駆動信号発生部を含んで構成されている。
【０００４】
映像信号の輝度レベルまたはランプ電力の積分値を用いるのは、ファンの回転数が映像信号の輝度レベルに対して敏感に反応しないようにするための工夫である。これにより、ファンの回転数が滑らかに変動するとともに、映像信号の輝度レベルの変動に対してファンの回転数が遅延した形で追従するようになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許４００３７９６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
超高圧水銀ランプでは、映像信号の輝度レベルあるいはランプ電力が低い状態から高い状態に移行するとき、ランプ温度が上昇して発光管内の水銀が凝縮した状態から蒸発する方向に向かう。そして、冷却用ファンも光源ランプの輝度レベルの平均値に応じて、回転数が遅い状態から早い状態に移行する。このとき、なるべく早く発光管内の水銀を蒸発させたいため、ランプ温度をできるだけ高温の状態のまま保持しておきたい。このため、映像信号の輝度レベル（ランプ電力）が上昇している場合には、冷却用ファンの回転数が上昇するスピードは遅い方が好ましく、従来の方法による遅延効果が功を奏すことになる。
【０００７】
しかし、一方で次のような問題が起こり得る。映像信号の輝度レベルあるいはランプ電力が高い状態（ランプ電力が高い状態）から低い状態（ランプ電力が低い状態）に移行するとき、発光管内の水銀は凝縮する方向に向かう。このとき、冷却用ファンの回転数は早い状態から遅い状態に移行する。発光管内の水銀はなるべく蒸発した状態を保っておきたいため、冷却用ファンの回転数をなるべく早く低下させて光源ランプの冷却を防ぎたい。しかし、従来の方法では上述した遅延効果によってファン回転数が低下するスピードが遅くなるため、光源ランプが冷え易くなり水銀の凝縮を加速させてしまう。
【０００８】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み成されたものであって、映像信号の輝度レベルや光源の電力レベルの変動時に光源の温度をなるべく高温の状態に保つことによって、信頼性を確保することのできるプロジェクター及びその制御方法を提供することを目的の一つとしている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のプロジェクターは、映像信号に応じて光源の電力レベルを変動させて調光を行うプロジェクターであって、前記光源から射出された光を変更して表示を行う表示装置と、前記光源となるランプと、前記光源を冷却する冷却用ファンと、前記映像信号に基づく前記ランプの電力レベルあるいは前記映像信号の輝度レベルを単位時間ごとに取得したサンプルを平均し、この平均値に基づいて前記冷却用ファンの回転数をフィードバック制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記電力レベルあるいは前記輝度レベルが上昇している場合と下降している場合とで、前記サンプル数を異ならせて前記平均値を算出することを特徴とする。
【００１０】
本発明では、映像信号に基づく光源ランプの電力レベルあるいは映像信号の輝度レベルを単位時間ごとに取得したサンプルを平均し、この平均値に基づいて冷却用ファンの回転数をフィードバック制御している。このとき、電力レベルあるいは輝度レベルが上昇している場合と下降している場合とで、取得するサンプル数を異ならせて平均化し、算出された平均値に基づいて冷却用ファンの回転数を制御する。これにより、プロジェクターの駆動中、ランプ温度をなるべく高めに保つことが可能となる。よって、本発明は、プロジェクター用のランプとして超高圧水銀ランプを利用する場合に好適である。この場合、ランプ温度をなるべく高温に保持できることから、水銀が蒸発している状態が保たれて、信頼性の確保、照度の安定化、色味の保持を図ることが可能である。
【００１１】
また、前記制御装置は、前記電力レベルあるいは前記輝度レベルが上昇している場合に、前記電力レベルあるいは前記輝度レベルが下降しているときよりも前記サンプル数を相対的に多くする機能を有していること構成としてもよい。
