(57)【要約】【課題】使用中の光源が不具合を生じた場合に、予備の光源に交換できるとともに点灯回路手段とのマッチングが取れるようにしたプロジェクタ装置を提供する。【解決手段】プロジェクタ装置ＩＬＰは、プロジェクタ装置本体１と、プロジェクタ装置本体１に配設された複数の光源２、２と、複数の光源２、２を択一的に選択して所定の点灯位置へ移動させる光源切換機構３と、光源２を付勢して点灯させる複数の点灯回路手段４、４と、点灯位置に配置された光源２の点灯回路手段４を作動させる点灯制御手段５とを具備している。光源切換機構３は、好適には揺動テーブル３ｂが回動軸を中心とする回動より好ましくは反複回動動作により光源２を交換する。【選択図】図３
2004157201.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロジェクタ装置本体と；
プロジェクタ装置本体に配設された複数の光源と；
複数の光源を択一的に選択して所定の点灯位置へ移動させる光源切換機構と；
光源を付勢して点灯させる複数の点灯回路手段と；
点灯位置に配置された光源の点灯回路手段を作動させる点灯制御手段と；
を具備していることを特徴とするプロジェクタ装置。
【請求項２】
プロジェクタ装置本体と；
プロジェクタ装置本体に配設された複数の光源と；
複数の光源を択一的に選択して所定の点灯位置へ移動させる光源切換機構と；
複数の光源に対して予め１対１の関係に接続されて光源を付勢して点灯させる光源と同数の複数の点灯回路手段と；
点灯位置に配置された光源に接続した点灯回路手段を作動させる点灯制御手段と；
を具備していることを特徴とするプロジェクタ装置。
【請求項３】
プロジェクタ装置本体と；
プロジェクタ装置本体に配設された複数の光源と；
点灯位置に配設された光源の光軸に対してほぼ直角な方向に沿って配置された回動軸を中心とした回動を行って複数の光源を択一的に選択して所定の点灯位置へ移動させる光源切換機構と；
少なくとも点灯位置に配設された光源を付勢して点灯させる点灯回路手段と；
点灯位置に配置された光源の点灯回路手段を作動させる点灯制御手段と；
を具備していることを特徴とするプロジェクタ装置。
【請求項４】
光源切換機構は、その回動が往復回動動作であることを特徴とする請求項３記載のプロジェクタ装置。
【請求項５】
プロジェクタ装置本体と；
プロジェクタ装置本体に配設された複数の光源と；
点灯位置に配設された光源の光軸に対してほぼ直角な方向に沿って配置された回動軸を中心とした回動を行って複数の光源を択一的に選択して所定の点灯位置へ移動させる光源切換機構と；
複数の光源に対して予め１対１の関係に接続されるとともに固定位置に配設され、光源との間の配線が光源切換機構の回動軸に近接して延在していて光源を付勢して点灯させる複数の点灯回路手段と；
点灯位置に配置された光源に接続した点灯回路手段を作動させる点灯制御手段と；
を具備していることを特徴とするプロジェクタ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、映像や文字情報などの画像をスクリーンなどに投影して表示するプロジェクタ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種のプロジェクタ装置は、使用中の光源が不点などの不具合を生じた場合に、これをバックアップするために、複数の光源を予備として備えていて、使用中の光源と交換するように構成したものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平２−２５７１９１号公報
上記文献には、光源からの光をコリメートし、透過形ライトバルブで変調し、投射光学手段で変調する投射形表示装置において、前期投射形表示装置がコリメート手段を含む光源ユニット群を備え、前期光源ユニット群を回転させることによって即時に別の光源ユニットを使用することができる機能を備えた投射形表示装置が記載されている。そして、その第１図および第２図によれば、光源ニュニット群は、６個の光源ユニットが光源の光軸と平行な回転軸の周りに配置されて、上記回転軸を中心にピストルの回転形弾倉のように回転することにより、光源ユニットが交換されるように構成されている。
【０００４】
そうして、例えば映画を楽しんでいる最中に光源が不点になって不愉快な思いをするのをなるべく避けるために、光源が不点になった際には、予め内蔵した予備の光源ユニットに交換することができる旨記載されている。
【０００５】
なお、上記特許文献には、光源ユニットの具体的な構成および光源ユニットを点灯するための点灯手段については、言及されていない。しかしながら、一般に白熱電球からなる光源を使用する装置において、常用の光源が不点になったときに、予備の光源と交換する常用・予備交換機構を配設することが知られており、この常用・予備交換機構を作動させる場合には、光源のみを交換し、点灯回路手段は交換しないのが一般的である。
