(57)【要約】【課題】製品コストの高騰を招くことがなく、高地で使用しても十分な冷却効率を確保することのできるプロジェクタを提供すること。【解決手段】光源と、この光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変調装置４４１とを備え、光変調装置４４１で形成された光学像を拡大投写するプロジェクタは、光源および／または光変調装置４４１を含むプロジェクタ内部を冷却する冷却機構７１、８１と、使用される場所の高度に応じてこの冷却機構の駆動制御を選択設定する冷却制御選択手段５０６とを備えていることを特徴とする。冷却制御選択手段５０６を備えていることにより、プロジェクタが使用される場所の高度に応じて冷却機構の駆動制御を選択設定することができる。【選択図】  図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、この光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変調装置とを備え、前記光変調装置で形成された光学像を拡大投写するプロジェクタであって、
前記光源および／または前記光変調装置を含むプロジェクタ内部を冷却する冷却機構と、
使用される場所の高度に応じてこの冷却機構の駆動制御を選択設定する冷却制御選択手段とを備えていることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２】
請求項１に記載のプロジェクタにおいて、
当該プロジェクタの設定状態を選択する操作部を備え、
前記冷却制御選択手段は、投写画面上に前記冷却制御の選択を促す設定選択画面を表示し、前記操作部を操作することにより出力された操作信号に基づいて、前記冷却機構の駆動制御を選択設定することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のプロジェクタにおいて、
前記冷却制御選択手段は、前記冷却機構を構成するファンの回転制御を選択設定することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記冷却機構の駆動制御を行う駆動制御手段と、
前記光源および／または前記光変調装置の近傍に配置され、これらの温度を検出し、検出した温度情報を前記駆動制御手段に出力する温度検出手段と、
使用される高度に応じて前記光源および／または前記光変調装置の冷却制御切替用の温度閾値が記録された温度閾値記憶手段とを備え、
前記駆動制御手段は、前記冷却制御選択手段により選択された設定に応じた温度閾値を前記温度閾値記憶手段から呼び出して、前記温度検出手段からの温度情報を監視しながら、前記冷却機構の駆動制御を行うことを特徴とするプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光源と、この光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変調装置とを備え、前記光変調装置で形成された光学像を拡大投写するプロジェクタに関する。
【０００２】
【背景技術】
従来より、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調し、拡大投写するプロジェクタが利用されており、近年、このようなプロジェクタは、企業におけるパーソナルコンピュータでプレゼンテーションを行ったり、家庭内で映画等を見たり、種々の用途に用いられている。
このようなプロジェクタは、光源と、この光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変調装置と、光源および光変調装置の間に配置され、光源から射出された光束に種々の光学変換を施す光学変換素子、レンズ、ミラー等の光学部品とを備えて構成され、これらの光源、光変調装置、および光学部品は、外装ケースと呼ばれる２体または３体構成の筐体の内部に収納されている。
【０００３】
ここで、光源や、プロジェクタに電力を供給するための電源回路、光源駆動用の回路は、動作中筐体内部で加熱する発熱源である一方、光学エンジンを構成する光学部品、光変調装置には熱に弱いものもあるため、プロジェクタには、筐体外部から冷却空気を導入し、筐体内部の各部品を冷却した後、筐体外部に加熱された空気を排出する冷却機構が設けられている。
この冷却機構は、軸流ファンまたはシロッコファン等により、空気の導入排出を行っている。
【０００４】
ところで、前述したプロジェクタは、種々の地域で使用されるため、使用地域の高度によっては、冷却機構によって充分な冷却を行うことができないことがある。つまり、高地でプロジェクタを使用した場合、空気が薄いため、ファンによる吸気量、排気量が充分に確保できず、プロジェクタ内部を十分に冷却することができないという可能性がある。
このため、初めから高地使用を前提として、予め高圧力、高風量のファンを冷却機構に採用したプロジェクタが考えられる。
また、プロジェクタ内部に気圧センサを内蔵し、これによりファンの回転制御を行って、使用高度によらず、安定してプロジェクタ内部を十分に冷却する方法が提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−１９４０７２号公報（段落番号〔００２８〕、図１）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、高圧力、高風量のファンを採用したプロジェクタでは、気圧の高い低地で使用した場合、ファンの騒音が必要以上に大きくなってしまうという問題がある。