【００１２】
これにより、電力レベルあるいは輝度レベルが上昇している場合は電力レベルあるいは輝度レベルの変動に対して遅延する形で追従することになるため、光源（ランプ）の温度を早く上昇させることができ、ランプ内の水銀を素早く蒸発させることができる。また、電力レベルあるいは輝度レベルが下降している場合は電力レベルあるいは輝度レベルの変動に対して殆ど遅延することなく追従することになる。つまり、電力レベルの低下とともに冷却用ファンの回転数を直ぐに低下させることができるので、ランプの温度をなるべく高温の状態で保つことが可能になる。
このように、ランプ温度を高温に保つことで、照度の立ち上がりが改善されてランプの信頼性が向上し、プロジェクター製品として、映像の色味が劣化することを防止できる。これにより、高品位なプロジェクターが得られる。
【００１３】
また、前記制御装置は、前記電力レベルあるいは前記輝度レベルの微分値を算出し、当該微分値がプラスならば前記電力レベルあるいは前記輝度レベルが上昇していると判断し、前記微分値がマイナスならば前記電力レベルあるいは前記輝度レベルが下降していると判断する機能を有している構成としてもよい。
このように、電力レベルあるいは輝度レベルの微分値を算出することによって電力レベルあるいは輝度レベルの変化量、つまり映像の明暗（濃淡）を抽出することができる。
【００１４】
また、前記制御装置は、前記微分値がゼロの場合は前記電力レベルあるいは前記輝度レベルの変化なしと判断する機能を有している構成としてもよい。
これにより、電力レベルあるいは輝度レベルの微分値がゼロの場合には、電力レベルあるいは輝度レベルの変化（変動）なしと判断することで、前の時間における電力レベルあるいは輝度レベルの微分値を引き継ぐことができる。
【００１５】
本発明のプロジェクターの制御方法は、映像信号に応じて光源の電力レベルを変動させて調光を行うプロジェクターの制御方法であって、前記映像信号に基づく前記電力レベルあるいは前記映像信号の輝度レベルを検出するステップと、前記電力レベルあるいは前記輝度レベルの微分値を算出するステップと、前記微分値がプラスとなる第１期間と、前記微分値がマイナスとなる第２期間とで、平均をとるサンプル数を異ならせて積分値を算出するステップと、各期間において算出された前記積分値に基づいて冷却用ファンの回転数を決定するステップと、を有することを特徴とする。
【００１６】
本発明のプロジェクターの制御方法によれば、光源の電力レベルあるいは映像信号の輝度レベルの微分値を算出することによって、電力レベル、輝度レベルの変動態様（上昇あるいは下降）を検出し、微分値がプラスとなる第１期間（電力レベル及び輝度レベルの上昇期間）と、微分値がマイナスとなる第２期間（電力レベル及び輝度レベルの下降期間）とで、平均をとるサンプル数を異ならせて積分値を算出し、各期間において算出された積分値に基づいて冷却用ファンの回転数を決定することによって、プロジェクターの駆動中、ランプ温度をなるべく高めに保つことが可能となる。よって、本発明は、プロジェクター用のランプとして超高圧水銀ランプを利用する場合に好適である。
【００１７】
また、前記第１期間において取得する前記サンプル数は、前記第２期間において取得するサンプル数より多い制御方法としてもよい。
これによれば、電力レベルあるいは輝度レベルが上昇している場合は、電力レベルあるいは輝度レベルの変動に対して遅延する形で追従することになるため、ランプ温度を早く上昇させることができ、ランプ内の水銀を素早く蒸発させることができる。また、電力レベルあるいは輝度レベルが下降している場合は、電力レベルあるいは輝度レベルの変動に対して殆ど遅延することなく追従する形となる。つまり、電力レベルの低下とともに冷却用ファンの回転数を直ぐに低下させることができるので、ランプの温度をなるべく高温の状態で保つことが可能になる。その結果、照度の立ち上がりを改善してランプの信頼性を高めることができ、プロジェクター製品として映像の色身が劣化することを防止することができる。これにより、高品位なプロジェクターが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態であるプロジェクターの全体構成を示す平面図。