【０００６】
ところで、上述したプロジェクタ装置においては、光源として高圧放電ランプが用いられるのが一般的である。この高圧放電ランプは、点灯回路手段によって所要の電圧が印加されることにより付勢されて点灯する。点灯回路手段は、半導体回路化されたインバータなどを主体として構成されている。
【０００７】
また、点灯回路手段は、さらにイグナイタを備えていて、始動時にはこのイグナイタから高電圧パルスを出力して高圧放電ランプに印加することにより、高圧放電ランプ内の放電媒体を絶縁破壊して点灯を開始させる、すなわち始動するように構成されている。このため、点灯回路手段の２次側は、高電圧に耐えるように絶縁耐力を高めている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、光源および点灯回路手段にはそれぞれ特性のばらつきがあり、そのために光源と点灯回路手段とのマッチングが取れていないと所望の点灯特性を発揮しない場合がある。また、一般に光源に比較して点灯回路手段の寿命は長いが、ときとして点灯回路手段にも不具合が発生することがある。
【０００９】
一方、特許文献のように、光源ユニット群を光軸と平行な回転軸を中心として回転させると、その回転機構のために必要な立体空間が大きくなってしまい、プロジェクタ装置が大形化するという問題がある。
【００１０】
本発明は、使用中の光源が不具合を生じた場合に、予備の光源に交換できるとともに点灯回路手段とのマッチングが取れるようにしたプロジェクタ装置を提供することを目的とする。
【００１１】
また、本発明は、加えて光源または点灯回路手段の不具合発生による不作動時間を短縮したプロジェクタ装置を提供することを他の目的とする。
【００１２】
さらに、本発明は、光源切換機構を小形化したプロジェクタ装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を達成するための手段】請求項１の発明のプロジェクタ装置は、プロジェクタ装置本体と；プロジェクタ装置本体に配設された複数の光源と；複数の光源を択一的に選択して所定の点灯位置へ移動させる光源切換機構と；光源を付勢して点灯させる複数の点灯回路手段と；点灯位置に配置された光源の点灯回路手段を作動させる点灯制御手段と；を具備していることを特徴としている。
【００１４】
本発明および以下の各発明において、特に指定しない限り用語の定義および技術的意味は次による。
【００１５】
＜プロジェクタ装置本体について＞    「プロジェクタ装置本体」とは、プロジェクタ装置から光源、光源切換機構、点灯回路手段および点灯制御手段を除いた残余の部分をいう。なお、画像を投射する方式には、リア方式およびフロント方式があるが、本発明はそのいずれであってもよい。
【００１６】
また、プロジェクタ装置は、一般に投射すべき画像信号を形成する画像信号発生手段と、画像信号発生手段から発生した画像信号を画像に変換するとともに後記光源光源から発生した光を所要に収束させて画像形成手段に反射させたり透過させたりすることにより画像光を形成して投射する光学エンジンと、投射すべき光を発生する光源装置と、スクリーンと、投射された画像光をスクリーンに誘導する光学系とを具備し、所要により以上の各構成要素を統括的に制御する制御手段と、各構成要素を収納するハウジングとを具備することができる。以上の構成において、本発明の構成要素である光源、光源切換機構、点灯回路手段は、光源装置に属する。また、点灯制御手段は、制御手段の一部の機能として構成することができるが、所要により独立的な構成とすることも許容される。
【００１７】
プロジェクタ装置が例えばコントロールモジュール、光学エンジンブロック、ライトボックス、電源部、光学系、スクリーンおよびハウジングなどから構成される例について以下説明する。この構成例において、本発明の構成要素である光源、光源切換機構および点灯回路手段はライトボックスの一部として構成し、点灯制御手段はコントロールモジュールの一部として構成することができる。
【００１８】
また、上記の構成例において、コントロールモジュールは、上述した一般的なプロジェクタ装置の画像信号発生手段および制御手段に相当し、ビデオボード部、信号コントロールボード部およびマイコンボード部から構成される。ビデオボード部は、プロジェクタ装置の外部に対してビデオ信号を入出力するとともに、ビデオ信号を信号コントロールボード部に供給する。信号コントロールボード部は、ビデオ信号に基づいて画像形成手段のドライブ信号を発生して光学エンジンブロックへ送出する。したがって、ビデオボード部および信号コントロールボード部は、一般的なプロジェクタ装置の画像信号発生手段に相当する。マイコンボード部は、一般的なプロジェクタ装置の制御手段に相当し、プロジェクタ装置全体の制御プログラムを内蔵していて、本発明において、光源監視手段、光源切換機構の制御手段および点灯制御手段などを含むことができる。なお、これらの構成については後述する。