また、プロジェクタを、高地用、低地用と仕様を分けることは、冷却機構を構成する部品が増加し、製造管理の煩雑化、製品コストの高騰を招くこととなるため、現実的ではない。
さらに、前記特許文献１に記載された技術も、圧力センサ等の専用部品を別途プロジェクタ内部に設けなければならず、部品点数が増加し、製品コストを考慮すると妥当ではない。
【０００７】
本発明の目的は、製品コストの高騰を招くことがなく、高地で使用しても十分な冷却効率を確保することのできるプロジェクタを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のプロジェクタは、光源と、この光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変調装置とを備え、前記光変調装置で形成された光学像を拡大投写するプロジェクタであって、前記光源および／または前記光変調装置を含むプロジェクタ内部を冷却する冷却機構と、使用される場所の高度に応じてこの冷却機構の駆動制御を選択設定する冷却制御選択手段とを備えていることを特徴とする。
【０００９】
ここで、冷却機構は、吸気ファンを用いて、プロジェクタ外部の冷却空気を取り込み、光変調装置を冷却した後、その空気を光源に導いて冷却し、この光源を冷却した空気を排気ファンによってプロジェクタ外部に排出するような構成を採用することができ、さらに、その途中でプロジェクタを構成する光学部品を冷却するような構成を採用できる。プロジェクタ内部では光源が最も高温となり、光変調装置や他の光学部品は、これよりも温度が低いため、このような冷却機構とすることにより、最も効率的な冷却を行うことができるからである。
【００１０】
この発明によれば、冷却制御選択手段を備えていることにより、プロジェクタが使用される場所の高度に応じて冷却機構の駆動制御を選択設定することができる。従って、例えば、低地では低回転でファンの駆動制御し、高地では高回転でファンの駆動制御することができるため、低地使用時に騒音の問題も生じることがなく、高地使用時に冷却が不十分となることを防止することができる。
また、前記特許文献１に記載の技術のような圧力センサ等を別途設ける必要がないため、製品コストが高騰することもない。
【００１１】
本発明では、前述したプロジェクタがその設定状態を選択する操作部を備え、冷却制御選択手段は、投写画面上に冷却制御の選択を促す設定選択画面を表示し、操作部を操作することにより出力された選択信号に基づいて、冷却機構の駆動制御を選択設定するのが好ましい。
ここで、冷却制御の選択を促す設定選択画面は、映像設定、音声設定等のプロジェクタの他の調整設定の一部として表示させることができる。
【００１２】
この発明によれば、プロジェクタの操作者が設定選択画面を見ながら、操作部を操作することにより、冷却機構の駆動制御を選択設定できるため、簡単に高地用、低地用の選択設定をすることができる。
また、このような冷却制御選択手段は、プロジェクタを制御するＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ  Ｕｎｉｔ）等で動作するプログラムとして組み込むことができるため、プロジェクタの部品構成を変更することなく、冷却制御の選択を可能なプロジェクタとすることができる。
【００１３】
本発明では、前述した冷却機構を構成するファンの回転制御を選択設定するのが好ましい。
ここで、ファンの回転制御の選択設定は、ファンを構成する駆動モータに入力する電圧値を変化させることで行うことができる。
この発明によれば、プロジェクタの騒音として最も大きな要因となるファンの風切り音を、回転制御の選択設定により低減することができるため、極めて簡素な構造で冷却機構の駆動制御の選択設定を行うことができる。
【００１４】
本発明では、前述したプロジェクタは、冷却機構の駆動制御を行う駆動制御手段と、光源および／または光変調装置の近傍に配置され、検出した温度情報を駆動制御手段に出力する温度検出手段と、使用される高度に応じて光源および／または光変調装置の冷却制御切替用の温度閾値が記録された温度閾値記憶手段とを備え、駆動制御手段は、駆動制御選択手段により選択された設定に応じた温度閾値を温度閾値記憶手段から呼び出して、温度検出手段からの温度情報を監視しながら、冷却機構の駆動制御を行うのが好ましい。
【００１５】
ここで、駆動制御手段は、前述したプロジェクタを制御するＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ  Ｕｎｉｔ）等で動作するプログラムとして組み込むことができる。
また、温度域値記憶手段は、ＭＰＵに接続される書き込み可能なフラッシュメモリ等の記憶装置の一部として構成することができる。
この発明によれば、温度閾値記憶手段に記録された温度閾値を変更するだけで、冷却機構の駆動制御を選択設定することができるため、簡素な構造で冷却制御選択手段や駆動制御手段を構成することができ、ＭＰＵ内で動作するプログラムが複雑化することもなく、ＭＰＵへの負担も軽減される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態を図面に基づいて説明する。
（１）外観構成
図１および図２には、本発明の実施形態に係るプロジェクタ１が示されており、図１は上方前面側から見た斜視図であり、図２は下方背面側から見た斜視図である。
このプロジェクタ１は、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調し、スクリーン等の投写面上に拡大投写する光学機器であり、後述する光学ユニットを含む装置本体を内部に収納する外装ケース２および外装ケース２から露出する投写レンズ３を備えている。