【図２】実施形態の制御装置の概略構成を示すブロック図の一例。
【図３】ある映像信号の輝度レベルとその積分値を表すグラフ。
【図４】図３に示すグラフの一部（２７８〜３００秒の間）を拡大して示すグラフ。
【図５】映像信号の輝度レベル（ランプの電力レベル）と輝度レベル（ランプの電力レベル）微分量の分布波形を示すグラフ。
【図６】プロジェクターの制御系が実行する処理の手順を表すフローチャート。
【図７】電力レベルと冷却用ファンの回転数の変動態様を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態につき、図面を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
なお、各図において、鉛直方向をｙ軸方向、光源装置から射出される光の射出方向をｚ軸方向、ｙ軸方向およびｚ軸方向に垂直な方向をｘ軸方向と定義する。
【００２０】
図１は、本発明の一実施形態であるプロジェクターの全体構成を示す平面図である。
本発明のプロジェクター１は、光変調装置として透過型の液晶ライトバルブを３組用いた、いわゆる３板式の液晶プロジェクターの例である。
本実施形態のプロジェクター１は、図１に示すように、平面視で略矩形状の外装筐体２と、外装筐体２内に収納される装置本体３と、を備えている。
外装筐体２は、プロジェクター１の天面（図示略：図１における手前側）、正面２Ｂ、背面２Ｃ、左側面２Ｄ、右側面２Ｅおよび底面（図示略：図１における奥側）を構成し、底面には複数の脚部（図示略）が設けられている。
【００２１】
装置本体３は、光学ユニット４と本体冷却装置５とを備えている。装置本体３は、プロジェクター１の各構成部材に電力を供給する電源装置２００、プロジェクター１の各構成部材の動作を制御する制御装置２０１等を備えている。
本体冷却装置５は、複数のファン６，７，８により構成され、光学ユニット４、電源装置２００および制御装置２０１に対し、外装筐体２の外部から導入した空気を送風し、これらの各装置を冷却する。
【００２２】
複数のファン６，７，８のうち、後述する投射光学装置９を挟むように両側に配置された一対のファン６，７は、例えばシロッコファンで構成され、外装筐体２に形成された吸気口（図示略）から外部の空気を導入し、冷却空気を後述する画像形成光学装置１０に送風する。また、ファン（「冷却用ファン」と呼ぶこともある）８は、例えば軸流ファンで構成され、後述する光源装置１１を冷却した空気を吸引してプロジェクター１の正面２Ｂに向かって排出し、さらに、正面２Ｂに形成された排気口２１Ｂを通して外装筐体２の外部に排出する。
なお、排気口２１Ｂは、外装筐体２のいずれの面に形成されていても良い。
【００２３】
光学ユニット４は、前述の制御装置２０１による制御により、画像情報に応じた画像光を形成する。光学ユニット４は、光源装置１１、照明光学装置１６、色分離光学装置１７、リレー光学装置１８、画像形成光学装置１０、投射光学装置９、光学部品用筐体１９、光源収納部材２０等を備えている。
【００２４】
〔光源装置の構成〕
光源装置１１は、図１に示すように、発光管２２および反射鏡２３を有する光源ランプ（光源）１３、発光管２２を冷却する冷却装置１４、光源ランプ１３からの光を平行化する平行化凹レンズ２４を有して構成され、光源収納部材２０内に収納されている。
【００２５】
光源ランプ１３は、アーク放電型のランプであって、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ等が用いられる。アーク放電型のランプはアーク熱によって発光管が熱せられるため、冷却装置１４と組み合わせて用いられる。本実施形態では、このような光源ランプ１３の近傍に、冷却装置１４を構成するファン１５が配置されている。このファン１５は、例えばシロッコファンで構成され、外装筐体２の内部の空気を吸引し、光源ランプ１３に送風する。
【００２６】
照明光学装置１６は、一対のレンズアレイ３１，３２、偏光変換素子３３、重畳レンズ３４を備えている。
