(57)【要約】【課題】投写画像が暗くなるのを抑えて、画像形成部の温度上昇を抑えることができる画像投写装置を提供する。【解決手段】光源点灯開始してから所定時間経過して光源点灯が安定したら、メイン制御部７１は、入力画像データの輝度値γを検出する（Ｓ２）。検出した入力画像データの輝度値γが、第１閾値α以上（γ≧α）のとき（Ｓ３のＹｅｓ）や第２閾値β以下（γ≦β）のとき（Ｓ４のＹｅｓ）は、光源に供給する電力を低下させるよう、光源制御部を制御する（Ｓ５）。一方、検出した入力画像データの輝度値γが、第１閾値α未満、第２閾値βを越える（β＜γ＜α）のとき（Ｓ３のＮｏ，Ｓ４のＮｏ）は、通常の電力を光源に供給する。【選択図】図１１
2017090823.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
画像データを基に、該光源から出射される光を用いて画像を形成する画像形成部と、
該画像形成部で形成された画像を拡大して、投写面に投写するためのを投写光学部とを備えた画像投写装置において、
前記画像データに基づいて、前記画像形成部に照射される光の光エネルギーを調整することを特徴とする画像投写装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像投写装置において、
前記画像データの輝度値が、第１の閾値以上とき、および、前記第１の閾値よりも値が低い第２の閾値以下のとき、前記画像形成部に照射される光の光エネルギーを低下させるように前記光源に供給する電力を調整する電力調整手段を備えたことを特徴とする画像投写装置。
【請求項３】
光源と、
画像データを基に、該光源から出射される光を用いて画像を形成する画像形成部と、
該画像形成部で形成された画像を拡大して、投写面に投写するためのを投写光学部とを備えた画像投写装置において、
前記画像データに基づいて、装置内に空気を流す送風手段を制御する制御手段を備えたことを特徴とする画像投写装置。
【請求項４】
請求項３に記載の画像投写装置において、
前記制御手段は、前記画像データの輝度値が、第１の閾値以上とき、前記投写光学部へ流れる空気の流量が増加するように前記送風手段を制御し、前記画像データの輝度値が、前記第１の閾値よりも値が低い第２の閾値以下のとき、前記画像形成部へ流れる空気の流量が増加するように前記送風手段を制御することを特徴とする画像投写装置。
【請求項５】
光源と、
画像データを基に、該光源から出射される光を用いて画像を形成する画像形成部と、
該画像形成部で形成された画像を拡大して、投写面に投写するためのを投写光学部とを備えた画像投写装置において、
前記画像データに基づいて、投写モードを変更する投写モード変更手段を有することを特徴とする画像投写装置。
【請求項６】
請求項５に記載の画像投写装置において、
回転することによって光源からの光を時分割で互いに異なる色に色分離して前記画像形成部へ照射するカラーホイールを備え、
前記投写モード変更手段は、前記画像データの輝度値が、第１の閾値以上とき、および、前記第１の閾値よりも値が低い第２の閾値以下のとき、前記画像形成部に照射する光の光エネルギーを低下させるように前記光源に供給する電力の波形を変更することを特徴とする画像投写装置。
【請求項７】
請求項５に記載の画像投写装置において、
前記投写モード変更手段は、前記画像データの輝度値が、第１の閾値以上とき、および、前記第１の閾値よりも値が低い第２の閾値以下のとき、前記画像データを前記画像形成部を制御する制御信号に変換する変換係数を変更することを特徴とする画像投写装置。
【請求項８】
請求項２、４、６または７に記載の画像投写装置において、
装置内の温度および環境温度の少なくとも一方に基づいて、前記第１の閾値および前記第２の閾値の少なくとも一方を変更する閾値変更手段を備えたことを特徴とする画像投写装置。
【請求項９】
請求項２、４、６、７または８に記載の画像投写装置において、
外気を取り込む吸気口および装置内の空気を排気する排気口の少なくとも一方に設けられたフィルターの目詰まり具合を検知する目詰まり検知手段と、
前記目詰まり検知手段の検知結果に基づいて、前記第１の閾値および前記第２の閾値の少なくとも一方を変更する閾値変更手段とを備えたことを特徴とする画像投写装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の画像投写装置において、