【００１９】
光学エンジンブロックは、一般的なプロジェクタ装置の光学エンジンに相当する。ＤＬＰ（登録商標）方式の画像形成手段すなわちＤＭＤ（登録商標−デジタル・マイクロミラー・デバイス）、カラーホイールおよびインデックスセンサからなる画像形成手段や液晶ライトバルブなどの画像形成手段と、画像形成手段を駆動するドライバボードとを含んで構成されている。本発明において、光学エンジンブロックは、どのような構成であってもよい。
【００２０】
ライトボックスは、一般的なプロジェクタ装置の光源装置に相当し、投射光を発生して、これを光学エンジンブロックへ供給する手段であり、光源、光源切換機構および点灯回路手段などを含んで構成されている。
【００２１】
電源部は、外部の商用電源などから電気エネルギーを受け、これを変換して上記各構成要素に対して所要の電源を供給する。
【００２２】
光学系は、光学エンジンから投射された画像光を反射や屈折などの光学手段によりスクリーンに誘導する手段であり、所要により配設される。
【００２３】
スクリーンは、画像光を投影して可視化させるための手段であり、リア方式の場合はハウジングに配設され、フロント方式の場合にはハウジングから離間した位置に配設される。
【００２４】
ハウジングは、以上の各構成要素を収納する。
【００２５】
＜光源について＞    光源は、高圧放電ランプおよびハロゲン電球などからなり、集光用の反射鏡を一体化して備えることができる。光源が発生する光量は、所要に応じて設定すればよい。また、光源は、その複数が配設され、そのうち１個の光源が常用として後述する光源交換機構により所定の点灯位置に配置される。残余の光源は、予備用として待機状態に置かれる。光源の数は、２個以上の複数から所要により選択される。光源が高圧放電ランプから構成される場合、高圧放電ランプは高圧水銀ランプおよびメタルハライドランプのいずれであってもよい。
【００２６】
＜光源切換機構について＞    光源切換機構は、複数の光源を択一的に選択して所定の点灯位置へ移動させる手段であり、既知の光源の常用・予備交換装置の作動原理例えばピストルの回転弾倉形、揺動形および直線移動形などを採用することができる。しかし、後述する請求項３ないし５に規定する構成が好適である。
【００２７】
また、光源切換機構は、自動または手動により光源を切り換えるように構成することができる。自動により切り換えるには、例えば電気的、光学的または熱的に検出する光源監視手段を配設して、光源の点灯状態を監視し、光源の不点ないし異常点灯状態を検出したときに、光源切換機構を作動させて自動的に光源を切り換えるように構成することができる。手動で切り換えるには、手動操作で光源切換機構を動作させたり、手動スイッチを操作してモータで駆動して光源を切り換えるように構成することもできる。
【００２８】
＜点灯回路手段について＞    点灯回路手段は、光源を付勢して点灯させる手段であり、交流点灯および直流点灯のいずれであってもよい。交流点灯の場合、所要電圧の直流電圧を得る降圧チョッパまたは昇圧チョッパなどのチョッパと、チョッパから得られる直流電圧を交流に変換するフルブリッジインバータなどのインバータとを主体とする回路構成を採用することができる。直流点灯の場合、所要電圧の直流電圧を得る降圧チョッパまたは昇圧チョッパなどのチョッパを主体とする回路構成を採用することができる。交流点灯および直流点灯のいずれにおいても、高圧放電ランプを始動させるために、イグナイタを上記の構成に付加することができる。イグナイタは、上記の構成の出力端に接続される。
【００２９】
また、点灯回路手段は、その複数が配設されるが、その数は２個以上の任意所望に設定することができる。すなわち、点灯回路手段は、光源と同数でもよいし、異なる数であってもよい。点灯回路手段が光源と同数の場合には、予め１対１の関係に固定的な接続としてもよいし、切り換え可能な関係にしてもよい。この場合、切り換えは点灯回路手段の入力側および出力側のいずれで行ってもよい。点灯回路手段が光源と異なる数の場合には、点灯回路手段の出力側で切り換えればよい。点灯回路手段および光源の不具合発生の確率を配慮する場合、前者の方が確率が小さいので、光源の数より少なくすることができる。例えば点灯回路手段を２個配設するとともに、光源を３個以上配設するように構成することができる。
【００３０】
＜点灯制御手段について＞    点灯制御手段は、点灯位置に配置された光源の点灯回路手段を作動させる手段であるが、これは光源が点灯位置にあれば点灯するのではなく、点灯可能な状態に制御することを意味する。例えば、複数の点灯回路手段のうち点灯位置にある光源に接続する点灯回路手段に対してのみ電源を接続するようにスイッチを操作したりすることをいう。なお、点灯位置にある光源に点灯するための電圧を印加して点灯するには、プロジェクタ装置の使用者による別に設けたスイッチなどの操作を伴うことはいうまでもない。