投写レンズ３は、後述する光変調装置としての液晶パネルにより光源から射出された光束を画像情報に応じて変調形成された光学像を拡大投写する投写光学系としての機能を具備するものであり、筒状体内部に複数のレンズが収納された組レンズとして構成される。
【００１７】
筐体としての外装ケース２は、投写方向に直交する幅方向の寸法が投写方向寸法よりも大きい幅広の直方体形状をなし、装置本体の上部を覆うアッパーケース２１と、装置本体の下部を覆うロアーケース２２と、装置本体の前面部分を覆うフロントケース２３とを備えている。これら各ケース２１〜２３は、射出成形等によって成形された合成樹脂製の一体成形品である。
【００１８】
アッパーケース２１は、装置本体の上部を覆う上面部２１Ａと、この上面部２１Ａの幅方向端部から略垂下する側面部２１Ｂ、２１Ｃと、上面部２１Ａの後端部から略垂下する背面部２１Ｄとを備えている。
上面部２１Ａの投写方向前側には、プロジェクタ１の起動・調整操作を行うための操作パネル２４が設けられている。この操作パネル２４は、起動スイッチ、画像・音声等の調整スイッチを含む複数のスイッチを備え、プロジェクタ１による投写時には、操作パネル２４中の調整スイッチ等を操作することにより、画質・音量等の調整を行うことができる。
【００１９】
また、上面部２１Ａの操作パネル２４の隣には、複数の孔２４１が形成されていて、この内部には、図示を略したが、音声出力用のスピーカが収納されている。
これら操作パネル２４およびスピーカは、後述する装置本体を構成する制御基板と電気的に接続され、操作パネル２４による操作信号はこの制御基板で処理される。
背面部２１Ｄには、略中央部分に上面部２１Ａ側に切り欠かれた凹部が形成され、この凹部には、後述する制御基板に接続されたインターフェース基板上に設けられたコネクタ群２５が露出する。
【００２０】
ロアーケース２２は、アッパーケース２１との係合面を中心として略対称に構成され、底面部２２Ａ、側面部２２Ｂ、２２Ｃ、および背面部２２Ｄを備えている。そして、側面部２２Ｂ、２２Ｃ、および背面部２２Ｄは、その上端部分でアッパーケース２１の側面部２１Ｂ、２１Ｃ、および背面部２１Ｄの下端部分と係合し、外装ケース２の側面部分および背面部分を構成する。
【００２１】
底面部２２Ａには、プロジェクタ１の後端側略中央に固定脚部２６が設けられているとともに、先端側幅方向両端に調整脚部２７が設けられている。
この調整脚部２７は、底面部２２Ａから面外方向に進退自在に突出する軸状部材から構成され、軸状部材自体は、外装ケース２の内部に収納されている。このような調整脚部２７は、プロジェクタ１の側面部分に設けられる調整ボタン２７１を操作することにより、底面部２２Ａからの進退量を調整することができる。
これにより、プロジェクタ１から射出された投写画像の上下位置を調整し、適切な位置に投写画像を形成することができるようになる。
【００２２】
また、底面部２２Ａには、外装ケース２の内部と連通する開口部２８、２９、３０が形成されている。
開口部２８は、プロジェクタ１の光源を含む光源装置を着脱する部分であり、通常は、ランプカバー２８１によって塞がれている。
開口部２９、３０は、スリット状の開口部として構成される。
開口部２９は、光源ランプから射出された光束を画像情報に応じて変調する光変調装置としての液晶パネルを含む光学装置を冷却するための冷却空気取込用の吸気用開口部である。
開口部３０は、プロジェクタ１の装置本体を構成する電源ユニット、光源駆動回路を冷却するための冷却空気取込用の吸気用開口部である。
尚、開口部２９、３０は、そのスリット状開口部分で常時プロジェクタ１内部と連通しているため、塵埃等が内部に侵入しないように、それぞれの内側に防塵フィルタが設けられている。ただし、開口部３０は防塵フィルタを設けなくてもよい。
【００２３】
さらに、底面部２２Ａには、底面部２２Ａに対して奥側の端縁を軸として回転自在に取り付けられた蓋部材３１が設けられていて、この蓋部材３１の内部には、プロジェクタ１を遠隔操作するためのリモートコントローラが収納されるようになっている。尚、図示しないリモートコントローラには、前述した操作パネル２４に設けられる起動スイッチ、調整スイッチ等と同様のものが設けられていて、リモートコントローラを操作すると、この操作に応じた赤外線信号がリモートコントローラから出力され、赤外線信号は、外装ケース前面および背面に設けられる信号受光部３１１を介して制御基板で処理される。
【００２４】
背面部２２Ｄには、アッパーケース２１の場合と同様に、略中央部分に底面部２２Ａ側に切り欠かれた凹部が形成され、前記インターフェース基板上に設けられたコネクタ群２５が露出するとともに、端部近傍にもさらに開口部３２が形成されていて、この開口部３２からインレットコネクタ３３が露出している。インレットコネクタ３３は、外部電源からプロジェクタ１に電力を供給する端子であり、後述する電源ユニットと電気的に接続される。
【００２５】
フロントケース２３は、前面部２３Ａおよび上面部２３Ｂを備えて構成され、上面部２３Ｂの投写方向後端側で前述したアッパーケース２１およびロアーケース２２の投写方向先端部分と係合する。
前面部２３Ａには、投写レンズ３を露出させるための略円形状の開口部３４、およびその隣に形成された複数のスリットから構成される開口部３５が形成されている。
【００２６】
開口部３４は、その上面側がさらに開口され、投写レンズ３の鏡筒の一部が露出していて、鏡筒周囲に設けられたズーム・フォーカス調整用のつまみ３Ａ、３Ｂを外部から操作することができるようになっている。
