(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光束を照射する放電灯と、
前記光束を複数の色に時分割する複数のカラーセグメントを備え、光学素子に各色の光束を供給する回転式のカラーホイールと、を有する画像投影装置において、
前記カラーホイールが１回転する際の回転タイミングを検出し、前記回転タイミングに同期した検出信号を出力するフォトセンサーと、
電圧値に応じて前記放電灯に供給する電力の増加量を設定するカラーホイール同期信号を出力するポートを１つ備えるとともに、前記光束が各カラーセグメントを透過する透過タイミングでの前記カラーホイール同期信号の電圧値を調光設定値として記録しており、
前記検出信号を受信し、同検出信号を前記カラーホイールを構成する各色のカラーセグメントの数で除算して、前記透過タイミングを算出し、前記各カラーセグメントの透過タイミングに応じて前記調光設定値として記録された電圧に変化する前記カラーホイール同期信号を生成し、前記ポートから出力するマイクロコンピュータと、
出力された前記カラーホイール同期信号の電圧値を各透過タイミング毎に所定の電圧値と比較して、比較結果に応じて異なる出力部から比較結果信号を出力する信号比較手段と、
前記各出力部から出力された比較結果信号の組合せに基づいて、前記放電灯に供給する電力量を判断し、同判断した電力を生成して前記放電灯に出力する電力供給手段とを有することを特徴とする画像投影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電灯からの光束を照射して映像を表示する画像投影装置に関し、特に、放電灯の光量を調整して映像の色調を調整可能な画像投影装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光学素子を用いて放電灯からの光を照射する画像投影装置が知られている。画像投影装置は、映像信号に同期して駆動する光学素子を用いて放電灯からの光束を投影方向に反射させ、この反射した光束をレンズを通してスクリーンに照射する仕組みである。また、画像投影装置では、放電灯と光学素子との間に、光束の所定波長域を分離するカラーホイールを配置している。カラーホイールは、複数の色（例えば、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｃ、Ｗ、Ｙ）のカラーセグメントを備えており、カラーホイールが回転することで光束が透過するカラーセグメントが時間ごとに変化し、分離される光束の波長域が変化する（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
上述した画像投影装置では、光学素子を用いて投影される映像の階調等が制御される。例えば光学素子としてのＤＭＤ（Digital Micro-Mirror Device)（商標登録）は、投影される映像の１画素に対応する数のマイクロミラーを備えており、このマイクロミラーに入光した光束の反射量を調整することで光束を映像として投影する。このとき、ＤＭＤの各マイクロミラーは映像信号に基づいて高速でその反射量を調整し、投影される映像の各画素の階調値を変化させる。具体的には、階調値を上げる場合には、所定時間におけるスクリーンに照射する反射量を増加させて対応する。
【０００４】
放電灯側の調光を制御して、投影される画像の画質を調整する技術として、放電灯から照射された光束の照度値を検出し、この検出結果に基づいて放電灯に供給する電圧値を変更する技術が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００５】
また、積極的に投影画像の画質を調整するための技術ではないが、省電力モードや低騒音モードに起因する放電灯の照度変動を検出して、検出結果に基づいて放電灯に供給する電力値を変更する技術が開示されている（例えば、特許文献３参照。）。
【特許文献１】特開２００６−１１４９４８号公報
【特許文献２】特開２００５−７７８９０号公報
【特許文献３】特開２００５−３７４５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した特許文献２の発明は、次のような課題があった。つまり、放電灯を調光するに際し、複数の同期信号を組み合わせて電力の増加量を設定する場合、同期信号を出力するための出力端子が多数必要であった。そのため、同期信号を出力する回路としてのマイクロコンピュータやＩＣ等において、出力端子が数多く必要となり、コストアップに繋がっていた。