色分離光学装置１７は、第１のダイクロイックミラー３５、第２のダイクロイックミラー３６、反射ミラー３７を備えている。
リレー光学装置１８は、入射側レンズ３８、リレーレンズ群３９、第１の反射ミラー４０、第２の反射ミラー４１を備えている。
【００２７】
画像形成光学装置１０は、フィールドレンズ４２、光変調装置としての赤色光、緑色光、青色光の各色光用の液晶ライトバルブ（光変調素子）４３と、各液晶ライトバルブ４３に対応した入射側偏光板４４、視野角補償板４５および射出側偏光板４６、色合成光学装置としてのクロスダイクロイックプリズム４７を備えている。
なお、液晶ライトバルブとして、赤色光変調用の液晶ライトバルブ４３Ｒ、緑色光変調用の液晶ライトバルブ４３Ｇ、青色光変調用の液晶ライトバルブ４３Ｂを有する。
投射光学装置９は、画像形成光学装置１０によって形成された画像光をスクリーン等の被投射面上に拡大投射する。
【００２８】
光学部品用筐体１９は、上記した照明光学装置１６、色分離光学装置１７、リレー光学装置１８および画像形成光学装置１０を内部に収納する箱状の筐体である。光学部品用筐体１９には、内部に設定されたランプ光軸Ｌ１上の所定の位置に、照明光学装置１６、色分離光学装置１７、リレー光学装置１８、画像形成光学装置１０が順次配列されている。この光学部品用筐体１９の一面に光源収納部材２０が接続されており、内部に光源装置１１が収納されている。
【００２９】
光源装置１１から射出された光は、照明光学装置１６によって照明領域内の照度が均一化された後、色分離光学装置１７によって赤色光、緑色光、青色光の３つの色光に分離される。これら分離された各色光は、対応する各液晶ライトバルブ４３において画像情報に応じてそれぞれ変調され、色光毎の画像光が形成される。そして、色光毎の画像光は、クロスダイクロイックプリズム４７によって合成され、投射光学装置９によって被投射面上に拡大投射される。
【００３０】
通常、プロジェクター１には光源ランプ１３の温度劣化を防止するために冷却用のファン８が設けられている。しかしながら、光源ランプ１３として用いられる超高圧水銀ランプは、ランプ温度が低くなりすぎると水銀が凝集して信頼性の低下を招くおそれがあるため、ランプ温度の管理が重要になってくる。映像信号Ｖ１に応じて光源ランプ１３の電力レベルを変動させてランプ調光を行う際、電力レベルの上昇変化および下降変化のいずれにおいてもなるべくランプ温度を高めに保つ必要がある。
【００３１】
本実施形態のプロジェクター１は、輝度レベルや電力レベルの変動態様によって冷却用ファン８の回転数を制御することによって、光源ランプ１３の冷やしすぎを防止することが可能である。ここで、ランプ温度に直接関係しているのは映像信号Ｖ１に基づいて変動する光源ランプ１３の電力レベルであるため、本実施形態では、光源ランプ１３の電力レベルを利用して冷却用ファン８の回転数を制御することにより、光源ランプ１３の温度調整を行う例について述べる。
【００３２】
図２は、本実施形態の制御装置の概略構成を示すブロック図の一例である。
図２に示すように、制御装置２０１は、ＣＰＵ５９、信号処理部５０、ランプ駆動部５１、液晶パネル駆動部５２、ファン駆動部５３およびフレームメモリ５８等を備えており、外部から入力される映像信号Ｖ１に基づいて、光源ランプ１３、液晶ライトバルブ４３、冷却用ファン８を駆動させる。
【００３３】
本実施形態の信号処理部５０は、輝度レベル検出部５４、電力レベル検出部５５、微分値算出部５６、積分値算出部５７を有し、外部から入力される映像信号Ｖ１に対して所定の信号処理を行い、当該処理によって得られる各種情報をＣＰＵ５９へと出力する。ここで言う信号処理とは、光源ランプ１３、液晶ライトバルブ４３、冷却用ファン８をそれぞれ最適に駆動させるための信号処理であって、詳しくは後述する。ＣＰＵ５９は、信号処理部５０から入力された各種情報に基づいて、光源ランプ１３、液晶ライトバルブ４３、冷却用ファン８の駆動制御を行うこととなる。
【００３４】
輝度レベル検出部５４は入力された映像信号Ｖ１の輝度レベルを検出し、電力レベル検出部５５は入力された映像信号Ｖ１に基づいて光源ランプ１３へ供給される電力レベルを検出する。輝度レベルや電力レベルは映像信号Ｖ１に応じて変化し、映像（画像）の明るさに関係する。