目詰まり検知手段は、装置内部、吸気口または排気口の風量に基づいて、フィルターの目詰まり具合を検知することを特徴とする画像投写装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像投写装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、パソコンやビデオカメラ等からの入力された入力画像データを基に、光源から出射される光を用いて画像形成部により画像を形成し、その画像を投写光学部により拡大して、スクリーン等に投写して表示する画像投写装置が知られている。
【０００３】
特許文献１には、この種の画像投写装置であって、次のようにして、装置内各部の温度上昇を抑制する画像投写装置が記載されている。すなわち、装置内の雰囲気温度が所定の温度より高い場合は、光源への電力を低下させる画像投写装置である。光源への電力を低下させることで、光源の明るさが低下し、装置内各部の温度上昇を抑制することができ、装置内各部を許容温度範囲内に納めることができると記載されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、装置内の雰囲気温度が所定の温度より高い場合は、光源への電力を低下させて光源の明るさを低下させることで投写面に投写される画像が暗くなってしまうという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明は、光源と、入力画像データを基に、該光源から出射される光を用いて画像を形成する画像形成部と、該画像形成部で形成された画像を拡大して、投写面に投写するためのを投写光学部とを備えた画像投写装置において、前記入力画像データに基づいて、前記画像形成部に照射される光の光エネルギーを調整することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、投写画像が暗くなるのを抑えて、装置内部品の温度上昇を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施形態におけるプロジェクタを例示する図。
【図２】同プロジェクタの光学エンジンを例示する斜視図。
【図３】同プロジェクタの光源と、照明光学系ユニットと、画像表示ユニットと、投写レンズとを示す斜視図。
【図４】同画像表示ユニットの斜視図。
【図５】照明光学系ユニット内での光の光路を説明する図。
【図６】投写光学系ユニットの内部構成を例示する図。
【図７】プロジェクタ内の空気の流れを説明する図。
【図８】プロジェクタの機能構成を例示するブロック図。
【図９】光源波形の一例を示す図。
【図１０】（ａ）は、「ＯＮ」のときのマイクロミラーの姿勢を示す図であり、（ｂ）は、「ＯＦＦ」のときのマイクロミラーの姿勢を示す図。
【図１１】実施例１の制御のフロー図。
【図１２】実施例２の制御フロー図。
【図１３】低輝度光源波形の一例を示す図。
【図１４】低輝度光源波形の他の例を示す図。
【図１５】入力画像データの制御信号への変換について説明する図。
【図１６】実施例３の制御フロー図。
【図１７】実施例４の制御フロー図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。
【０００９】
［画像投写装置の構成］
図１は、実施形態におけるプロジェクタ１を例示する図である。
【００１０】
プロジェクタ１は、画像投写装置の一例であり、出射窓３、外部Ｉ／Ｆ９を有し、投写画像を生成する光学エンジンが内部に設けられている。プロジェクタ１は、例えば外部Ｉ／Ｆ９に接続されるパソコンやデジタルカメラからの入力画像データが送信されると、光学エンジンが送信された画像データに基づいて投写画像を生成し、図１に示されるように出射窓３からスクリーンＳに画像を投写する。
【００１１】
なお、以下に示す図面において、Ｘ１Ｘ２方向はプロジェクタ１の幅方向、Ｙ１Ｙ２方向はプロジェクタ１の奥行き方向、Ｚ１Ｚ２方向はプロジェクタ１の高さ方向である。また、以下では、プロジェクタ１の出射窓３側を上、出射窓３とは反対側を下として説明する場合がある。
【００１２】
［光学エンジンの構成］
次に、プロジェクタ１の光学エンジン１５の各部の構成について説明する。
【００１３】