【０００７】
また、特許文献３の発明は、省電力モードや低騒音モードに起因する放電灯の照度変動を解消するためのものであり、本発明の課題を解決するものではない。
【０００８】
本発明は、上記課題にかんがみてなされたもので、カラーホイールの回転に同期させて投影される映像の色調を放電灯側で調整する光学表示装置において、同期信号を出力する出力部の数を少なくしてコストを下げることができる画像投影装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明では、光束を照射する放電灯と、前記光束を複数の色に時分割する複数のカラーセグメントを備える回転式のカラーホイールと、取得した映像信号を基に、前記カラーホイールを透過した光束に画質調整を行なう反射型の光学素子とを有する画像投影装置において、前記光束が前記各カラーセグメントを透過するタイミングを検出するカラーホイール同期検出手段と、検出された前記タイミングに同期させてカラーホイール同期信号を出力するカラーホイール同期信号出力手段と、前記カラーホイール同期信号の信号状態の変化と前記放電灯に供給する電力の増加量とを対応させた対応関係を記憶するとともに、この対応関係に基づいて前記各出力部から前記カラーホイール同期信号を出力させる制御手段と、出力された前記カラーホイール同期信号の信号状態を比較する信号電圧値比較手段と、前記信号比較手段の比較結果に基づいて、供給する電力の増加量を調整して前記放電灯に出力する電力供給手段とを有する構成としてもよい。
【００１０】
上記のように構成された発明では、カラーホイール同期検出手段によって、光束が各カラーセグメントを透過するタイミングが検出され、検出されたタイミングに同期させてカラーホイール同期信号出力手段がカラーホイール同期信号を出力する。その後、制御手段は、時分割された各色の光束ごとに、カラーホイール同期信号の信号状態と前記電力供給手段が供給する電力の増加量とを対応させた対応関係に基づいて、信号比較手段にカラーホイール同期信号を出力させる。さらに、電力供給手段は、信号比較手段の比較結果に基づいて放電灯に供給する電力の増加量を調整する。 
【００１１】
これにより、本発明ではカラーホイール同期信号の信号状態の変化によって放電灯に供給する電力の増加量を調整することが可能となるため、カラーホイール同期信号を出力する出力端子の数を減らすことができる。
【００１２】
好ましくは、前記カラーホイール同期信号出力手段は、前記制御手段の制御に基づいて、前記カラーホイール同期信号の電圧レベルを変化させて出力し、前記信号比較手段は、前記カラーホイール同期信号の電圧値を複数の比較器を用いて比較する
これにより、カラーホイール同期信号の電圧値の変化に基づいて、前記信号状態として放電灯に供給する電力の増加量を設定することができる。
【００１３】
本発明の他の側面として、前記カラーホイール同期信号出力手段は、前記制御手段の制御に基づいて、前記カラーホイール同期信号のデューティ比を変化させて出力し、前記信号比較手段は、前記カラーホイール同期信号を平滑化回路を用いて平滑化して、前記デューティ比に応じた電圧を生成し、前記生成された電圧を複数の比較器を用いて比較する。
これにより、カラーホイール同期信号のデューティ比の変化に基づいて、放電灯に供給する電力の増加量を設定することができる。
【００１４】
また、本発明の他の側面として、放電灯からの光束を複数の色に時分割する複数のカラーセグメントを備える回転式のカラーホイールと、取得した映像信号を基に、前記カラーホイールを透過した光束に画質調整を行なう反射型の光学素子とを有する画像投影装置の調光制御方法において、前記光束が前記各カラーセグメントを透過するタイミングを検出し、検出された前記タイミングに同期させて、カラーホイール同期信号を出力する際、前記カラーホイール同期信号の信号状態と前記放電灯に供給する電力の増加量とを対応させた対応関係を記憶するとともに、この対応関係に基づいて前記カラーホイール同期信号を出力させ、出力された前記カラーホイール同期信号の信号状態を比較し、前記比較結果に基づいて、供給する電力の増加量を調整して前記放電灯に出力する
【００１５】