ここで、輝度レベル検出部５４及び電力レベル検出部５５では、入力された映像信号Ｖ１の輝度レベルや光源ランプ１３の電力レベルを、例えば１画面ごとに検出してもいいし、フレーム毎や１フィールドごとに検出するようにしてもよい。
【００３５】
微分値算出部５６は、入力された映像信号Ｖ１に基づく光源ランプ１３の電力レベルの時間微分値を算出することによって、電力レベルの変化量、つまり映像の明暗（濃淡）の変化量が多い時点を抽出する。この微分値算出部５６において算出された微分値の正負によって、ＣＰＵ５９にて映像信号Ｖ１に応じて電力レベルの上昇、下降、一定が判断される。つまり、変化の微分値がプラスならば上昇、マイナスならば下降と判断され、微分値がゼロならば一定（変化なし）と判断される。微分値がゼロの場合は前の時間での微分値を引き継ぐことになる。
【００３６】
また、この微分値算出部５６は、入力された映像信号Ｖ１の輝度レベルの時間微分値を算出することも可能である。この場合、ＣＰＵ５９は、微分値算出部５６において算出された輝度レベルの微分値の正負によって、映像信号Ｖ１の輝度レベルの上昇あるいは下降を判断することとなる。
【００３７】
積分値算出部５７は、入力された映像信号Ｖ１に基づく光源ランプ１３の電力レベルの時間積分値を算出することによって電力レベルの時間的変化を平均化する。このとき、上記した微分値算出部５６の算出結果に応じて平均化する電力レベルの単位時間に取得するサンプル数を変化させる。つまり、微分値算出部５６にて算出された微分値の正負によって判断される電力レベルの上昇あるいは下降により、その期間で平均化する電力レベルのサンプル数を異ならせる。例えば、電力レベルが上昇している期間のサンプル数を電力レベルが下降している期間のサンプル数よりも相対的に多くする。その結果、サンプル数が増えて平均化する時間が長くなるため、時間的な変動が穏やかな平均電力レベルの分布が得られる。また、電力レベルが下降している期間のサンプル数を電力レベルが上昇している期間のサンプル数よりも相対的に少なくする。その結果、サンプル数が減って平均化する時間が短くなるため、電力レベルに略沿うようにして変化する平均電力レベルの分布が得られる。つまり、所定期間において平均化する電力レベルのサンプル数が少ないほど、入力された映像信号に基づく電力レベルの時間的な変化に追従した分布となる。
【００３８】
ここで、電力レベルが上昇傾向にある場合には平均するサンプル数を１０００点とし、電力レベルが下降傾向にある場合には平均するサンプル数を１００点とする。サンプル数はこれらに限られるものではなく、適宜変更が可能である。
【００３９】
なお、この積分値算出部５７は、入力された映像信号Ｖ１の輝度レベルの時間積分値を算出することによって輝度レベルの時間的変化を平均化することもできる。この場合、上記した微分値算出部５６において算出された輝度レベルの微分値の算出結果に応じて、平均化する輝度レベルのサンプル数を変化させる。
【００４０】
フレームメモリ５８には、光源ランプ１３の電力レベルと冷却用ファン８の回転数との相関関係を示すテーブル（ＬＵＴ）や数式が予め記憶されている。ＣＰＵ５９は、フレームメモリ５８に記憶されたテーブルや数式から映像信号Ｖ１に応じた冷却用ファン８の回転数の制御データを読み出して、積分値算出部５７から入力された処理信号と照らし合わせ、冷却用ファン８の制御信号を生成する。そして、この生成した制御信号をファン駆動部５３へと出力する。
【００４１】
ＣＰＵ５９は、映像信号Ｖ１の電力レベル（輝度レベル）が大きくなると光源ランプ１３の照度が高くなるように制御するとともに、ファン８の回転数が徐々に高くなるように制御する。また、映像信号Ｖ１の電力レベル（輝度レベル）が小さくなると光源ランプ１３の照度が低くなるように制御するとともに、ファン８の回転数を迅速に低下させるような制御を行う。
【００４２】
冷却用ファン８の回転数は、光源ランプ１３の冷却効率に影響する。つまり、映像信号Ｖ１に基づいて光源ランプ１３の電力レベルの変動形態を検出して冷却用ファン８の回転数を制御することにより、光源ランプ１３の冷却速度を調整できる。