【００３１】
＜本発明の作用について＞    本発明は、以上説明したように構成されているので、常用として所定の点灯位置にある光源が点灯制御手段により制御されて複数の中から選択された点灯回路手段により付勢されて点灯可能な状態にされる。そして、点灯時には、その発光がプロジェクタ装置本体内において画像光となり、スクリーンに投射されので、スクリーンに画像が表示される。これをさらに詳細に説明すれば、以下のとおりである。すなわち、プロジェクタ装置本体の画像信号発生手段から発生した画像信号が画像エンジン内の画像形成手段により画像に変換される。一方、光源から発光した光が集光されて画像形成手段の画像に照射されることによって画像光となり、さらに画像エンジン内の投射レンズによりスクリーンに投射されると、スクリーンに画像が表示される。
【００３２】
ところで、常用の光源に不点その他の不具合が発生した場合、自動または手動により光源切換機構が動作して、予備用として待機中の光源が常用の光源に代わって所定の点灯位置に移動して交換が行われる。その際、点灯回路手段が予め複数が用意されているので、予備の光源に交換するに当たり、それらの中から新しい光源とのマッチングを調べて使用する点灯回路手段を選択してスイッチなどを用いて光源および電源に接続することができる。しかし、この場合、予めマッチングを取ったうえで光源と点灯回路手段とを１対１の関係に接続しておくことにより、都度マッチングを調べることによる手間と時間を省くことができる。
【００３３】
一方、点灯回路手段に不具合が発生した場合には、当該点灯回路手段を他の待機中の点灯回路手段に交換することができる。上記のように光源と点灯回路手段とを予め１対１の関係に接続しておく場合や使用する光源に対してマッチングに問題がある場合には、光源も一緒に交換することもできる。
【００３４】
光源や点灯回路手段を交換したら、所定の点灯位置にある光源を作動できるように点灯回路制御手段が制御する。
【００３５】
本発明は、以上説明したように作用するので、光源が予備のものに交換された場合に、マッチングの取れる点灯回路手段を伴って交換することができ、したがって交換後も交換前と変わらない画像表示を、しかも、不具合による中断時間をなるべく短くしながら行うことができる。
【００３６】
請求項２の発明のプロジェクタ装置は、プロジェクタ装置本体と；プロジェクタ装置本体に配設された複数の光源と；複数の光源を択一的に選択して所定の点灯位置へ移動させる光源切換機構と；複数の光源に対して予め１対１の関係に接続されて光源を付勢して点灯させる光源と同数の複数の点灯回路手段と；点灯位置に配置された光源に接続した点灯回路手段を作動させる点灯制御手段と；を具備していることを特徴としている。
【００３７】
本発明は、請求項１の発明において、好適な構成を規定しており、複数の光源と複数の点灯回路手段とが予め１対１の関係に接続されている点を要件としている。
【００３８】
複数の光源は、光源切換機構により移動するが、点灯回路手段は光源と一緒に移動するように光源切換機構に配置してもよいし、光源切換機構とは別に固定位置に配置してもよい。
【００３９】
そうして、本発明は上記の構成であるから、光源または点灯回路手段を交換する際の所要時間が極めて短時間になり、光源または点灯回路手段に不具合発生によるプロジェクタ装置の不作動時間を短縮できる。
【００４０】
また、光源と点灯回路手段とのマッチングを予め取ることができるので、画像表示品質を交換後も良好に維持できる。
【００４１】
請求項３の発明のプロジェクタ装置は、プロジェクタ装置本体と；プロジェクタ装置本体に配設された複数の光源と；点灯位置に配設された光源の光軸に対してほぼ直角な方向に沿って配置された回動軸を中心とした回動を行って複数の光源を択一的に選択して所定の点灯位置へ移動させる光源切換機構と；少なくとも点灯位置に配設された光源を付勢して点灯させる点灯回路手段と；点灯位置に配置された光源の点灯回路手段を作動させる点灯制御手段と；を具備していることを特徴としている。
【００４２】
本発明は、光源切換機構の構造および動作態様を規定した点が先行する請求項と異なる。
【００４３】
すなわち、光源切換機構は、回動軸を中心として回動する。本発明において、「回動」とは、回動軸を中心とする１回転未満の範囲内の回転動作を意味する。このため、光源と点灯回路手段との間を絶縁被覆導体で余裕を持たせて接続するだけでよく、構造を簡単化することができる。これにより光源切換機構の動作範囲内で配線が邪魔になったり、配線に傷が付いたりするようなことがない。
【００４４】
また、回動軸が光源の光軸に対してほぼ直角な方向に沿って配置されている。これにより光源切換機構が光軸と平行な面内を回動するので、立体的な必要空間を小さくすることが可能になる。さらに、所定の点灯位置でない光源を新しい光源と交換するのが容易になる。
【００４５】
なお、点灯回路手段は、光源切換機構に配置して光源と一緒に移動するように構成してもよいし、静止位置に固定してもよい。