さらに、本発明の他の側面として、前記カラーホイール同期信号出力手段と、前記制御手段とは、前記カラーホイール同期信号を出力する１つの出力ポートを備え、所定の制御プログラムで駆動するマイクロコンピュータであって、前記マイクロコンピュータは、前記カラーホイール同期信号の信号状態として前記カラーホイール同期信号のデューティ比変更し、前記信号比較手段は、入力された前記カラーホイール同期信号をＣＲ回路からなる平滑化回路を用いて平滑化して、前記デューティ比に応じた電圧を生成し、前記生成された電圧を複数の比較器を用いて比較することで前記比較結果信号を出力し、前記マイクロコンピュータは、前記平滑化回路により発生した前期比較結果信号の遅延を、前記制御プログラムを用いて解消する。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように本発明によれば、カラーホイールの回転に同期させて投影される映像の色調を放電灯側で調整する光学表示装置において、同期信号を出力する出力部の数を少なくしてコストを下げることができるができる。
また本発明によれば、これにより、カラーホイール同期信号の電圧値に基づいて、前記信号状態として放電灯に供給する電力の増加量を設定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、この発明の実施の形態について図を参照しながら下記の順序に従って説明する。  なお、図中の同一または相当部分については、同一の符号を使用してその説明は繰返さない。
（１）本発明の構成
（２）第一の実施の形態
（３）第二の実施の形態
（４）まとめ
【００１８】
（１）本発明の構成
本発明は、光束を照射する放電灯と、光束を複数の色に時分割する複数のカラーセグメントを備える回転式のカラーホイールと、取得した映像信号を基にカラーホイールを透過した光束に画質調整を行なう反射型の光学素子とを有する画像投影装置において、調光制御により、スクリーンに投影される映像の色調を調整するものである。
【００１９】
図１は、本発明に係る画像投影装置のクレーム対応図である。本発明に係る画像投影装置１００は、上記した放電灯１０と、カラーホイール３０と、光学素子４０とに加え、カラーホイールの各カラーセグメントを透過する光束のタイミングを検出するカラーホイール同期検出手段５０と、検出されたタイミングに同期させて電圧値の異なるカラーホイール同期信号を出力するカラーホイール同期信号出力手段６０と、出力されるカラーホイール同期信号の電圧値と前記放電灯１０に供給する電力の増加量とを対応させた対応関係を記憶するとともに、この対応関係に基づいてカラーホイール同期信号出力手段６０にカラーホイール同期信号を出力させる制御手段６５と、出力されたカラーホイール同期信号の電圧値を比較する信号比較手段７０と、信号比較手段の比較結果に基づいて、放電灯１０に供給する電力の増加量を調整する電力供給手段８０とを備えている。
【００２０】
本発明に係る画像投影装置１００の作用を説明する。まず、電力供給手段８０から放電灯に電力が供給されると、放電灯１０は点灯を開始する。放電灯の点灯によって照射された光束は、所定周期で回転するカラーホイール３０の各セグメントに入光して所定色の光束に分離される。分離された光束は光学素子４０に入光し、この光学素子４０によりレンズ２０に向けて光束は反射される。このとき、光学素子４０は取得した映像信号に基づいて光束の反射量を調整し、スクリーン３００に投影される画像の画質を調整する。このため、スクリーン３００には、照射された光束で画像が形成される。
【００２１】
また、本発明では、カラーホイール３０の各カラーセグメントを透過する光束のタイミングをカラーホイール同期検出手段５０を用いて検出しており、カラーホイール同期信号出力手段６０は、検出されたタイミングに同期させて電圧値の異なるカラーホイール同期信号を出力する。このとき、出力されたカラーホイール同期信号の電圧値の設定は、検出されたタイミングごとに同期して出力されるカラーホイール同期信号の組み合わせと電力供給手段８０が供給する電力量の増加量との対応関係に基づいて、制御手段６５がカラーホイール同期信号出力手段を制御することで設定する。そのため、カラーホイール同期信号出力手段６０は例えば、１つの出力端子から電圧値を変化させたカラーホイール同期信号を出力し、電圧値に応じて、電力供給手段８０における供給電力の増加量を設定することができる。
【００２２】
（２）第一の実施の形態