【００４３】
また、ＣＰＵ５９は、電力レベル検出部５５からの検出結果に基づいて、光源ランプ１３の駆動信号を生成してランプ駆動部５１へと出力する。このようにして、映像信号Ｖ１に基づいた光源ランプ１３の照度調整を行う。
【００４４】
ＣＰＵ５９は、映像信号Ｖ１の電力レベル（輝度レベル）が上昇すると光源ランプ１３の照度が高くなるように制御するとともに、ファン８の回転数が徐々に高くなるように制御する。また、映像信号Ｖ１の電力レベル（輝度レベル）が下降すると光源ランプ１３の照度が低くなるように制御するとともに、ファン８の回転数を迅速に低下させるような制御を行う。
【００４５】
また、ＣＰＵ５９は、信号処理部５０から入力された輝度レベル検出部５４からの検出結果に基づいて、映像信号Ｖ１を、各液晶ライトバルブ４３を駆動するのに必要な信号に変換、処理して、液晶パネル駆動部５２へと出力する。
【００４６】
図３は、ある映像信号の輝度レベルをおよそ６分間（サンプル間隔：１／６０ｓｅｃ）抽出したグラフであって、元の輝度レベルデータを細い実線で示し、サンプル数を１００点とした場合の平均値を破線で示し、サンプル数を１０００点とした場合の平均値を太い実線で示す。図４は、図３に示すグラフの一部（２７８〜３００秒の間）を拡大して示すグラフである。
【００４７】
図３及び図４中に、破線で示す１００点平均（サンプル数１００点での時間平均）では輝度レベル（細線で示す元データ）に対する追従性が早く、太線で示す１０００点平均（サンプル数１０００点での時間平均）では輝度レベルに対する追従性が遅いことが分かる。つまり、サンプル数が多いほど元データが平均化されるため、緩やかな曲線で表される。
上述したように、本実施形態の本体冷却装置５の構成要素である冷却用ファン８の回転数は、映像信号の輝度レベルあるいは光源ランプ１３の電力レベルの変化に基づいて制御される。
【００４８】
なお、図３及び図４では映像信号の輝度レベルとその積分値の変動態様を示しているが、映像信号に基づいて変動する光源ランプの電力レベルとその積分値においても略同様のグラフとなる。適応調光を行う場合、ランプ電力は映像信号に対して遅延することなく反応しなければならないため、略輝度レベルの変動に追従することになる。
【００４９】
図５に、映像信号の輝度レベル（ランプの電力レベル）と輝度レベル（ランプの電力レベル）微分量の分布波形を示す。
図５に示す映像信号の輝度レベルとその微分値との関係によれば、微分値が正となる上昇期間（第１期間）Ｔ１では輝度レベルが上昇し、負となる下降期間（第２期間）Ｔ２では輝度レベルが下降していることが分かる。図中、輝度レベルが上昇しているのに微分値が負の値になっている箇所が若干見受けられるが、これは何らかのノイズの影響であると考えられるため本実施形態では考慮しない。
なお、図５では輝度レベルの変動態様を示しているが、光源ランプ１３の電力レベル及びその微分値も略同様の変動態様となる。
【００５０】
〔プロジェクターの制御方法〕
次に、プロジェクターの制御方法について述べる。
図６は、プロジェクターの制御系が実行する処理の手順を表すフローチャートである。
図７は、電力レベルと冷却用ファンの回転数との変動を示すグラフである。
【００５１】
まず、外部から映像信号Ｖ１が制御装置２０１の信号処理部５０へ入力されると、輝度レベル検出部５４において映像信号Ｖ１の輝度レベルを検出するとともに電力レベル検出部５５において映像信号Ｖ１に基づいて光源ランプ１３へ供給される電力レベルＷを検出する（ステップＳ１）。
【００５２】
ＣＰＵ５９は、微分値算出部５６において、電力レベル検出部５５の検出結果から電力レベルＷの微分値（変化量）ΔＷ／Δｔを算出し（ステップＳ２）、その微分値ΔＷ／Δｔによって映像信号Ｖ１の電力レベルＷの変動態様（上昇、下降、一定）を判断する。