【００４６】
請求項４の発明のプロジェクタ装置は、請求項３記載のプロジェクタ装置において、光源切換機構は、その回動が往復回動動作であることを特徴としている。
【００４７】
本発明は、光源の数が偶数特に２個である場合に好適な構成である。
【００４８】
すなわち、本発明において、「往復回動」とは、左右交互に回動することを意味する。したがって、光源は、光源切換機構の回動範囲の中心に対して左右に対称的に配置するのがよい。また、回動範囲を±１８０°以内に規制することにより、光源と点灯回路手段との間の配線を行うの際に回転集電機構を省略しても、配線が多少捩れるだけで損傷しないので、構造を簡単化することができる。
【００４９】
そうして、本発明において光源の交換は、光源切換機構を駆動して左右いずれか一方の方向へ回動させて所定の点灯位置にない待機中の光源を所定の点灯位置に移動させることにより行い、交換に伴って不具合の光源が所定の点灯位置から外れるので、新しい光源と交換しやすくなる。次の交換の際には、他方の方向へ光源切換機構が移動して光源の交換が行われる。
【００５０】
請求項５の発明のプロジェクタ装置は、プロジェクタ装置本体と；プロジェクタ装置本体に配設された複数の光源と；点灯位置に配設された光源の光軸に対してほぼ直角な方向に沿って配置された回動軸を中心とした回動を行って複数の光源を択一的に選択して所定の点灯位置へ移動させる光源切換機構と；複数の光源に対して予め１対１の関係に接続されるとともに固定位置に配設され、光源との間の配線が光源切換機構の回動軸に近接して延在していて光源を付勢して点灯させる複数の点灯回路手段と；点灯位置に配置された光源に接続した点灯回路手段を作動させる点灯制御手段と；を具備していることを特徴としている。
【００５１】
本発明は、請求項２および３の発明の特徴的な構成をともに備えている。
【００５２】
すなわち、光源切換機構が点灯位置に配設された光源の光軸に対してほぼ直角な方向に沿って配置された回動軸を中心とした回動を行う構成であるとともに、複数の点灯回路手段が複数の光源に対して予め１対１の関係に接続され、かつ、固定位置に配設されるので、光源切換機構がさらに小形化でき、プロジェクタ装置を小形にすることが可能になるばかりでなく、構造が簡単になり、軽量で、かつ、安価になる。
【００５３】
また、固定位置に配設した複数の点灯回路手段と複数の光源との間の接続手段は、特定の構成に限定されないが、好適には絶縁被覆導線で直接配線する構成である。この場合、光源切換機構の回動軸に接近して上記配線が延在するように構成すれば、短い配線長でも配線の捩れを少なくして、回動動作に影響ないようにすることができる。また、複数の点灯回路手段を光源切換機構の上方に配置すれば、さらに配線長を短縮することができる。
【００５４】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００５５】
図１ないし図８は、本発明のプロジェクタ装置における第１の実施の形態を示し、図１は正面図、図２は右側面図、図３はプロジェクタ装置全体のブロック回路図、図４は光源切換機構の概念的平面図、図５は光源および点灯回路手段の概念的断面図、図６は光源、点灯回路手段および点灯制御手段の接続関係を示すブロック回路図、図７は点灯回路手段の回路図、図８は光学エンジンの動作原理を示す概念的斜視図である。本実施の形態において、プロジェクタ装置ＩＬＰは、プロジェクタ装置本体１、光源２、光源切換機構３、点灯回路手段４、点灯制御手段５を具備している。
【００５６】
プロジェクタ装置本体１は、プロジェクタ装置ＩＬＰから光源２、光源切換機構３、点灯回路手段４および点灯制御手段５を除いた残余の部分を意味し、図１および図２に示すようにハウジング１ａ、スクリーン１ｂ、光学エンジンブロック１ｃおよび、光学系１ｄに加えて、図３に示すようにコントロールモジュール１ｅ、ライトボックス１ｆおよび電源部１ｇを含んでいる。
【００５７】
ハウジング１ａは、内部に所要の空間を備え、以下説明する各構成要素を収納する。
【００５８】
スクリーン１ｂは、ハウジングの前面に支持され、背面から画像光を投射されて前方からの監視に対して画像を表示する。したがって、このプロジェクタ装置ＩＬＰは、リア方式である。
【００５９】
光学エンジンブロック１ｃは、図３に示すように、ＤＭＤドライバボード１ｃ１、インデックスセンサ１ｃ２、カラーホイール１ｃ３、冷却用ファン１ｃ４および図８に示すコンデンサレンズ１ｃ５、ＤＭＤ１ｃ６および投射レンズ１ｃ７を備えている。すなわち、光学エンジンブロック１ｃは、ＤＬＰ方式である。ＤＭＤドライバボード１ｃ１は、ＤＭＤ１ｃ６を駆動するとともに、インデックスセンサ１ｃ２に同期してカラーホイール１ｃ３を駆動する。冷却用ファン１ｃ４は、光源２を冷却する。
【００６０】
光学系１ｄは、図２に示すように、第１および第２の反射鏡１ｄ１、１ｄ２から構成されている。