図２は、本発明の実施形態における画像投影装置１００のブロック構成図である。本実施の形態では、カラーホイール同期信号出力手段６０と制御手段６５とは各種の機能を備えたマイクロコンピュータ６１にて実現される。また、カラーホイール同期検出手段５０は、カラーホイール３０の所定のセグメントに形成された位置指標５１とこの位置指標５１を検出するフォトセンサー５２と、後述するマイクロコンピュータ６１に記憶された制御プログラムにより構成される。そして、信号比較手段７０は、比較器から成る比較回路７１である。さらに、電力供給手段８０は、放電灯１０に直流電圧を供給する電源回路８１により実現される。また、光学素子４０はＤＭＤ４１である。
【００２３】
放電灯１０は、ランプ１１と、ランプ１１から照射される光束を反射させてこの光束を照射方向に集めるランプリフレクタ（図示しない）とを備えている。なお、本実施形態におけるランプ１１の点灯方式は直流電圧によって点灯するものである。
【００２４】
カラーホイール３０は、放電灯１０から照射された光束の波長を選択的に透過させるダイクロイックフィルタから成る複数のカラーセグメント３１〜３７を備えている。カラーホイール３０は、光束を受光する略円形の受光面を備え、各カラーセグメント３１〜３７をこの受光面の中心から展開する扇状に配置している。なお、好ましくは、各カラーセグメント３１〜３７に配置されるダイクロイックフィルタは、Ｒ（レッド）Ｇ（グリーン）Ｂ（ブルー）Ｙ（イエロー）Ｍ（マゼンダ）Ｃ（シアン）Ｗ（ホワイト）の各色である。さらに、好ましくは、扇状に配置された各カラーセグメント３１〜３７は等しい中心角を備える扇形状である。カラーホイール３０は受光面の中心を回転軸として所定周期（例えば１２０Ｈｚ）で回転しており、放電灯１０から照射された光は、カラーホイールの回転により各色のカラーセグメント３１〜３７を透過する。このため、カラーセグメント３１〜３７を透過した光束は各色に時分割される。
【００２５】
カラーホイール３０には、カラーホイール３０の回転のタイミングを検出するための位置指標５１が設けられており、この位置指標５１をフォトセンサー等で検出することでカラーホイール３０の回転のタイミングを検出する。例えば、フォトセンサー５２が位置指標５１を検出した後、数秒後に再度この位置指標を検出することで、フォトセンサー５２はカラーホイール３０の一回転分のタイミングを検出する。フォトセンサー５２は、カラーホイール３０の一回転分のタイミングを検出すると、この回転に同期させた検出信号をマイクロコンピュータ６１に出力する。
【００２６】
ＤＭＤ４１は、取得された映像信号に基づいて入光した光束に画質調整を施す。ＤＭＤ４１は、投影する映像の画素に対応した数のミラーエレメントを半導体メモリーセル上に設置しており、映像信号に基づいて各ミラーエレメントの傾きを変化させる。具体的には、各ミラーエレメントは、映像信号に基づいてその角度を±１０〜１２度傾け、入光した光束の照射方向における反射のオン／オフを切替える。上記した光束の照射方向における反射のオン／オフを高速で切替えることで、ＤＭＤ４１は投影された画像の階調を変化させ、画質を調整する。
【００２７】
マイクロコンピュータ６１は、フォトセンサー５２が出力した検出信号に基づいて、カラーホイール同期信号を電力量調整回路８３に出力する。マイクロコンピュータ６１は、演算を行なうためのＣＰＵ６１ａや、所定のプログラムやテーブルを記憶するＲＯＭ６１ｂ、更には上記記憶したプログラムやテーブルを展開するためのＲＡＭ６１ｃを備えている。本実施形態におけるマイクロコンピュータ６１はカラーホイール同期信号を出力する出力ポートを１つ備えており、フォトセンサー５２から検出信号が入力されると、この出力ポート６２からカラーホイール同期信号を出力する。
【００２８】
マイクロコンピュータ６１は、カラーホイール同期信号の電圧値を複数の値に設定可能である。この電圧値は、ランプ１１に供給する供給電力の増加量における設定数と同数だけ設定されるものである。つまり、供給電力の増加量の設定数を４段階とした場合は、電圧値は異なる４つの電圧値を伴うこととなる。また、カラーホイール同期信号の電圧値は、マイクロコンピュータ６１が出力するカラーホイール同期信号の電圧値の組合せはＲＯＭ６１ｂに予め記憶されたテーブル９０（対応関係）に基づいて実行される。なお、ＲＯＭ６１ｂには、対応関係を示すテーブル９０の他、ＣＰＵ６１ａがテーブル９０を参照してカラーホイール同期信号を出力させるための制御プログラム６１ｄとが記憶されている。
【００２９】
