(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流駆動により発光する光源と、
上記光源での発光を用いて光像を形成し、投影対象に向けて投写する投影手段と、
上記光源に対して駆動電流の極性反転タイミングを制御する同期信号を供給する点灯制御手段と、
上記点灯制御手段による同期信号の供給停止を判定する第１の判定手段と、
上記第１の判定手段による同期信号の供給停止の判定に対応して、上記光源への電力供給を極性の固定された状態で制限する第１の光源制御手段と、
上記第１の光源制御手段による上記光源への電力供給の制限状態で上記点灯制御手段による同期信号の供給停止を判定する第２の判定手段と、
上記第２の判定手段による同期信号の供給停止の判定に対応して、上記光源への電力供給を停止する第２の光源制御手段と
を具備したことを特徴とする投影装置。
【請求項２】
上記第１の判定手段は、上記同期信号をモニタすることにより駆動電流の極性の反転が無いことで判定し、
上記第２の判定手段は、所定の期間、駆動電流の極性が変わらないことで判定する
ことを特徴とする請求項１記載の投影装置。
【請求項３】
上記第１の判定手段は、上記同期信号において、次に反転したレベルの信号が入力されるべきタイミングで反転したレベルの信号が入力されない場合に、上記同期信号の供給停止と判定することを特徴とする請求項１または２記載の投影装置。
【請求項４】
上記第２の判定手段は、上記光源への電力供給の制限状態で上記同期信号において、次に反転したレベルの信号が入力されるタイミングで反転したレベルの信号が入力されない場合に、上記同期信号の供給停止と判定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか記載の投影装置。
【請求項５】
上記同期信号は、上記光源の点灯と消灯の制御信号も兼ねており、交流反転周期より長い一定期間、反転したレベルの信号が入力されない場合に上記光源を消灯させることを特徴とする請求項１〜４のいずれか記載の投影装置。
【請求項６】
上記光源制御手段は、上記第１の判定手段により上記同期信号の供給停止の判定に対応して、上記光源への供給電流を再点灯が可能な必要最小限の値となるよう制限させることを特徴とする請求項１〜５のいずれか記載の投影装置。
【請求項７】
交流駆動の光源からの発光を用いて光像を形成し、投影対象に向けて投写する投影部、及び上記光源に対して駆動電流の極性反転タイミングを制御する同期信号を供給する点灯制御部を備えた投影装置での投影制御方法であって、
上記点灯制御部による同期信号の供給停止を判定する第１の判定工程と、
上記第１の判定工程での同期信号の供給停止の判定に対応して、上記光源への電力供給を極性の固定された状態で制限する第１の光源制御工程と、
上記第１の光源制御工程での上記光源への電力供給の制限状態で上記点灯制御部による同期信号の供給停止を判定する第２の判定工程と、
上記第２の判定工程での同期信号の供給停止の判定に対応して、上記光源への電力供給を停止する第２の光源制御工程と
を有したことを特徴とする投影方法。
【請求項８】
交流駆動の光源からの発光を用いて光像を形成し、投影対象に向けて投写する投影部、及び上記光源に対して駆動電流の極性反転タイミングを制御する同期信号を供給する点灯制御部を備えた投影装置が内蔵するコンピュータが実行するプログラムであって、
上記点灯制御部による同期信号の供給停止を判定する第１の判定ステップと、
上記第１の判定ステップでの同期信号の供給停止の判定に対応して、上記光源への電力供給を極性の固定された状態で制限する第１の光源制御ステップと、
上記第１の光源制御ステップでの上記光源への電力供給の制限状態で上記点灯制御部による同期信号の供給停止を判定する第２の判定ステップと、
上記第２の判定ステップでの同期信号の供給停止の判定に対応して、上記光源への電力供給を停止する第２の光源制御ステップと
をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば高圧水銀灯など交流駆動するランプ光源を用いるプロジェクタ装置等に好適な投影装置、投影方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来よりプロジェクタ装置の光源として一般的に使用されている高圧水銀ランプは、消灯直後では管内に封入されている水銀の蒸気圧が高いため、ランプが充分に冷えるまで再点灯させることができず、概ね再点灯が可能となるまでに１０分間程度の時間を要する。
【０００３】