【００６１】
コントロールモジュール１ｅは、ビデオボード１ｅ１、信号コントロールボード１ｅ２およびマイコンボード１ｅ３から構成されている。ビデオボード１ｅ１は、ビデオ信号の入出力ポートを有している。信号コントロールボード１ｅ２は、デジタルシグナルリンクの入出力ポートおよびＲＧＢ入力ポートを有していて、ビデオ信号に基づいてＤＭＤドライブ信号を発生する。マイコンボード１ｅ３は、制御プログラムを内蔵していて、信号コントロールボード１ｅ２、光学エンジンブロック１ｃ、後述するライトボックス１ｆを制御する。また、後述する点灯制御手段５を兼ねている。
【００６２】
ライトボックス１ｆは、後述する光源２、光源切換機構３、点灯回路手段４および冷却ファン１ｆ１から構成されている。冷却ファン１ｆ１は、システム全体を冷却する。
【００６３】
電源部１ｇは、電源スイッチ１ｇ１、力率改善ボード１ｇ２および低圧直流電源１ｇ３から構成され、商用交流電源ＡＣに接続して信号コントロールボード１ｅ２、マイコンボード１ｅ３、光学エンジンブロック１ｃおよびライトボックス１ｆにそれぞれ所要の電源を供給する。
【００６４】
光源２は、図３および図４に示すように、超高圧水銀ランプ２ａおよび回転放物面を主体とする反射鏡２ｂが一体化されて光源ユニットを構成しており、その一対が後述する光源切換機構３の揺動テーブル３ｂに背中合わせに対向して配設されている。
【００６５】
光源切換機構３は、図３および図４に示すように、回動軸３ａ、揺動テーブル３ｂ、軸受３ｃ、歯車機構３ｄ、モータ３ｅおよび位置検出スイッチ３ｆなどを備えて構成されている。回動軸３ａは、揺動テーブル３ｂに固定され、軸受３ｃにより回動可能に支持されている。歯車機構３ｄは、回動軸３ａを回動させる。モータ３ｅ（図３参照）は、歯車機構３ｄを駆動する。位置検出スイッチ３ｆは、揺動テーブル３ｂの回動位置を検出して、マイコンボード１ｅ３の点灯制御手段５に検出信号を制御入力して位置制御を行なわせる。そうして、一対の光源４、４のうち一方が光学エンジンブロック１ｃのコンデンサレンズ１ｃ５に常用光源として対向する。したがって、残余の光源は、予備用となる。なお、図示を省略しているが、ライトボックス１ｆには、手動スイッチが配設され、このスイッチを操作することにより、自動の他に手動でも光源切り換えを行えるように構成されている。
【００６６】
点灯回路手段４は、その一対が配設され、図５に示すように、固定棚６に載置されている。一対の点灯回路手段４、４は、その出力端と光源２とを接続する絶縁被覆導線７が揺動テーブル３ｂの回動軸３ａの延長線に近接して延在している。
【００６７】
また、一対の点灯回路手段４は、図６に示すように、電源ＡＣに対して入力端が並列接続し、出力端がそれぞれの光源２に接続することにより、光源２と点灯回路手段４とは１対１の関係に固定的に接続している。各点灯回路手段４は後述する点灯制御手段５によりその動作が制御される。
【００６８】
さらに、点灯回路手段４は、その回路が図７に示すように構成されている。すなわち、点灯制御手段５は、直流電源１１、チョッパ１２、チョッパ制御手段１３、ランプ電流検出手段１４、ランプ電圧検出手段１５、イグナイタ１６およびフルブリッジインバータ１７からなる。
【００６９】
直流電源１１は、後述する点灯制御手段５による制御下でチョッパ１２に対して直流入力電圧を供給する手段であって、電源部１ｇに接続していて、交流を整流する整流化直流電源からなる。必要に応じて電解コンデンサ１１ａを並列接続して平滑化を行う。
【００７０】
チョッパ１２は、直流電圧を所要値の直流電圧に変換するＤＣ−ＤＣ変換回路であって、後述するフルブリッジインバータ１７に所要電圧の直流電電圧を入力する。直流電源電圧が低い場合には、昇圧チョッパを用い、反対に高い場合には降圧チョッパを用いる。
【００７１】
チョッパ制御手段１３は、チョッパ１２を制御する。すなわち、チョッパ制御手段１３は、ランプ電流とランプ電圧と相当するそれぞれの検出信号が後述するように帰還入力されることにより、定電力制御信号を発生して、チョッパ１２を定電力制御する。
【００７２】
ランプ電流検出手段１４は、フルブリッジインバータ１７を介してランプと直列に挿入されていて、ランプ電流に相当する電流を検出してチョッパ制御手段１３に制御入力する。
【００７３】
ランプ電圧検出手段１５は、同様にフルブリッジインバータ１７を介してランプと並列的に接続されていて、ランプ電圧に相当する電圧を検出してチョッパ制御手段１３に制御入力する。
【００７４】
イグナイタ１６は、フルブリッジインバータ１７と光源２との間に介在していて、始動時に高電圧パルス電圧を光源２に印加できるように構成されている。
【００７５】
フルブリッジインバータ１７は、４つのＭＯＳＦＥＴＱ１、Ｑ２、Ｑ３およびＱ４からなるブリッジ回路１７ａ、ブリッジ回路１７ａのＭＯＳＦＥＴＱ１およびＱ３と、Ｑ２およびＱ４とを交互にスイッチングさせるゲートドライブ回路１７ｂおよび極性反転回路ＩＮＶから構成されていて、チョッパ１２からの直流電圧を上記スイッチングにより矩形波の低周波交流電圧に変換して、光源２に印加して、これを低周波交流点灯させる。