図３は、マイクロコンピュータ６１が記憶するテーブル９０を表す図である。図３より、各列は、光束がカラーホイール３０の各色セグメントを透過するタイミングでのカラーホイール同期信号の電圧を示す。また、各行は、予め設定された調光設定を示す。本実施の形態では、供給電力の増加量を４段階に設定するため（ただし、０パーセント増加は含めていない）、マイクロコンピュータ６１は、カラーホイール同期信号の電圧値を４ボルト，３ボルト，２ボルト，１ボルトの４段階に設定することができる。例えば、設定１を選択した場合、Ｂ〜Ｗの各カラーセグメントを透過する光束に同期したカラーホイール同期信号の値は、順に３ボルト、２ボルト、１ボルト、０ボルト、２ボルト、４ボルトである。上記した電圧値に対応させて、画像投影装置１００は、ランプ１１に供給する電力の増加量を１５０パーセント、７０パーセント、５０パーセント、３０パーセントの４段階に変更させるものである。そのため、テーブル９０は、カラーホイール同期信号の各出力電圧と、供給電力の増加量の設定とを対応付ける。無論ここに挙げた数字は一例であり、増加させる供給電力の設定数に応じて適宜変更されるものである。
【００３０】
以下に制御プログラム６１ｄのフローを説明する。図４は、ＲＯＭ６１ｂに記憶された制御プログラム６１ｄを示すフローチャートである。所定周期で回転するカラーホイール３０の位置指標５１をフォトセンサー５２が検出し、フォトセンサー５２からの検出信号を受信すると（ステップＳ１００）、マイクロコンピュータ６１はＲＯＭ６１ｂに記憶されたテーブル９０を参照する(ステップＳ１１０）。次に、マイクロコンピュータ６１は、カラーホイール３０の回転周期をカラーセグメント３１〜３７の数で除算し、各光束が各カラーセグメント３１〜３７を透過するタイミングを算出する（ステップＳ１２０）。また、マイクロコンピュータ６１は、フォトセンサー５２から再度検出信号が入力されると（ステップＳ１３０）、算出した透過のタイミングとテーブル９０の記憶内容を基に出力ポート６２からカラーホイール同期信号を出力する（ステップＳ１４０）。上述した一連の流れにより、マイクロコンピュータ６１は、電源回路８１にカラーホイール同期信号を出力する。
【００３１】
本発明の実施の形態では、出力ポートにおけるカラーホイール同期信号の出力タイミングは、カラーホイール３０の一回転分に対応する周期（例えば１２０Ｈｚ）を、カラーセグメント３１〜３７の数で除算した値としている。これは、各カラーセグメントの形状が同一である場合を想定したものである。そのため、各カラーセグメントの形状が異なり、これに伴い光束が各カラーセグメント３１〜３７を透過する時間が異なる場合には、各カラーセグメントの形状に合わせてカラーホイール同期信号の出力タイミングを調整する必要がある。
【００３２】
比較回路７１は、マイクロコンピュータ６１から入力されたカラーホイール同期信号の電圧値を比較し、この比較結果に基づいて比較結果信号を異なる出力部から出力する。比較回路７１は、複数の比較器から構成されている。比較器は、入力されたカラーホイール同期信号を所定の電圧である比較電圧と比較し、カラーホイール同期信号が比較電圧以上の電圧値であれば、所定の出力端子から比較結果信号を出力する。比較器の数は、増加する供給電力の設定数に応じて設定される。なお、本発明の実施の形態では、供給電力は４段階の増加数であるため、比較回路７１は、４つの比較器７２〜７５により構成される。なお、カラーホイール同期信号の電圧値がもっとも高い場合は、比較器７２から出力端子７１ａを通して比較結果信号が出力される。以下、比較電圧の値に応じて、カラーホイール同期信号の電圧値に応じて、各比較器７３〜７５から出力端子７１ａ〜７１ｄを通して比較結果信号が出力される。
【００３３】
図５は、電源回路８１を示す図である。電源回路８１は、放電灯１０に電源を供給する電力を生成する電力供給回路８２と、電力供給回路８２が生成する供給電力量の増加を調整する電力量調整回路８３とを備えている。電源回路８１の入力端子８１ａ〜８１ｄと比較回路７１の出力端子７１ａ〜７１ｄとはフォトカプラ７６を用いて絶縁構造を形成しつつ互いに接続している。このため、電源回路８１は出力された比較結果信号を受信し、受信した各入力端子８１ａ〜８１ｄにおける比較結果信号のハイ／ローの組合せに基づいて放電灯１０に供給する電力量の増加を制御する。また、電源回路８１（１次側回路）と２次側回路（マイクロコンピュータ６１、比較回路７１）とはフォトカプラ７６を用いて絶縁されているため、回路内における１次側と２次側との間の安全基準を満たすことができる。
【００３４】