そして、微分値算出部５６における算出された微分値ΔＷ／Δｔがプラスであると判断される（ステップＳ３）と、電力レベルＷが上昇しているとみなしてステップＳ５へ移行する。また、微分値ΔＷ／Δｔがマイナスであると判断される（ステップＳ４）と、電力レベルＷが下降しているとみなしてステップＳ６へ移行する。また、ステップＳ４において微分値がプラスでもマイナスでもない、「ゼロ」と判断されると、電力レベルＷの変動なしとみなしてステップＳ７へと移行する。ここで、電力レベルＷがプラスと判断された期間は電力レベルＷが上昇している上昇期間Ｔ１であり、電力レベルＷがマイナスと判断された期間は電力レベルＷが下降している下降期間Ｔ２である。
【００５３】
次に、積分値算出部５７において、電力レベル検出部５５からの検出結果から電力レベルＷの時間積分値を算出することによって電力レベルＷの時間的変化を平均化する。このとき、ＣＰＵ５９は、微分値算出部５６の算出結果によって判断した電力レベルＷの微分値ΔＷ／Δｔに基づいて、上昇期間Ｔ１と下降期間Ｔ２とにおいて、電力レベルＷの単位時間ごとに取得するサンプル数Ｎを異ならせるように積分値算出部５７を制御する。
【００５４】
具体的に、光源ランプ１３の電力レベルＷが上昇している上昇期間Ｔ１ではサンプル数Ｎ１を１０００点とって平均し（ステップＳ５）、光源ランプ１３の電力レベルＷが下降している期間Ｔ２ではサンプル数Ｎ２を１００点にして平均する（ステップＳ６）。そして、各ステップＳ５，Ｓ６において得られた算出結果（電力レベルＷの平均化データ）をＣＰＵ５９に出力する。
【００５５】
なお、微分値算出部５６において微分値ΔＷ／Δｔの算出結果が「ゼロ」で電力レベルＷに変動なしと判断された場合には、ステップＳ７において、前回までの冷却用ファン８の回転数を引き継ぐように判断されて、ステップＳ８へと移行する。
【００５６】
ＣＰＵ５９は、積分値算出部５７から上記各期間Ｔ１，Ｔ２における電力レベルＷの平均化データがそれぞれ入力されると、フレームメモリ５８に記憶されたテーブル（ＬＵＴ）や計算式から映像信号に応じた冷却用ファン８の回転数の制御データを読み出して、積分値算出部５７から入力された処理信号と照らし合わせることにより、冷却用ファン８の回転数を決定し、その制御信号を生成する（ステップＳ８）。
【００５７】
そして、上昇期間Ｔ１では冷却用ファン８の回転数の変化率が下降期間Ｔ２のときよりも小さくなるような制御信号を生成し、下降期間Ｔ２では回転数の変化率が上昇期間Ｔ１のときよりも大きくなるような制御信号を生成する。
また、光源ランプ１３の電力レベルＷが上昇も下降もしない場合、つまり微分値が０の場合にはその期間における冷却用ファン８の回転数は変化させず、そのままの状態を維持する制御信号を生成する。そして、これら制御信号をファン駆動部５３へと出力する。
【００５８】
次に、ファン駆動部５３は、入力されたファン回転数の制御信号に基づいて冷却用ファン８を駆動する（ステップＳ５）。つまり、図７に示すように、上昇期間Ｔ１では当該期間Ｔ１内における電力レベル（輝度レベル）の積分値（１０００点平均したグラフ）に基づいて冷却用ファン８の回転数をゆっくりと高めるように制御する。このようにして、光源ランプ１３の温度を直ぐに高める。
【００５９】
また、下降期間Ｔ２では当該期間Ｔ２内における電力レベル（輝度レベル）の積分値（１００点平均したグラフ）に基づいて冷却用ファン８の回転数を迅速に低下させるように制御する。このようにして、光源ランプ１３の温度低下を防止してなるべく高い状態のまま保持する。ただし、光源ランプ１３の温度はその劣化が防止される温度に保持される。
【００６０】
以上述べたように、本実施形態のプロジェクター１は、映像信号に基づく光源ランプ１３の電力レベルの変動態様に応じて冷却用ファン８の回転数を制御することにより、光源ランプ１３の温度の低下を防止して、水銀の蒸発状態をなるべく維持するように構成されている。具体的には、光源ランプ１３の電力レベルが上昇傾向にある場合と下降傾向にある場合とで積分値算出部５７において各期間内で平均化する電力レベルのサンプル数を異ならせることによって、電力レベルの変動に対する冷却用ファン８の回転数の追従性を変化させている。
【００６１】
電力レベルが低い状態から高い状態に移行するとき、光源ランプ１３内の水銀は凝縮した状態から徐々に蒸発することになる。そして、冷却用ファン８の回転数も電力レベルの平均値に応じて遅い状態から速い状態へと移行する。このとき、なるべく早く水銀を蒸発させたいため、冷却用ファン８の回転数が上昇するスピードは遅い方が好ましい。