【００７６】
点灯制御手段５は、図６に示すように、光源切換手段３の位置検出スイッチ３ｆからの制御入力に応じて一対の点灯回路手段４、４のうち出力端に接続している光源２が所定の点灯位置にある方に対して直流電源を印加できるように制御する。また、点灯制御手段５は、他方の点灯回路手段４に対しては、その動作を停止させるとともに、光源の点灯状態を点灯回路手段４の動作状態に基づいて監視していて、光源２に不具合が生じたときには光源切換手段３に光源切換の動作を開始させる。
【００７７】
また、点灯制御手段５は、図３に示すコントロールモジュール１ｅのマイコンボード１ｅ３の機能の一部として構成されている。
【００７８】
次に、以上構成を説明した本発明のプロジェクタ装置の第１の実施の形態における動作を説明する。すなわち、ビデオボード１ｅ１の入力ポートから入力したビデオ信号を信号コントロールボード１ｅ２に送出して画像信号に変換してＤＭＤドライバボード１ｃ１の送出する。ＤＭＤドライバボード１ｃ１は、ＤＭＤ１ｃ６を駆動すると、そこに整列された画素に対応する多数のマイクロミラーが画像に応じて変位して反射の程度を画素ごとに制御する。
【００７９】
一方、所定の点灯位置にある光源２が常用光源として点灯制御手段５による制御下で点灯回路手段４により付勢されて点灯すると、光源２が白色光を発生し、カラーホイール１ｃ３を経由することにより、逐次ＲＧＢ単色光が抽出され、コンデンサレンズ１ｃ５に入射する。コンデンサレンズ１ｃ５によりコリメートされた逐次ＲＧＢ単色光はＤＭＤ１ｃ６に入射し、画素ごとに反射が制御されて逐次ＲＧＢ単色光の画像光が形成される。この画像光は、第１および第２の反射鏡１ｄ１、１ｄ２により反射されることにより、光路を屈曲されてスクリーン１ｂに投射されると、スクリーン１ｂに人の残像作用を利用してカラー画像が表示される。
【００８０】
ところで、常用光源に不点などの不具合が生じると、点灯制御手段５がこれを検知して常用光源接続している点灯回路手段２動作を停止させると同時に、光源切換手段３のモータ３ｅに通電するので、揺動テーブル３ｂが揺動する。位置検出スイッチ３ｆにより揺動テーブル３ｂが所定の位置に移動したことを検知すると、モータ３ｅに対する通電を停止するので、揺動テーブル３ｂが停止する。これにより、常用光源が待機位置に移動し、引き換えに残余の予備用光源が所定の点灯位置に移動すると同時に、点灯制御手段５は予備用光源に接続している点灯回路手段４を作動させる。その結果、プロジェクタ装置ＩＬＰは、再び画像表示動作を継続する。また、図示を省略しているが、予備用の光源が使用されているときには、マイコンボード５に制御されてスクリーン１ｂの片隅にパイロット光が点滅して、これを表示するように構成されている。
【００８１】
そこで、使用者は、光源２の交換が行われたことを上記パイロット光の点滅により知ったときに、待機位置に移動した不具合になった光源を正常な光源に交換してから、光源切換手段３に配設された手動スイッチを操作すると、再び揺動テーブル３ｂが反対方向へ反復回動して戻るので、交換した正常な光源が常用光源として点灯位置に移動し、最初の状態に戻る。
【００８２】
以下、本発明のその他の実施の形態について図９ないし図１２を参照して説明する。なお、各図において、図１ないし図８と同一部分については同一符号を付して説明は省略する。
【００８３】
図９は、本発明のプロジェクタ装置の第２の実施の形態における光源切換機構および点灯回路手段を示す平面図である。本実施の形態は、一対の点灯回路手段４、４を光源切換手段３の揺動テーブル３ｂに光源２と一緒の載置している。したがって、図示を省略しているが、点灯回路手段４、４の入力端に接続する絶縁被覆導線を図５に示すように配設するか、回転集電機構を介して配設するように構成する。
【００８４】
図１０は、本発明のプロジェクタ装置の第３の実施の形態における光源、点灯回路手段および点灯制御手段の接続関係を示すブロック回路図である。本実施の形態は、一対の点灯回路手段４、４の入力端側に切換スイッチＳＷ１、ＳＷ２を挿入して光源の点灯に供する点灯回路手段４を切り換えるように構成されている。
【００８５】
図１１は、本発明のプロジェクタ装置の第４の実施の形態における光源、点灯回路手段および点灯制御手段の接続関係を示すブロック回路図である。本実施の形態は、一対の点灯回路手段４、４の出力端側に切換スイッチＳＷ３、ＳＷ４を挿入して光源の点灯に供する点灯回路手段４を切り換えるように構成されている。
【００８６】
図１２は、本発明のプロジェクタ装置の第４の実施の形態における光源、点灯回路手段および点灯制御手段の接続関係を示すブロック回路図である。本実施の形態は、一対の点灯回路手段４Ａ、４Ｂと、３個の光源２Ａ、２Ｂ、２Ｃとを用いて構成されている。