開口部３５は、装置本体を冷却した空気を排出する排気用開口部として構成され、後述するプロジェクタ１の構成部材である光学系、制御系、および電源ユニット・ランプ駆動ユニットを冷却した空気は、この開口部３５からプロジェクタ１の投写方向に排出される。
【００２７】
（２）内部構成
このような外装ケース２の内部には、図３〜図５に示されるように、プロジェクタ１の装置本体が収納されており、この装置本体は、図３に示される光学ユニット４、制御基板５、および、図４に示される電源ブロック６を備えて構成される。
（２−  １）光学ユニット４の構造
光学エンジンとしての光学ユニット４は、光源装置から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成し、投写レンズ３を介してスクリーン上に投写画像を形成するものであり、図４に示されるライトガイド４０という光学部品用筐体内に、光源装置や、種々の光学部品等を組み込んだものとして構成される。
このライトガイド４０は、下ライトガイド４０１、および図４では図示を略した上ライトガイドから構成され、それぞれは、射出成形等による合成樹脂製品である。
【００２８】
下ライトガイド４０１は、光学部品を収納する底面部４０１Ａ及び側壁部４０１Ｂからなる上部が開口された容器状に形成され、側壁部４０１Ｂには、複数の溝部４０１Ｃが設けられている。この溝部４０１Ｃには、光学ユニット４を構成する種々の光学部品が装着され、これにより各光学部品は、ライトガイド４０内に設定された照明光軸上に精度よく配置される。上ライトガイドは、この下ライトガイド４０１に応じた平面形状を有し、下ライトガイド４０１の上面を塞ぐ蓋状部材として構成される。
また、下ライトガイド４０１の底面部４０１Ａの光束射出側端部には、円形状の開口部が形成された前面壁が設けられていて、この前面壁には、投写レンズ３の基端部分が接合固定される。
【００２９】
このようなライトガイド４０内は、図５に示されるように、インテグレータ照明光学系４１と、色分離光学系４２と、リレー光学系４３と、光変調光学系および色合成光学系を一体化した光学装置４４とに機能的に大別される。尚、本例における光学ユニット４は、三板式のプロジェクタに採用されるものであり、ライトガイド４０内で光源から射出された白色光を三色の色光に分離する空間色分離型の光学ユニットとして構成されている。
インテグレータ照明光学系４１は、光源から射出された光束を照明光軸直交面内における照度を均一にするための光学系であり、光源装置４１１、第１レンズアレイ４１２、第２レンズアレイ４１３、偏光変換素子４１４、および重畳レンズ４１５を備えて構成される。
【００３０】
光源装置４１１は、放射光源としての光源ランプ４１６およびリフレクタ４１７を備え、光源ランプ４１６から射出された放射状の光線をリフレクタ４１７で反射して略平行光線とし、外部へと射出する。本例では、光源ランプ４１６として高圧水銀ランプを採用しているが、これ以外にメタルハライドランプやハロゲンランプを採用することもある。また、本例では、リフレクタ４１７として放物面鏡を採用しているが、楕円面鏡からなるリフレクタの射出面に平行化凹レンズを配置した構成も採用することもできる。
【００３１】
第１レンズアレイ４１２は、照明光軸方向から見てほぼ矩形状の輪郭を有する小レンズがマトリクス状に配列された構成を具備している。各小レンズは、光源ランプ４１６から射出された光束を部分光束に分割し、照明光軸方向に射出する。各小レンズの輪郭形状は、後述する液晶パネル４４１の画像形成領域の形状とほぼ相似形をなすように設定される。例えば、液晶パネル４４１の画像形成領域のアスペクト比（横と縦の寸法の比率）が４：３であるならば、各小レンズのアスペクト比も４：３に設定される。
第２レンズアレイ４１３は、第１レンズアレイ４１２と略同様の構成であり、小レンズがマトリクス状に配列された構成を具備する。この第２レンズアレイ４１３は、重畳レンズ４１５とともに、第１レンズアレイ４１２の各小レンズの像を液晶パネル４４１上に結像させる機能を有する。
【００３２】
偏光変換素子４１４は、第２レンズアレイ４１３からの光を１種類の偏光光に変換するものであり、これにより、光学装置４４での光の利用率が高められている。
具体的に、偏光変換素子４１４によって１種類の偏光光に変換された各部分光束は、重畳レンズ４１５によって最終的に光学装置４４の液晶パネル４４１上にほぼ重畳される。偏光光を変調するタイプの液晶パネル４４１を用いたプロジェクタでは、１種類の偏光光しか利用できないため、ランダムな偏光光を発する光源ランプ４１６からの光束の略半分が利用されない。このため、偏光変換素子４１４を用いることにより、光源ランプ４１６から射出された光束を全て１種類の偏光光に変換し、光学装置４４における光の利用効率を高めている。なお。このような偏光変換素子４１４は、例えば、特開平８−３０４７３９号公報に紹介されている。
【００３３】
色分離光学系４２は、２枚のダイクロイックミラー４２１，４２２と、反射ミラー４２３とを備え、ダイクロイックミラー４２１、４２２によりインテグレータ照明光学系４１から射出された複数の部分光束を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の色光に分離する機能を有している。
リレー光学系４３は、入射側レンズ４３１と、リレーレンズ４３３と、反射ミラー４３２、４３４とを備え、色分離光学系４２で分離された色光である赤色光を液晶パネル４４１Ｒまで導く機能を有している。
【００３４】