この場合、消灯後、ランプが発光管が冷える前に再点灯させた場合、ランプの寿命を著しく縮めることになる。
【０００４】
このような点を改善するべく、消灯後すぐの再点灯を可能としながら、ランプの長寿命化を図った技術が考えられている。（例えば、特許文献１）
【特許文献１】特開２００３−２９７５９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に記載された技術も含め、投影動作が終了してランプへの通電を停止する場合には、一般的に以下に示すような制御を実行する。  
図４は、ＤＬＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｌｉｇｈｔ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）（登録商標）方式のプロジェクタで光源として用いられる高圧水銀ランプへの通電を停止する場合の処理内容を示すタイミングチャートである。
【０００６】
同図（１）は、図示しないカラーホイールの各色のセグメントの境目で交流電流の極性を反転させるべく当該ランプのバラスト回路（安定器）に入力する同期信号である。
【０００７】
この同期信号は、図示する如く“Ｈ”レベルと“Ｌ”レベルとを交互に繰返す矩形波であり、バラスト回路側ではその信号を受けてランプの極性反転のタイミングを制御する。
【０００８】
加えて、この同期信号はプロジェクタ装置のシステム制御系から与えられるランプの点灯と消灯の制御信号も兼ねており、例えば“Ｈ”レベルで点灯する、という論理で回路が構築されている場合、バラスト回路側では“Ｌ”レベルから、通常の交流反転周期Ｔｗより長い一定期間“Ｈ”レベルの同期信号が入力されない場合にランプを消灯させる。
【０００９】
同図（１）中では、本来ｔ１のタイミングで“Ｈ”レベルとなる筈であるが、プロジェクタ装置のシステム制御系でランプを消灯するという指示がなされたために“Ｈ”レベルとはならずに“Ｌ”レベルを維持している状態を示している。
【００１０】
図４（２）は、上記同期信号によって制御されるバラスト回路のランプへの供給電力（電流）を示すものである。矩形波による同期信号が与えられている状態では、図示する毎にこれに同期して所定の波高値でプラスとマイナスの電流を交互に繰返すものとなっており、ランプを定格電圧で交流駆動していることが理解できる。
【００１１】
その後、上記タイミングｔ１以後の図中で示す期間ｐ１がランプの消灯を判定するのに要する期間であり、本来はプラスの定格電圧で点灯する“Ｈ”レベルとなるべき期間も図中に破線で示す如くマイナスの定格電圧を維持している。そして、上記期間ｐ１の最後に、ランプの消灯を行なうべく、ランプへの電流を「０（ゼロ）」としている。
【００１２】
このように、投影動作を停止して同期信号を“Ｌ”レベルに固定してから、実際にランプを消灯させるべく通電が停止されるまで、上記交流反転周期Ｔｗと判定期間ｐ１とを足した時間だけランプには極性の偏った電圧が印加され続けることになり、結果としてランプの寿命を大幅に縮めてしまう要因となる。
【００１３】
本発明は上記のような実情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、消灯時に適切な処理を施すことにより、光源となる交流駆動のランプの寿命を縮めてしまうのをできる限り回避することが可能な投影装置、投影方法及びプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
請求項１記載の発明は、交流駆動により発光する光源と、上記光源での発光を用いて光像を形成し、投影対象に向けて投写する投影手段と、上記光源に対して駆動電流の極性反転タイミングを制御する同期信号を供給する点灯制御手段と、上記点灯制御手段による同期信号の供給停止を判定する第１の判定手段と、上記第１の判定手段による同期信号の供給停止の判定に対応して、上記光源への電力供給を制限する第１の光源制御手段と、上記第１の光源制御手段による上記光源への電力供給の制限状態で上記点灯制御手段による同期信号の供給停止を判定する第２の判定手段と、上記第２の判定手段による同期信号の供給停止の判定に対応して、上記光源への電力供給を停止する第２の光源制御手段とを具備したことを特徴とする。
【００１５】
請求項２記載の発明は、上記請求項１記載の発明において、上記第１の判定手段は、前記同期信号をモニタすることにより駆動電流の極性の反転が無いことで判定し、上記第２の判定手段は、所定の期間、駆動電流の極性が変わらないことで判定することを特徴とする。