電力量調整回路８３は、比較回路７１の各出力端子７１ａ〜７１ｄと接続する４つの電力調整部８３ａ〜８３ｄを備えている。電力調整部８３ａ〜８３ｄは、入力された比較結果信号をトリガー信号として、電力供給回路８２に所定の電力量の増加を指示するための電力可変信号を出力する。ここで、各電力調整部８３ａ〜８３ｄから出力される電力可変信号は、それぞれが電力供給回路８２が放電灯１０に供給する電力量の増加値に対応するものである。図５より、各電力調整部８３ａ〜８３ｄは、比較結果信号の信号状態により出力信号のオン／オフを切替えるトランジスタＱ１〜Ｑ４を備えている。トランジスタＱ１〜Ｑ４のベース電極は第一の定電圧源Ｖｃｃ１と抵抗を通して接続している。また、トランジスタＱ１〜Ｑ４のコレクタ電極は第二の定電圧源Ｖｃｃ２と接続している。さらに、トランジスタＱ１〜Ｑ４のエミッタ電極は抵抗を通して電力供給回路８２の入力端子８２ａ〜８２ｄと接続している。
【００３５】
以下に電力調整部８３ａを使用して、電力量調整回路８３の動作を説明する。比較回路７１の各出力端子７１ａ〜７１ｄからカラーホイール同期信号が出力されると、フォトカプラ７６の出力側が導通し、第一の定電圧源Ｖｃｃ１が起電力を発生させる。このため、トランジスタＱ１がオンし、第二のＶｃｃが起電力を発生させる。そのため、電力供給回路８２の入力端子８２ａに信号が供給される。無論上述した一連の流れは、カラーホイール同期信号がローのときには発生しない。そのため、カラーホイール同期信号のハイ／ローに同期して電力供給回路８２に入力される信号のオン／オフが切替えられる。なお、他の電力調整部８３ｂ〜８３ｄも電力調整部８３ａと同様に動作する。
【００３６】
電力供給回路８２は、放電灯１０に電力を供給するための回路である。電力供給回路８２は、例えば商用電源２００から供給された交流電圧を全波整流する整流回路８４と、整流された直流電圧を基にランプ１１に電力を生成する電力供給部８５と、ランプ１１の始動時に高圧のパルス電流を発生させるイグナイタ回路８６と、電力供給部８５が生成する電力量をＰＷＭ制御するＰＷＭ制御用ＩＣ８７とを備えている。まず、商用電源２００等から供給された交流電圧は、整流回路８４で全波整流される。そして、全波整流された直流電圧はＰＷＭ制御用ＩＣ８７の制御に基づいて電力供給部８５が所定の電圧に昇圧又は降圧する。その後、変調された電力はイグナイタ回路８６を介してランプ１１に供給される。また、ＰＷＭ制御用ＩＣ８７は、電力量調整回路８３から各信号を受け付け、受け付けた信号の組合せに基づいてランプ１１に供給する電力量を変更する。
【００３７】
本発明に係るＰＷＭ制御用ＩＣ８７は、各電力調整部８３ａ〜８３ｄから入力された信号のハイ／ローの組合せに基づいて、電力供給部８５が生成する電力量をＰＷＭ制御する。例えば、電力量調整回路８３から出力される信号は、カラーホイール同期信号に対応して、３０パーセント、５０パーセント、７５パーセント、１００パーセント、及び各値を組み合わせた増加量に対応している。そのため、ＰＷＭ制御用ＩＣ８７は、入力される各信号に応じて電力供給部８５がランプ１１に供給する電力を増加させるようＰＷＭ制御する。その具体的な一例としては、入力された信号に応じてパルスのデューティ比を変化させることで生成する電力量を変化させればよい。上記した構成では、１６種類の電力増加量に対応させて、１６種類のデューティ比を変化できるようにすればよい。
【００３８】
以下図６を基に本実施の形態の作用・効果を説明する。
図６は、画像投影装置１００のタイミングチャートである。この図では、縦軸は、降順に同期検出信号、カラーホイール同期信号、電力可変信号、放電灯に供給される電力量をそれぞれ示す。また横軸は、各カラーセグメント３１〜３７を透過する光束のタイミングを示す。ここで、テーブル９０は、カラーセグメント３１〜３７を透過する光束を図３に示すテーブルと同値で調光するものとする。
【００３９】
画像投影装置１００を駆動させ、スクリーン３００に画像を投影する。このとき、カラーホイール３０のＷのカラーセグメントを透過する光束が１００パーセント増加された電力を供給されるよう調光する場合、マイクロコンピュータ６１の出力ポート６２から４ボルトのカラーホイール同期信号が出力される。そのため、比較回路７１では比較器７２から比較結果信号が出力される。比較結果信号を受信した電源回路８１は生成する電力を１００パーセント昇圧させて、ランプ１１に電力を供給する。このため、スクリーン３００に投影された画像は、通常（すべての電力の増加量が０パーセント）の画像に対してＷの色味が強くなる。また、図６では、カラーホイール３０のＢ、Ｒ、Ｃの各カラーセグメントを透過する光束の輝度も高くなるよう調光するため、通常の画像に対して各色が強い画像がスクリーン３００に照射される。