この際、色分離光学系４２のダイクロイックミラー４２１では、インテグレータ照明光学系４１から射出された光束のうち、赤色光成分と緑色光成分とは透過し、青色光成分は反射する。ダイクロイックミラー４２１によって反射した青色光は、反射ミラー４２３で反射し、フィールドレンズ４１８を通って、青色用の液晶パネル４４１Ｂに到達する。このフィールドレンズ４１８は、第２レンズアレイ４１３から射出された各部分光束をその中心軸（主光線）に対して平行な光束に変換する。他の液晶パネル４４１Ｇ、４４１Ｒの光入射側に設けられたフィールドレンズ４１８も同様である。
【００３５】
また、ダイクロイックミラー４２１を透過した赤色光と緑色光のうちで、緑色光は、ダイクロイックミラー４２２によって反射し、フィールドレンズ４１８を通って、緑色用の液晶パネル４４１Ｇに到達する。一方、赤色光は、ダイクロイックミラー４２２を透過してリレー光学系４３を通り、さらにフィールドレンズ４１８を通って、赤色光用の液晶パネル４４１Ｒに到達する。
なお、赤色光にリレー光学系４３が用いられているのは、赤色光の光路の長さが他の色光の光路長さよりも長いため、光の発散等による光の利用効率の低下を防止するためである。すなわち、入射側レンズ４３１に入射した部分光束をそのまま、フィールドレンズ４１８に伝えるためである。なお、リレー光学系４３には、３つの色光のうちの赤色光を通す構成としたが、これに限らず、例えば、青色光を通す構成としてもよい。
【００３６】
光学装置４４は、入射された光束を画像情報に応じて変調してカラー画像を形成するものであり、色分離光学系４２で分離された各色光が入射される３つの入射側偏光板４４２と、各入射側偏光板４４２の後段に配置される光変調装置としての液晶パネル４４１Ｒ、４４１Ｇ、４４１Ｂと、各液晶パネル４４１Ｒ、４４１Ｇ、４４１Ｂの後段に配置される射出側偏光板４４３と、色合成光学系としてのクロスダイクロイックプリズム４４４とを備える。
【００３７】
液晶パネル４４１Ｒ、４４１Ｇ、４４１Ｂは、例えば、ポリシリコンＴＦＴをスイッチング素子として用いたものであり、図示を略したが、対向配置される一対の透明基板内に液晶が密封封入されたパネル本体を、保持枠内に収納して構成される。
光学装置４４において、色分離光学系４２で分離された各色光は、これら３枚の液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ、入射側偏光板４４２、および射出側偏光板４４３によって画像情報に応じて変調されて光学像を形成する。
【００３８】
入射側偏光板４４２は、色分離光学系４２で分離された各色光のうち、一定方向の偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収するものであり、サファイアガラス等の基板に偏光膜が貼付されたものである。また、基板を用いずに、偏光膜をフィールドレンズ４１８に貼り付けてもよい。
射出側偏光板４４３も、入射側偏光板４４２と略同様に構成され、液晶パネル４４１（４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ）から射出された光束のうち、所定方向の偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収するものである。また、基板を用いずに、偏光膜をクロスダイクロイックプリズム４４４に貼り付けてもよい。
これらの入射側偏光板４４２および射出側偏光板４４３は、互いの偏光軸の方向が直交するように設定されている。
【００３９】
クロスダイクロイックプリズム４４４は、射出側偏光板４４３から射出され、各色光毎に変調された光学像を合成してカラー画像を形成するものである。
クロスダイクロイックプリズム４４４には、赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが、４つの直角プリズムの界面に沿って略Ｘ字状に設けられ、これらの誘電体多層膜により３つの色光が合成される。
このような光学装置４４は、クロスダイクロイックプリズム４４４の各光束入射端面に、矩形板状体の四隅部分に面外方向に突出するピンを備えたパネル固定板を貼り付け、各ピンに液晶パネル４４１Ｒ、４４１Ｇ、４４１Ｂの保持枠に形成された孔を挿入することにより一体化されている。
そして、一体化された光学装置４４は、前述したライトガイド４０の投写レンズ３の光路前段に配置され、下ライトガイド４０１の底面部にねじ止め固定される。
【００４０】
（２−２）冷却構造
前述したプロジェクタ１には、図６に示されるように、内部に光学装置４４の冷却系Ａと、電源ブロック６の冷却系Ｂとが設定されている。
冷却系Ａは、吸気ダクトユニット７によって開口部２９から吸気された冷却空気の流れである。
吸気ダクトユニット７は、投写レンズ３を挟んで対向配置されるシロッコファンからなる一対の吸気ファン７１と、これら一対の吸気ファン７１の吸気面を開口部２９に連通させるダクトと（図示略）を含んで構成される。
【００４１】
吸気ダクトユニット７から取り込まれた冷却空気は、吸気ファン７１を介して、液晶パネル４４１Ｒ、４４１Ｇ、４４１Ｂの下方に供給され、クロスダイクロイックプリズム４４４の光束入射端面に沿って下方から上方に流れ、液晶パネル４４１Ｒ、４４１Ｇ、４４１Ｂ、射出側偏光板４４３、入射側偏光板４４２を冷却する。
ここで、図６のプロジェクタ１の前面から見て、投写レンズ３の左側に配置される吸気ファン７１は、液晶パネル４４１Ｒ、４４１Ｂに冷却空気を供給するが、その内の一部は、偏光変換素子４１４および光源ランプ４１６の冷却空気として使用される。
【００４２】
すなわち、この冷却空気の一部は、ロアーケース２２の底面部２２Ａと、下ライトガイド４０１の下面との間に形成された隙間を流れ、その途中でさらに、２方向に分岐する。一方の分岐した冷却空気は、偏光変換素子４１４に応じた位置の下ライトガイド４０１の下面に形成されたスリット孔から、ライトガイド４０内部に供給されて偏光変換素子４１４を冷却した後、光源装置４１１に供給されて光源ランプ４１６を冷却する。他方の分岐した冷却空気は、直接光源装置４１１に供給され、光源ランプ４１６を冷却する。