【００１６】
請求項３記載の発明は、交流駆動の光源からの発光を用いて光像を形成し、投影対象に向けて投写する投影部、及び上記光源に対して駆動電流の極性反転タイミングを制御する同期信号を供給する点灯制御部を備えた投影装置での投影制御方法であって、上記点灯制御部による同期信号の供給停止を判定する第１の判定工程と、上記第１の判定工程での同期信号の供給停止の判定に対応して、上記光源への電力供給を制限する第１の光源制御工程と、上記第１の光源制御工程での上記光源への電力供給の制限状態で上記点灯制御部による同期信号の供給停止を判定する第２の判定工程と、上記第２の判定工程での同期信号の供給停止の判定に対応して、上記光源への電力供給を停止する第２の光源制御工程とを有したことを特徴とする。
【００１７】
請求項４記載の発明は、交流駆動の光源からの発光を用いて光像を形成し、投影対象に向けて投写する投影部、及び上記光源に対して駆動電流の極性反転タイミングを制御する同期信号を供給する点灯制御部を備えた投影装置が内蔵するコンピュータが実行するプログラムであって、上記点灯制御部による同期信号の供給停止を判定する第１の判定ステップと、上記第１の判定ステップでの同期信号の供給停止の判定に対応して、上記光源への電力供給を制限する第１の光源制御ステップと、上記第１の光源制御ステップでの上記光源への電力供給の制限状態で上記点灯制御部による同期信号の供給停止を判定する第２の判定ステップと、上記第２の判定ステップでの同期信号の供給停止の判定に対応して、上記光源への電力供給を停止する第２の光源制御ステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、消灯時に適切な処理を施すことにより、光源となる交流駆動のランプの寿命を縮めてしまうのをできる限り回避することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下本発明をＤＬＰ（登録商標）方式のデータプロジェクタ装置に適用した場合の一実施形態について図面を参照して説明する。
【００２０】
図１は、本実施形態に係るデータプロジェクタ装置１０の概略機能構成である。１１は入出力コネクタ部であり、例えばピンジャック（ＲＣＡ）タイプのビデオ入力端子、Ｄ−ｓｕｂ１５タイプのＲＧＢ入力端子、及びＵＳＢ端子を備える。
【００２１】
入出力コネクタ部１１より入力される各種規格の画像信号は、入出力インタフェース（Ｉ／Ｆ）１２、システムバスＳＢを介し、スケーラとも称される画像変換部１３で投影に適した所定のフォーマットの画像信号に統一された後に、投影画像処理部１４へ送られる。
【００２２】
この際、ＯＳＤ（Ｏｎ  Ｓｃｒｅｅｎ  Ｄｉｓｐｌａｙ）用の各種キャラクタやポインタ等も必要に応じて画像信号に重畳加工するべく投影画像処理部１４へ送られる。
【００２３】
投影画像処理部１４は、送られてきた画像信号に応じて、所定のフォーマットに従ったフレームレート、例えば６０［フレーム／秒］と色成分の分割数、及び表示階調数を乗算した、より高速な時分割駆動により、空間的光変調素子（ＳＯＭ）であるマイクロミラー素子１５を表示駆動する。
【００２４】
一方、リフレクタ１６内に配置された、例えば高圧水銀灯を用いた光源ランプ１７が高輝度の白色光を出射する。この光源ランプ１７は、バラスト回路１８からの電力により交流駆動されるもので、光源ランプ１７の出射した白色光は、マイクロミラー素子１５での表示に同期して高速回転するカラーホイール１９を介して時分割で原色に着色され、インテグレータ２０で輝度分布が均一な光束とされた後にミラー２１で全反射して上記マイクロミラー素子１５に照射される。
【００２５】
そして、マイクロミラー素子１５での反射光で光像が形成され、形成された光像が投影レンズユニット２２を介して、投影対象となる図示しないスクリーンに投影される。
【００２６】
投影レンズユニット２２は、マイクロミラー素子１５で形成された光像を拡大してスクリーン等の対象に投影するものであり、合焦位置及びズーム位置（投影画角）を任意に可変できるものとする。
【００２７】
すなわち、投影レンズユニット２２中の図示しないフォーカスレンズ及びズームレンズは共に光軸方向に沿って前後に移動することで制御されるもので、それらレンズはステッピングモータ（Ｍ）２３の回動駆動により移動する。
【００２８】
また、上記光源ランプ１８を点灯させるためのバラスト回路１８への電力供給、上記カラーホイール１９用のモータ（Ｍ）２４の回転駆動、カラーホイール１９の回転周端に設けられたマーカセンサ２５からのセグメント境界の検出、及び上記ステッピングモータ２３の回動駆動をいずれも投影光処理部２６が実行する。