【００８７】
すなわち、一対の点灯回路手段４Ａ、４Ｂの入力端は、固定的に交流電源ＡＣに接続している。これに対して、一対の点灯回路手段４Ａ、４Ｂの出力端は、３個の光源２Ａ、２Ｂ、２Ｃが選択的に接続可能に選択スイッチＳＷ５、ＳＷ６、ＳＷ７を配設している。さらに詳述すれば、選択スイッチＳＷ５は、光源２Ａを点灯回路手段４Ａおよび４Ｂのいずれに対しても、選択スイッチＳＷ５を経由して接続可能である。同様に光源２Ｂおよび２Ｃも選択スイッチＳＷ６、ＳＷ７を経由して点灯回路手段４Ａおよび４Ｂのいずれに対しても、選択スイッチＳＷ６、ＳＷ７を経由して接続可能である。
【００８８】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、プロジェクタ装置本体と、複数の光源と、複数の光源を択一的に選択して所定の点灯位置へ移動させる光源切換機構と、複数の点灯回路手段と、点灯位置に配置された光源の点灯回路手段を作動させる点灯制御手段とを具備していることにより、使用中の光源が不具合を生じた場合に、予備の光源に交換できるとともに点灯回路手段とのマッチングが取れるようにしたプロジェクタ装置を提供することができる。
【００８９】
請求項２の発明によれば、プロジェクタ装置本体と、複数の光源と、複数の光源を択一的に選択して所定の点灯位置へ移動させる光源切換機構と、複数の光源に対して予め１対１の関係に接続されて光源を付勢して点灯させる光源と同数の複数の点灯回路手段と、点灯位置に配置された光源に接続した点灯回路手段を作動させる点灯制御手段とを具備していることにより、使用中の光源が不具合を生じた場合に、予備の光源に交換できるとともに点灯回路手段とのマッチングが予め取れるので、光源または点灯回路手段の不具合発生による不作動時間を短縮したプロジェクタ装置を提供することができる。
【００９０】
請求項３の発明によれば、プロジェクタ装置本体と、複数の光源と、点灯位置に配設された光源の光軸に対してほぼ直角な方向に沿って配置された回動軸を中心とした回動を行って複数の光源を択一的に選択して所定の点灯位置へ移動させる光源切換機構と、少なくとも点灯位置に配設された光源を付勢して点灯させる点灯回路手段と、点灯位置に配置された光源の点灯回路手段を作動させる点灯制御手段とを具備していることにより、光源切換手段を小形化したプロジェクタ装置を提供することができる。
【００９１】
請求項４の発明によれば、光源切換機構は、その回動が往復回動動作であることにより、光源の交換が容易なプロジェクタ装置を提供することができる。
【００９２】
請求項５の発明によれば、プロジェクタ装置本体と、複数の光源と、点灯位置に配設された光源の光軸に対してほぼ直角な方向に沿って配置された回動軸を中心とした回動を行って複数の光源を択一的に選択して所定の点灯位置へ移動させる光源切換機構と、複数の光源に対して予め１対１の関係に接続されるとともに固定位置に配設され、光源との間の配線が光源切換機構の回動軸に近接して延在していて光源を付勢して点灯させる複数の点灯回路手段と、点灯位置に配置された光源に接続した点灯回路手段を作動させる点灯制御手段とを具備していることにより、加えて構造が簡単なプロジェクタ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のプロジェクタ装置における第１の実施の形態を示す正面図
【図２】同じく右側面図
【図３】同じくプロジェクタ装置全体のブロック回路図
【図４】同じく光源切換機構の概念的平面図
【図５】同じく光源および点灯回路手段の概念的断面図
【図６】同じく光源、点灯回路手段および点灯制御手段の接続関係を示すブロック回路図
【図７】同じく点灯回路手段の回路図
【図８】同じくは光学エンジンの動作原理を示す概念的斜視図
【図９】本発明のプロジェクタ装置の第２の実施の形態における光源切換機構および点灯回路手段を示す平面図
【図１０】本発明のプロジェクタ装置の第３の実施の形態における光源、点灯回路手段および点灯制御手段の接続関係を示すブロック回路図
【図１１】本発明のプロジェクタ装置の第４の実施の形態における光源、点灯回路手段および点灯制御手段の接続関係を示すブロック回路図
【図１２】本発明のプロジェクタ装置の第４の実施の形態における光源、点灯回路手段および点灯制御手段の接続関係を示すブロック回路図
【符号の説明】
１…プロジェクタ装置本体、１ｅ…コントロールモジュール、１ｃ…光学エンジンブロック、１ｆ…ライトボックス、１ｇ…電源部、２…光源、３…光源切換手段、４…点灯回路手段、５…点灯制御手段
【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】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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