そして、光源ランプ４１６を冷却した空気は、排気ファン８１および排気ダクト８２を備えた排気ダクトユニット８によって集荷され、フロントケース２３の開口部３５からプロジェクタ１の外部に排出される。
【００４３】
光学装置４４の上方に流れた冷却空気は、制御基板５を構成するメイン基板５１にあたってその流れ方向が直角に曲折され、メイン基板５１に実装された種々の回路素子を冷却する。
メイン基板５１を冷却した冷却空気は、排気ファン８１および排気ダクト８２を備えた排気ダクトユニット８によって集荷され、フロントケース２３の開口部３５からプロジェクタ１の外部から排出される。
【００４４】
一方、冷却系Ｂは、電源ブロック６内の電源ユニットおよびランプ駆動ユニットを冷却する系である。この冷却系Ｂは、図６では図示を略したが、開口部３０の形成位置に対応する装置内側に配置される吸気ファンによって、装置外部から冷却空気を導入する。導入された冷却空気は、電源ユニットおよびランプ駆動ユニットを冷却した後、前述した排気ダクト８２の下方および側方から装置外部に排出される。尚、本例においては、開口部３０に設けられる吸気ファンは、その吸気面が開口部３０の面に対して傾斜配置されていて、載置台等にプロジェクタ１を載置した際、外装ケース２の底面が載置面に接近しても、吸気ファンで十分に冷却空気を取り込めるように構成している。
【００４５】
このような冷却系Ａ、Ｂには、図示を略したが、光学装置４４や光源装置４１１の過熱状態を検出するために、サーミスタからなる温度検出センサが設けられている。具体的には、光学装置４４の温度を検出するための温度検出センサは、冷却系Ａの冷却空気の流れにおいて、光学装置４４の下流側に設けられ、光学装置４４を冷却した空気の温度を検出するようになっている。一方、光源装置４１１の温度を検出するための温度検出センサは、光源装置４１１が収納されるライトガイドの部分で、光源装置４１１から排気ファン８１に向かう空気の流れにおいて、光源装置４１１の下流側に設けられ、同様に光源装置４１１やライトガイド内部の光学部品を冷却した空気の温度を検出するようになっている。
本例では、基本的にこの２箇所に温度検出センサを設けているが、もちろん、温度検出センサを設ける位置はこれに限らず、プロジェクタ１の内部で過熱すると問題のある光学部品の近傍や、過熱しやすい場所等適宜の位置に適宜の数だけ設けることが可能である。
【００４６】
（２−３）制御基板５の構造
制御基板５は、図３に示すように、光学ユニット４の上側を覆うように配置され、演算処理装置、液晶パネル４４１駆動用ＩＣが実装されたメイン基板５１と、このメイン基板５１の後端側で接続され、外装ケース２の背面部２１Ｄ、２２Ｄに起立するインターフェース基板５２とを備えている。
インターフェース基板５２の背面側には、前述したコネクタ群２５が実装されていて、コネクタ群２５から入力する画像情報は、このインターフェース基板５２を介してメイン基板５１に出力される。
【００４７】
メイン基板５１上の演算処理装置は、入力した画像情報を演算処理した後、液晶パネル駆動用ＩＣに制御指令を出力する。駆動用ＩＣは、この制御指令に基づいて駆動信号を生成出力して液晶パネル４４１を駆動させ、これにより、画像情報に応じて光変調を行って光学像が形成される。
このようなメイン基板５１は、パンチングメタルを折り曲げ加工した板金５３によって覆われ、この板金５３は、メイン基板５１上の回路素子等によるＥＭＩ（電磁障害）を防止するために設けられている。
【００４８】
（２−４）演算処理装置の構造
このようなメイン基板５１に実装される演算処理装置５００は、図７に示されるように、操作信号受付部５０１、センサ信号受付部５０２、音声制御部５０３、表示制御部５０４、冷却機構駆動制御部５０５、および冷却制御選択部５０６を備え、この演算処理装置５００には、フラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ５１０が設けられている。
操作信号受付部５０１は、操作パネル２４上の操作スイッチやリモートコントローラ２４Ａを操作することにより、送られる操作信号を受け付ける部分である。尚、リモートコントローラ２４Ａの操作信号は、一旦赤外線信号に変換され、信号受光部３１１で受信され再び電気信号に変換され、さらにデジタル信号に変換されて操作信号受付部５０１で受け付けられる。この操作信号受付部５０１で受け付けられた操作信号は、後述する演算処理部５０７に出力される。
【００４９】
センサ信号受付部５０２は、光学装置温度検出センサ９１および光源温度検出センサ９２で検出された温度センサ信号を受け付ける部分であり、これらのセンサ９１、９２で検出された温度センサ信号は、デジタル信号に変換されてセンサ信号受付部５０２で受け付けられる。
受け付けられた温度センサ信号は、前記と同様に後述する演算処理部５０７に出力される。
【００５０】
音声制御部５０３は、孔２４１の内側に設けられるスピーカ２４１Ａから出力される音声の音量等を制御する部分であり、操作パネル２４やリモートコントローラ２４Ａに設けられる音量調整ボタンを操作すると、その信号が操作信号受付部５０１で受け付けられ、この信号に基づいて、音声制御部５０３は、スピーカ２４１から出力される音声の音量を調整制御する。
表示制御部５０４は、光変調装置となる液晶パネル４４１（４４１Ｒ、４４１Ｇ、４４１Ｂ）で形成される光学像を制御する部分であり、操作パネル２４やリモートコントローラ２４Ａの画質調整ボタンを操作することによる画質調整信号や、インターフェース基板５２を介して入力される画像信号に基づいて、液晶パネル４４１上で表示させる画像表示制御を行う。