【００４０】
また、例えば、Ｒのカラーセグメントを透過する光束の輝度が高くなるよう電力供給回路８２の調整を行うと投影された画像の色温度を高くすることができる。逆にＢのカラーセグメントを透過する光束の輝度が高くなるよう調整すると投影された画像の色温度を低くすることができる。このように、予めテーブル上で対応関係を設定しておくことで、ユーザの好みに応じた画像の色調を設定することができる。さらに、マイクロコンピュータ６１から出力されるカラーホイール同期信号は、供給電力の増加量に応じて電圧値を変化するため、カラーホイール同期信号を出力するための少ない出力ポートの数でも複数の供給電圧の設定値を設定することができる。
【００４１】
（３）第二の実施の形態
第一の実施の形態では、カラーホイール同期信号の信号状態として電圧値を用いた。第二の実施の形態では、カラーホイール同期信号の信号状態としてデューティ比を用いる。なお、図中の同一または相当部分については、第一の実施の形態と同一の符号を使用し、その説明は繰返さない。
【００４２】
図７は、第二の実施の形態における画像投影装置のブロック構成図である。第二の実施の形態における画像投影装置１００は、第一の実施の形態と同様に、放電灯１０と、カラーホイール３０と、ＤＭＤ４１と、マイクロコンピュータ６１と、比較回路７１と、電源回路８１とを備えている。第二の実施の形態では、マイクロコンピュータ６１はテーブル９０を参照してデューティ比の異なるカラーホイール同期信号を出力する。そのため、比較回路７１はデューティ比の異なるカラーホイール同期信号を受信して受信したカラーホイール同期信号のデューティ比に基づいて比較結果信号を各出力端子から出力する。
【００４３】
比較回路７１は、カラーホイール同期信号のデューティ比に基づいて比較結果信号を電源回路８１に出力する。第二の実施の形態における比較回路７１は、４つの比較器７２〜７５と、受信したカラーホイール同期信号を比較器７２〜７５が比較電圧と比較できるよう変換する信号変換回路７７とを備えている。なお、信号変換回路７７とマイクロコンピュータ６１の出力ポート６２とはフォトカプラ７６を用いた絶縁構造により互いに接続している。
【００４４】
信号変換回路７７は、受信したカラーホイール同期信号のデューティ比に基づいて所定の電圧値の信号を出力する。信号変換回路７７は、フォトカプラ７６の出力端子から出力されたカラーホイール同期信号を平滑化するために、定電圧源Ｖｃｃ３と、ダイオードＤ１と、抵抗Ｒと、コンデンサＣ１とから構成されている（ＣＲ回路）。つまり、フォトカプラ７６を通して入力されたカラーホイール同期信号により、ダイオードＤ１と抵抗を通して定電圧源Ｖｃｃ３からの電圧がコンデンサＣ１に蓄電される。このとき、カラーホイール同期信号は異なるデューティ比を備えているため、コンデンサＣ１に蓄電される電荷はデューティ比に比例する。そのため、デューティ比が高い場合は、コンデンサＣは高い電荷を蓄電し、デューティ比が低ければ、コンデンサＣは低い電荷を蓄電する。このため、比較器７２〜７５には、デューティ比に基づいて電圧の異なる電圧値に平滑化されたカラーホイール同期信号が入力する。
【００４５】
また、信号変換回路７７としてＣＲ回路を使用する場合、比較結果信号にＣＲ回路に起因する時定数が発生する。つまり、比較回路７１から電源回路８１へ比較結果信号が出力されるタイミングが遅延し、光束がカラーホイール３０の各カラーセグメントを透過するタイミングと、放電灯に電源が供給されるタイミングとの間にズレが生じる。そのため、第二の実施の形態では、マイクロコンピュータ６１が記憶する制御プログラムによりこのズレを解消している。具体的には、ランプ１１に電力が供給されるタイミングを上述したズレ分だけ早くすることで時間のズレを吸収させればよい。
【００４６】
図８は、第二の実施の形態における画像投影装置１００のタイミングチャートである。この図では、縦軸は、降順に同期検出信号、カラーホイール同期信号、電力可変信号、放電灯に供給される電力量をそれぞれ示す。また横軸は、各カラーセグメント３１〜３７を透過する光束のタイミングを示す。ここで、マイクロコンピュータ６１が出力するカラーホイール同期信号のデューティ比を４パターンとし、それぞれのデューティ比を９０パーセント、７０パーセント、５０パーセント、３０パーセントとする。さらに、各デューティ比に対応させて、電源回路８１はランプ１１に供給する電力の増加量を１５０パーセント、７０パーセント、３０パーセント、１０パーセント増加させるものとする。