【００２９】
なお、上記投影画像処理部１４は、マイクロミラー素子１５で表示する色成分毎の画像の切換タイミングに同期したランプ同期信号を上記バラスト回路１８及び投影光処理部２６へ出力する。
【００３０】
上記各回路の動作すべてをＣＰＵ２７が制御する。このＣＰＵ２７は、ＤＲＡＭで構成されたメインメモリ２８、動作プログラムや各種定型データ等を記憶した電気的書換可能な不揮発性メモリで構成されたプログラムメモリ２９を用いてこのデータプロジェクタ装置１０内の制御動作を実行する。
【００３１】
上記ＣＰＵ２７は、操作部３０からの操作信号に応じて各種投影動作を実行する。この操作部３０は、データプロジェクタ装置１０の筐体本体に設けられたキー操作部と、このデータプロジェクタ装置１専用の図示しないリモートコントローラからの赤外線変調信号を受信する赤外線受信部とを含み、ユーザがキー操作部またはリモートコントローラを介して操作したキーに基づくキーコード信号をＣＰＵ２７へ直接出力する。
【００３２】
上記ＣＰＵ２７はさらに、上記システムバスＳＢを介して音声処理部３１と接続される。
【００３３】
音声処理部３１は、ＰＣＭ音源等の音源回路を備え、投影動作時に与えられる音声データをアナログ化し、スピーカ部３２を駆動して拡声放音させ、あるいは必要によりビープ音等を発生させる。
【００３４】
次に上記実施形態の動作について説明する。  
図２は、電源投入時のデータプロジェクタ装置１０の主として投影動作と光源ランプ１７の消灯に関する動作を抽出して示すものである。この図２の動作は、ＣＰＵ２７がプログラムメモリ２９から読出した動作プログラムをメインメモリ２８に展開して実施することで制御され、また投影光処理部２６がＣＰＵ２７の制御の下に実行する。
【００３５】
その当初に、入出力コネクタ部１１より入力される画像信号に基づいてマイクロミラー素子１５で対応する光像を形成し、投影レンズユニット２２より投影させる投影処理を行なう（ステップＳ１０１）。
【００３６】
このとき、マイクロミラー素子１５で形成する色画像に同期するようにして投影画像処理部１４からバラスト回路１８及び投影光処理部２６にランプ同期信号が出力される。バラスト回路１８は、その同期信号に同期して光源ランプ１７の極性反転タイミングを切換えて、投影光処理部２６から与えられる定格電圧及び定格電流で光源ランプ１７を交流駆動し、投影に適した高輝度の白色光を放射させる。
【００３７】
一方で、操作部３０にて電源の切断を指示するキー操作がなされたか否かを判断し（ステップＳ１０２）、操作されていなければ上記ステップＳ１０１からの処理に戻る。
【００３８】
こうしてステップＳ１０１，Ｓ１０２の処理を繰返し実行することで、投影処理を継続して実行しながら、電源切断のためのキー操作がなされるのを待機する。
【００３９】
そして、電源を切断するためのキー操作がなされると、ステップＳ１０２でそれを判断し、マイクロミラー素子１５で光像を形成する投影動作を停止させると共に、投影画像処理部１４からバラスト回路１８及び投影光処理部２６へのランプ同期信号も停止させる（ステップＳ１０３）。
【００４０】
このとき同時に、ＣＰＵ２７は投影光処理部２６に対してランプ同期信号のモニタを開始させ（ステップＳ１０４）、本来“Ｈ”レベルとなるべきタイミングで“Ｌ”レベルのままとなる状態を判定させる（ステップＳ１０５）。
【００４１】
図３（１）は、このときのランプ同期信号の状態を示しており、図中に示すｔ１１の位置で、破線に示す如く本来は“Ｈ”レベルとなるべきタイミングでありながら、依然として“Ｌ”レベルのままとなっている。
【００４２】
このタイミングｔ１１を上記ステップＳ１０５で判定すると、その判定結果に対応して投影光処理部２６によりバラスト回路１８への供給電流を再点灯が可能な必要最小限の値となるよう制限させる（ステップＳ１０６）。
【００４３】
図３（２）は、上記図３（１）のランプ同期信号のタイミングと合わせて、バラスト回路１８による光源ランプ１７への駆動電流区（電流）を示すものである。上記タイミングｔ１１以前には光源ランプ１７への駆動電流は、極性反転周期Ｔｗ毎に波高値（絶対値）Ｉｆでプラス／マイナス交互に切換るよう交流駆動されている。
【００４４】
一方で、上記タイミングｔ１１において、上記ステップＳ１０５でランプ同期信号が“Ｈ”レベルとなるべきタイミングでも依然として“Ｌ”レベルのままであると判断すると、上記ステップＳ１０６での処理により投影光処理部２６はバラスト回路１８への供給電流を再点灯が可能な必要最小限の値Ｉｈとなるよう制限させる。