【００５１】
冷却機構駆動制御部５０５は、前述した吸気ファン７１や排気ファン８１を含む冷却機構の駆動制御を行う部分であり、具体的には、吸気ファン７１や、排気ファン８１に対する印加電圧等を変更することにより、吸気ファン７１、排気ファン８１の回転数を変化させて、冷却状態の駆動制御を行う。
冷却制御選択手段としての冷却制御選択部５０６は、プロジェクタ１が使用される場所の高度に応じて、冷却機構の駆動制御を選択設定する部分であり、詳しくは後述するが、投写画面上にメニュー画面を表示して、プロジェクタ１の操作者に使用するプロジェクタ１の高度設定をどのようにするかの選択を促すようになっている。操作者は、操作パネル２４やリモートコントローラ２４Ａの操作ボタンを操作することによって、使用高度を選択設定する。
【００５２】
演算処理部５０７は、操作信号受付部５０１、センサ信号受付部５０２、および冷却制御選択部５０６で受付られた画像、音声、冷却等の設定に基づいて、音声制御部５０３、表示制御部５０４、冷却機構駆動制御部５０５にどのような制御を行わせるべきかを判定し、指令を生成する部分であり、操作信号受付部５０１、センサ信号受付部５０２、冷却制御選択部５０６によって選択設定された情報に基づいて、必要に応じて、メモリ５１０内に記録された設定情報を探索し、操作者の要求に応じたプロジェクタ１の設定を実現する。
【００５３】
メモリ５１０は、プロジェクタ１の画像設定、音声設定、画像入力系の選択設定、および冷却制御設定等に関する情報が蓄積された部分である。メモリ５１０に蓄積される画像設定情報としては、例えば、会議等のプレゼンテーションで用いられるデータプロジェクタ用途における画質設定や、ホームシアター用途における画質設定等の情報がＬＵＴ（Ｌｏｏｋ  Ｕｐ  Ｔａｂｌｅ）として記録されている。
また、このメモリ５１０には、図８および図９に示されるように、吸気ファン７１、排気ファン８１の冷却制御設定に関する情報がテーブルＴ１、Ｔ２上に記憶されている。
【００５４】
ここで、テーブルＴ１は、図８に示すように、光学装置温度検出センサ９１と、光源温度検出センサ９２で検出された温度における冷却制御切替の閾値を、プロジェクタ１が使用される場所の標高に応じて設定するためのテーブルとして構成される。本例では、例えば、低地における標高１では、光学装置温度検出センサ９１の閾値を８０℃と設定し、光源温度検出センサ９２の閾値を１００℃と設定し、いずれかのセンサ９１、９２で検出される温度がこの値を超えた場合、吸気ファン７１、排気ファン８１に印加する電圧を変更して、冷却制御の切替を行う。
そして、テーブルＴ１では、標準高度である標高２、高地である標高３においては、閾値が低地の場合の標高１よりも、順次低くなるように設定されており、テーブルＴ１は温度閾値記憶手段としての機能を具備する。
【００５５】
一方、テーブルＴ２は、図９に示されるように、冷却制御の切替時の吸気ファン７１および排気ファン８１への印加電圧に関する情報が記録されており、閾値を境に、吸気ファン７１、排気ファン８１に対する印加電圧をそれぞれ変更し、吸気ファン７１の排気ファン８１の回転を変更する。これにより、光学装置４４や光源装置４１１は、センサ９１、９２で検出された温度に応じて適切な状態で冷却が行われることとなる。尚、図９では具体的な数値で表していないが、閾値以上の場合の印加電圧の方が、閾値以下の場合の印加電圧よりも大きくなっている。
【００５６】
（３）プロジェクタ１の作用
次に、前述した構造のプロジェクタ１の冷却機構の駆動制御を選択設定する手順を図１０に示されるフローチャートに基づいて説明する。
（３−１）プロジェクタ１を起動させ、投写画像を投影させた状態において、操作者が操作パネル２４またはリモートコントローラ２４Ａの設定メニュー画面表示ボタンを押すと、この操作信号は、演算処理装置５００の操作信号受付部５０１で受け付けられ、演算処理部５０７は、メモリ５１０内に記録されたメニュー画面を呼び出し表示制御部５０４に送り、表示制御部５０４は、図１１に示されるようなメニュー画面Ｇ１を投写画像上に表示させる（処理Ｓ１）。
【００５７】
（３−２）操作者が、操作パネル２４等のカーソル移動ボタンを操作して、メニュー画面Ｇ１上の高度な設定と記載されたカーソルＧ２を選択すると、表示制御部５０４は、メニュー画面Ｇ１の右側の領域に画面Ｇ３を表示し、さらに選択を促す（処理Ｓ２）。
（３−３）操作者が、画面Ｇ３中の標高切替カーソルＧ４を選択すると、冷却制御選択部５０６は、低地、標準、高地のボタンＧ５〜Ｇ７の中から、プロジェクタ１が使用される場所の標高に適したボタンの選択を促す（処理Ｓ３）。
【００５８】
（３−４）操作者が選択したボタンが低地である場合（処理Ｓ４）、演算処理部５０７は、メモリ５１０から標高１に関する設定を呼び出して（処理Ｓ５）、冷却機構駆動制御部５０５に出力して、センサ９１、９２における閾値の切替を行う（処理Ｓ６）。
（３−５）操作者が選択したボタンが標準である場合（処理Ｓ７）、同様に演算処理部５０７は、メモリ５１０から標高２に関する設定を呼び出して（処理Ｓ８）、冷却機構駆動制御部５０５に出力して、センサ９１、９２における閾値の切替を行う（処理Ｓ９）。操作者が高地を選択した場合も同様である（処理Ｓ１０〜Ｓ１２）。
（３−６）設定の選択がされると、冷却制御選択部５０６は、例えば、「低地」が選択されている場合、その旨を図１２示されるように、メッセージ画面Ｇ８を表示する（処理Ｓ１３）。また、演算処理部５０７は、この設定をメモリ５１０上に記録する（処理Ｓ１４）。