【００６２】
そこで、本実施形態では、光源ランプ１３の電力レベルが上昇している期間において平均をとる電力レベルのサンプル数を多くする（時間を長くする）ことで、冷却用ファン８の回転数は、電力レベルの変動にすぐには追従せず、ゆっくりと上昇していくことになる。このように、冷却用ファン８の回転数が滑らかに変動（上昇）するとともに電力レベルの変動に対して遅延した形で追従することになるため、ランプ温度を早く上昇させることができて、光源ランプ１３の発光管内の水銀を素早く蒸発させることができる。また、光源ランプ１３内の水銀の蒸発を促進させる温度を保ちながら、発光管の劣化等を防止するために必要な冷却を行うことができる。
【００６３】
また、電力レベルが高い状態から低い状態に移行するとき、光源ランプ１３の水銀は凝縮する方向へ向かう。このとき、冷却用ファン８の回転数は早い状態から遅い状態に移行する。光源ランプ１３内の水銀はなるべく蒸発した状態を保っておくためには、冷却用ファン８の回転数をなるべく早く低下させる必要がある。
【００６４】
そこで、本実施形態では、光源ランプ１３の電力レベルが上昇している期間において平均化する電力レベルのサンプル数を少なくする（時間を短くする）ことで、冷却用ファン８の回転数が電力レベルの変動に略沿うような形で追従することになる。つまり、電力レベルの低下とともに冷却用ファン８の回転数を直ぐに低下させることができるので、光源ランプ１３の温度をなるべく高温の状態で保つことが可能になる。これにより、光源ランプ１３内の水銀の凝集を遅延させることができる。
【００６５】
このように、外部から入力される映像信号の電力レベルを時間的に平均し、この平均値に基づいて冷却用ファン８の回転数をフィードバック制御することにより、光源ランプ１３のランプ温度をなるべく高温の状態に保つことができる。これにより水銀を蒸発させた状態を保つことが可能となる。その結果、光源ランプ１３の信頼性を高めて照度の立ち上がりを改善し、プロジェクター製品として、映像の色味が劣化することを防止できるという効果が期待できる。
【００６６】
また、冷却用ファン８の回転数を制御する際に光源ランプ１３の電力レベルの積分値（平均値）を用いることで、冷却用ファン８の回転数が電力レベル（輝度レベル）に対して敏感に反応しないようにしている。これにより、画像のちらつきが防止されるため視聴者の目の負担を軽減することができ、視聴者はスクリーンに映し出された画像を長時間良好に視認できるようになる。
【００６７】
また、平均化した電力レベルのデータに対して冷却用ファン８の回転数が追従するように制御することによって、電力レベル（輝度レベル）の変動に対してファンの回転数を敏感に反応させる（冷却用ファン８の回転数を頻繁に変動させる）必要がないため、騒音の問題は改善されることになる。
【００６８】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００６９】
先の実施形態では、映像信号に基づく光源ランプの電力レベルの変動に応じて冷却用ファン８の回転数の制御を行うこととしたが、映像信号の輝度レベルの変動に応じて冷却用ファン８の回転数の制御を行うこととしてもよい。この場合にも、輝度レベルが上昇している期間では、輝度レベルが下降している期間よりも平均値をとるサンプル数を少なくする（秒数を短くする）ことで、冷却用ファン８の回転数を輝度レベルの変動に遅延した形で追従させることができ、また、輝度レベルが下降している期間では輝度レベルの変動に略沿うような形で追従させることができる。これにより、先の実施形態と同様に、光源ランプ１３の温度をなるべく高温の状態で保つことが可能である。
【符号の説明】
【００７０】
１…プロジェクター、８…冷却用ファン、１３…光源ランプ（ランプ）、Ｖ１…映像信号、２０１…制御装置、４３（４３Ｒ，４３Ｇ，４３Ｂ）…液晶ライトバルブ
【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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