図２は、実施形態における光学エンジン１５を例示する斜視図である。光学エンジン１５は、図２に示されるように、光源３０、照明光学系ユニット４０、画像表示ユニット５０、投写光学系ユニット６０を有し、プロジェクタ１の内部に設けられている。
【００１４】
光源３０は、照明光学系ユニット４０の側面に設けられ、Ｘ２方向に光を照射する。光源３０は、光源ホルダ６４と光源ブラケット６２とにより保持されている。照明光学系ユニット４０は、光源３０から照射された光を、下部に設けられている画像表示ユニット５０に導く。画像表示ユニット５０は、照明光学系ユニット４０によって導かれた光を用いて投写画像を生成する。投写光学系ユニット６０は、照明光学系ユニット４０の上部に設けられ、画像表示ユニット５０によって生成された投写画像をプロジェクタ１の外部に投写する。
【００１５】
なお、本実施形態に係る光学エンジン１５は、光源３０から照射される光を用いて上方に画像を投写するように構成されているが、水平方向に画像を投写するような構成であってもよい。
【００１６】
［照明光学系ユニット］
図３は、光源３０と、照明光学系ユニット４０と、画像表示ユニット５０と、投写レンズ６０１とを示す斜視図である。
【００１７】
図３に示されるように、照明光学系ユニット４０は、カラーホイール４０１、ライトトンネル４０２、リレーレンズ４０３，４０４、シリンダミラー４０５、曲面ミラー４０６を有する。
【００１８】
カラーホイール４０１は、例えば周方向の異なる部分にシアン、白、赤、黄、緑、青の各色のフィルタが設けられている円盤である。カラーホイール４０１は、高速回転することで、光源３０から照射される光を、各色に時分割する。
【００１９】
ライトトンネル４０２は、例えば板ガラス等の貼り合わせによって四角筒状に形成されている。ライトトンネル４０２は、カラーホイール４０１を透過した各色の光を、内面で多重反射することで輝度分布を均一化してリレーレンズ４０３，４０４に導く。
【００２０】
リレーレンズ４０３，４０４は、ライトトンネル４０２から出射された光の軸上色収差を補正しつつ集光する。
【００２１】
シリンダミラー４０５及び曲面ミラー４０６は、リレーレンズ４０３，４０４から出射された光を、画像表示ユニット５０に設けられているＤＭＤ５０２に反射する。ＤＭＤ５０２は、曲面ミラー４０６からの反射光を変調して投写画像を生成する。
【００２２】
ライトトンネル４０２、リレーレンズ４０３，４０４、シリンダミラー４０５及び曲面ミラー４０６は、照明ブラケット４０７に保持されている。また、この照明ブラケット４０７には、画像表示ユニット５０および、レンズホルダ６０４を介して投写レンズ６０１が取り付けられている。
【００２３】
［画像表示ユニット］
次に、画像表示ユニット５０について、説明する。
図４は、画像表示ユニット５０の斜視図である。
図４に示すように画像表示ユニット５０は、ＤＭＤ５０２が装着されるＤＭＤボード５０１を備えている。ＤＭＤ５０２は、一辺１０μｍ前後の四角形状のマイクロミラーが５０万〜１０００万枚格子状に配列されている。ＤＭＤ５０２は、マイクロミラーが配列された画像生成面を上向きにしてＤＭＤボード５０１に設けられたソケット５０１ａに装着されている。ＤＭＤボード５０１には、ＤＭＤミラーを駆動するための駆動回路などが設けられている。ＤＭＤボード５０１の裏面（ソケット５０１ａが設けられた面と反対側の面）には、ＤＭＤ５０２を冷却するための冷却手段としてのヒートシンク５０３が固定されている。ＤＭＤボード５０１のＤＭＤ５０２が装着される箇所は、貫通しており、ヒートシンク５０３には、貫通孔に挿入される突起部が形成されている。この突起部の先端は、平面状になっている。突起部をこの貫通孔に挿入して、ＤＭＤ５０２の裏面（画像生成面と反対側の面）に突起部先端の平面部を当接させている。この平面部やＤＭＤ５０２の裏面のヒートシンク５０３が当接する箇所に弾性変形可能な伝熱シートを貼り付けて、突起部の平面部とＤＭＤ５０２の裏面との密着性を高めて、熱伝導性を高めてもよい。
【００２４】
ヒートシンク５０３は、固定部材５０４により、ＤＭＤボード５０１のソケット５０１ａが設けられた面と反対側の面に加圧されて固定される。固定部材５０４は、ＤＭＤボード５０１の裏面の図中右側の部分に対向する板状の固定部５０４ａと、ＤＭＤボード５０１の裏面の図中左側の部分に対向する板状の固定部５０４ａとを有している。各固定部のＸ方向一端付近と他端付近とには、左右の固定部を連結するように設けられた押圧部５０４ｂを有している。