（３−７）続けて操作者がリセットボタンを押すと（処理Ｓ１５）、メモリ５１０に記録されたこの設定が起動時に呼び出され、冷却機構駆動制御部５０５は、この設定に基づいて、閾値に基づくセンサ９１、９２の監視を行う（処理Ｓ１６）。
【００５９】
（４）実施形態の効果
前述のような本実施形態によれば、次のような効果がある。
（４−１）プロジェクタ１が冷却制御選択部５０６を備えていることにより、プロジェクタ１が使用される場所の高度に応じて吸気ファン７１、排気ファン８１の駆動制御を選択設定することができる。従って、低地では低回転でファンの駆動制御し、高地では高回転でファンの駆動制御することができるため、低地使用時に騒音の問題も生じることがなく、高地使用時に冷却が不十分となることを防止することができる。また、気圧センサのような専用の部品を別途設ける必要が無く、部品増加に伴い製品コストが高騰することもない。
【００６０】
（４−２）プロジェクタ１の操作者がメニュー画面Ｇ１を見ながら、操作パネル２４やリモートコントローラ２４Ａを操作することにより、冷却機構の駆動制御を選択設定できるため、簡単に高地用、低地用の選択設定をすることができる。また、このような冷却制御選択部５０６は、プロジェクタ１を制御する演算処理装置５００で動作するプログラムとして組み込むことができるため、プロジェクタ１の部品構成を変更することなく、冷却制御の選択を可能なプロジェクタ１とすることができる。
【００６１】
（４−３）冷却機構駆動制御部５０５が吸気ファン７１、排気ファン８１の回転を制御することで冷却制御を行うことにより、プロジェクタ１の騒音として最も大きな要因となるファン７１、８１の風切り音を必要最小限とすることができるため、極めて簡素な構造で冷却機構の駆動制御を行うことができる。
（４−４）冷却機構駆動制御部５０５がメモリ５１０に記録されたテーブルＴ１、Ｔ２の閾値、駆動電圧に基づいて、吸気ファン７１、排気ファン８１の駆動制御を行うことができるため、簡素な構造で冷却制御選択手段を構成することができ、演算処理装置５００内で動作するプログラムが複雑化することもなく、演算処理装置５００への負担も軽減される。
【００６２】
（５）実施形態の変形
尚、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、以下に示すような変形をも含むものである。
前述した実施形態では、冷却制御選択部５０６は、光源装置４１１および光学装置４４の冷却制御設定を選択するようになっていたが、本発明はこれに限られない。すなわち、冷却を必要とする部品、例えば、偏光変換光学素子のような光学部品の温度を検出し、これに基づいて、冷却切替用の温度閾値を設定し、冷却制御を行ってもよい。
また、前記実施形態では、光変調装置として液晶パネル４４１を用いていたが、本発明はこれに限らず、例えば、マイクロミラーを用いた変調素子に本発明を採用してもよい。要するに、冷却が必要とされる素子を備えたプロジェクタであれば、該素子を冷却を使用高度に応じて設定変更すべく、本発明を採用してもよい。
【００６３】
さらに、前記実施形態では、操作者による操作パネル２４等のスイッチ操作を条件としてメニュー画面Ｇ１を表示していたが、本発明はこれに限られない。すなわち、起動時にメニュー画面を表示して、使用高度設定等必要な条件の設定を促した後、再起動させてプロジェクタの設定を呼び出すように構成してもよい。その他、本発明の実際の構造および形状等は本発明の目的を達成できる範囲で他の構造等としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るプロジェクタの外観を表す概要斜視図。
【図２】前記実施形態におけるプロジェクタの外観を表す概要斜視図。
【図３】前記実施形態におけるプロジェクタの内部を表す概要斜視図。
【図４】前記実施形態におけるプロジェクタの内部を表す概要斜視図。
【図５】前記実施形態におけるプロジェクタの光学系の構造を表す模式図。
【図６】前記実施形態におけるプロジェクタの冷却系を説明するための概要斜視図。
【図７】前記実施形態におけるプロジェクタの演算処理装置の構造を表す機能ブロック図。
【図８】前記実施形態におけるプロジェクタのメモリに記録されたテーブル構造を表す模式図。
【図９】前記実施形態におけるプロジェクタのメモリに記録されたテーブル構造を表す模式図。
【図１０】前記実施形態におけるプロジェクタの作用を説明するためのフローチャート。
【図１１】前記実施形態におけるプロジェクタで表示されるメニュー画面の例を表す模式図。
【図１２】前記実施形態におけるプロジェクタで表示されるメニュー画面の例を表す模式図。
【符号の説明】
１…プロジェクタ、２４…操作パネル（操作部）、２４Ａ…リモートコントローラ（操作部）、７１…吸気ファン（冷却機構）、８１…排気ファン（冷却機構）、９１…光学装置温度検出センサ（温度検出手段）、９２…光源温度検出センサ（温度検出センサ）、４１１…光源装置（光源、４４１…液晶パネル（光変調装置）、５０５…冷却機構駆動制御部（駆動制御手段）、５０６…冷却制御選択部（冷却制御選択手段）、Ｇ１…メニュー画面（設定選択画面）、Ｔ１…テーブル（温度閾値記憶手段）
【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】
2004157356.tif 000010
【図９】
2004157356.tif 000011
【図１０】
2004157356.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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