【００４７】
以下に第二の実施の形態における画像投影装置１００の動作を説明する。
画像投影装置１００を駆動させ、スクリーン３００に画像を投影する。このとき、カラーホイール３０のＷ（ホワイト）のカラーセグメントを透過する光束が２５０パーセントとなるよう調光する場合、マイクロコンピュータ６１の出力ポート６２からデューティ比が９０パーセントのカラーホイール同期信号が出力される。比較回路７１では信号変換回路７７がカラーホイール同期信号を平滑化して、デューティ比に基づいた電圧を有するカラーホイール同期信号に変換する。変換さえたカラーホイール同期信号は、各比較器７２〜７５に入力され、比較器７２から比較結果信号が出力される。比較結果信号を受信した電源回路８１は生成する電力を１５０パーセント昇圧させて、ランプ１１に電力を供給する。その後の結果は第一の実施の形態と同様である。つまり、スクリーン３００に投影された画像は、通常の画像に対してＷの色味が強くなる。
【００４８】
（４）まとめ
カラーホイール同期検出手段５０によって、光束が各カラーセグメント３１〜３７を透過するタイミングが検出され、検出されたタイミングに同期させてカラーホイール同期信号出力手段６０が、各出力部からカラーホイール同期信号を出力する。その後、制御手段６５は、時分割された各色の光束ごとに、各出力部から出力されるカラーホイール同期信号の信号状態の組合せと前記電力供給手段８０が供給する電力の増加量とを対応させた対応関係に基づいて、カラーホイール同期信号出力手段６０に所定の信号状態のカラーホイール同期信号を出力させる。さらに、比較手段は、出力されたカラーホイール同期信号の信号状態を比較して比較結果信号を出力する。その後電源供給手段は比較結果信号に基づいて、放電灯に供給する電力の増加量を調整する。
【００４９】
なお、本発明は上記実施例に限られるものでないことは言うまでもない。当業者であれば言うまでもないことであるが、
・上記実施例の中で開示した相互に置換可能な部材および構成等を適宜その組み合わせを変更して適用すること
・上記実施例の中で開示されていないが、公知技術であって上記実施例の中で開示した部材および構成等と相互に置換可能な部材および構成等を適宜置換し、またその組み合わせを変更して適用すること
・上記実施例の中で開示されていないが、公知技術等に基づいて当業者が上記実施例の中で開示した部材および構成等の代用として想定し得る部材および構成等と適宜置換し、またその組み合わせを変更して適用すること
は本発明の一実施例として開示されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明に係る画像投影装置のクレーム対応図である。
【図２】本発明の実施形態における画像投影装置１００のブロック構成図である。
【図３】マイクロコンピュータ６１が記憶するテーブル９０を表す図である。
【図４】ＲＯＭ６１ｂに記憶された制御プログラム６１ｄを示すフローチャートである。
【図５】電源回路８１を示す図である。
【図６】画像投影装置１００のタイミングチャートである。
【図７】第二の実施の形態における画像投影装置のブロック構成図である。
【図８】第二の実施の形態における画像投影装置１００のタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００５１】
１０…放電灯、１１…ランプ、２０…レンズ、３０…カラーホイール、３１〜３７…カラーセグメント、４０…光学素子、４１…ＤＭＤ、５０…カラーホイール同期検出手段、５１…位置指標、５２…フォトセンサー、６０…カラーホイール同期信号出力手段、６１…マイクロコンピュータ、６１ａ…ＣＰＵ、６１ｂ…ＲＯＭ、６１ｃ…ＲＡＭ、６１ｄ…制御プログラム、６２…出力ポート、６５…制御手段、７０…信号比較手段、７１…比較回路、７１ａ〜７１ｄ…出力端子、７２〜７５…比較器、７６…フォトカプラ、７７…信号変換回路、８０…電力供給手段、８１…電源回路、８１ａ〜８１ｄ…入力端子、８２…電力供給回路、８２ａ〜８２ｄ…入力端子、８３…電力量調整回路、８３ａ〜８３ｄ…電力調整部、８４…整流回路、８５…電力供給部、８６…イグナイタ回路、９０…テーブル、１００…画像投影装置、２００…商用電源、３００…スクリーン
【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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