【００４５】
この電流値Ｉｈは、光源ランプ１７の特性に応じて予め設定されるものであり、定格の電圧を印加した状態で、即時再点灯が可能な状態を維持する最小限の値が設定される。
【００４６】
こうして光源ランプ１７への駆動電流値を下げた状態から、ＣＰＵ２７はさらに投影光処理部２６に対してランプ同期信号のモニタを続行させ（ステップＳ１０７）、再び本来“Ｈ”レベルとなるべきタイミングで“Ｌ”レベルのままとなる状態を判定させる（ステップＳ１０８）。
【００４７】
そして、図３（２）中に示すタイミングｔ１２でこれを判定すると、投影光処理部２６らによりバラスト回路１８への電力供給を完全に停止し（ステップＳ１０９）、以上でこの図２の処理を終えて電源切断状態とする。
【００４８】
図３（２）でも、上記タイミングｔ１２より以降は光源ランプ１７に供給される電流値が「０（ゼロ）」となる。
【００４９】
こうして、上記タイミングｔ１１から実際に光源ランプ１７を完全に消灯するまでに、図中で示す期間ｐ１１が必要となるものであるが、上記タイミングｔ１１の直後から光源ランプ１７に供給する電流値を本来の値Ｉｆより大幅に制限したＩｈとしている。
【００５０】
そのため、光源ランプ１７が完全に消灯するまでの間に与えられる、極性が偏った電力量も下げることができ、結果として光源ランプ１７の寿命を縮めてしまう度合を大幅に削減することが可能となる。
【００５１】
以上に示した如く本実施形態によれば、消灯時に適切な処理を施すことにより、光源となる交流駆動のランプの寿命を縮めてしまうのをできる限り回避することが可能となる。
【００５２】
なお、上記実施形態は、ＤＬＰ（登録商標）方式のデータプロジェクタ装置に適用した場合について説明したものであるが、本発明は光像を形成する素子等を限定するものではなく、要は交流駆動するランプを光源とするものであれば、他の投影装置にも同様に適用可能となる。
【００５３】
また、上記実施形態では、光源ランプ１７が定格電圧を維持してその電流値を可変することにより光源ランプ１７での電力量を可変する場合について説明したが、上述した如く本発明は交流駆動するランプを光源とする投影装置であれば、電圧制御により電力量を調整することも同様に可能である。
【００５４】
加えて、上記実施形態ではＣＰＵ２７の制御の下に、投影光処理部２６が光源ランプ１７用のバラスト回路１８への供給電力を可変することで光源ランプ１７での発光状態を調整するものとしたが、本発明はこれに限らず、例えばランプ内にフィラメントを内蔵して安定器が不要なバラストレス、チョークレスと称される類の高輝度放電ランプなどでも同様に適用可能である。
【００５５】
その他、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、上述した実施形態で実行される機能は可能な限り適宜組合わせて実施しても良い。上述した実施形態には種々の段階が含まれており、開示される複数の構成要件により適宜の組合せにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、効果が得られるのであれば、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の一実施形態に係るデータプロジェクタ装置の電子回路の機能構成を示すブロック図。
【図２】同実施形態に係る投影動作と光源ランプの消灯に関する処理内容を示すフローチャート。
【図３】同実施形態に係る光源ランプの消灯処理時の動作を示すタイミングチャート。
【図４】一般的な光源ランプの消灯処理時の動作を示すタイミングチャート。
【符号の説明】
【００５７】
１０…データプロジェクタ装置、１１…入出力コネクタ部、１２…入出力インタフェース（Ｉ／Ｆ）、１３…画像変換部、１４…投影画像処理部、１５…マイクロミラー素子（ＳＯＭ）、１６…リフレクタ、１７…光源ランプ、１８…バラスト回路、１９…カラーホイール、２０…インテグレータ、２１…ミラー、２２…投影レンズユニット、２３…ステッピングモータ（Ｍ）、２４…モータ（Ｍ）、２５…マーカセンサ、２６…投影光処理部、２７…ＣＰＵ、２８…メインメモリ、２９…プログラムメモリ、３０…操作部、３１…音声処理部、３２…スピーカ部。
【図１】
0005256827.tif 000002
【図２】
0005256827.tif 000003
【図３】
0005256827.tif 000004
【図４】
0005256827.tif 000005