【００２５】
ヒートシンク５０３は、画像表示ユニット５０を照明ブラケット４０７（図３参照）にネジ止めすると、固定部材により、ＤＭＤボード５０１のソケット５０１１ａが設けられた面と反対側の面に加圧されて固定される。
【００２６】
ＤＭＤ５０２の画像生成面には、可動式の複数のマイクロミラーが格子状に配列されている。各マイクロミラーは鏡面をねじれ軸周りに±１２度傾斜させることができ、「ＯＮ」と「ＯＦＦ」の２つの状態を持たせることができる。マイクロミラーが「ＯＮ」のときは、光源３０からの光を投写レンズ６０１（図３参照）に向けて反射する。「ＯＦＦ」のときは、先の図３に示す照明ブラケット４０７の側面に保持されたＯＦＦ光板に向けて光源３０からの光を反射する。従って、各ミラーを個別に駆動することにより、画像データの画素ごとに光の投射を制御することができ、画像を生成することができる。また、マイクロミラーのＯＮにする時間により、画像データの画素ごとに輝度を調整することができる。
【００２７】
図５は、照明光学系ユニット４０内での光の光路Ｌを説明する図である。
光源３０のリフレクタ３０２（図３参照）により集光された光は、出射窓３０１（図３参照）を通って、カラーホイール４０１の周端部に到達する。カラーホイール４０１の周端部に到達した光は、カラーホイール４０１の回転により時分割で白、赤、黄、緑、青の光に分離される。
【００２８】
カラーホイール４０１により分離された光は、ライトトンネル４０２へ入射し、内面で複数回反射しながら、輝度分布を均一化してリレーレンズ４０３へ向けて出射する。２枚のリレーレンズ４０３、４０４を透過し、シリンダミラー４０５、曲面ミラー４０６により反射され、ＤＭＤ５０２の画像生成面上に集光して結像される。
【００２９】
ＤＭＤ５０２のマイクロミラーが「ＯＮ」のときは、矢印Ｌ２に示すように、光源３０からの光を投写光学系ユニット６０に向けて反射する。「ＯＦＦ」のときは、矢印Ｌ２に示すように、照明ブラケット４０７（図３参照）の側面に保持されたＯＦＦ光板に向けて光源３０からの光を反射する。これにより、各ミラーを個別に駆動することにより、画像データの画素ごとに光の投射を制御することができ、画像を生成することができる。
【００３０】
［投写光学系ユニット］
図６は、実施形態における投写光学系ユニット６０の内部構成を例示する図である。
【００３１】
図６に示されるように、投写光学系ユニット６０は、投写レンズ６０１、折り返しミラー６０２、曲面ミラー６０３がケースの内部に設けられている。
【００３２】
投写レンズ６０１は、複数のレンズを有し、画像表示ユニット５０のＤＭＤ５０２によって生成された投写画像を、折り返しミラー６０２に結像させる。折り返しミラー６０２及び曲面ミラー６０３は、結像された投写画像を拡大するように反射して、プロジェクタ１の外部のスクリーンＳ等に投写する。
【００３３】
図７は、本実施形態のプロジェクタ１内の空気の流れを説明する図である。この図は、プロジェクタ１をＹ２方向から見た図である。
図７に示すように、プロジェクタ１の側面の一方（図中左側）にプロジェクタ１内に外気を取り込むための開口した吸気口８４が設けられており、プロジェクタ１の側面の他方（図中右側）にプロジェクタ１内の空気を排気する開口した排気口８５が設けられている。また、排気口８５と対向するように、排気ファン８６が設けられている。
【００３４】
吸気口８４から取り込まれた外気は、投写光学系ユニット６０の側面に沿って流れ、投写光学系ユニット６０を冷却する。そして、電源ユニット８０へ流れ、電源ユニット８０を冷却した後、排気口８５から排出される。
【００３５】
また、カラーホイール４０１の周囲の空気が吸引できるような箇所に光源ブロワ９５が配置されている。これにより、光源ブロワ９５の吸気により発生する気流でカラーホイールを回転駆動するモータやとライトトンネル４０２を冷却することができる。
【００３６】
光源ブロワ９５により吸引された空気は、光源ダクト９６を通って、光源３０を保持する光源ホルダ６４の光源給気口６４ｂへ流入する。光源給気口６４ｂへと流れた空気は、リフレクタ内部へ流入し、光源３０の放電管を冷却した後、光源ホルダ６４の上面に設けられた光源排気口６４ｃから排気される。光源排気口６４ｃから排気された空気は、投写光学系ユニット６０を冷却して電源ユニット８０に流れ込んできた低温の空気と混ざった後、排気ファン８６により排気口８５から排出される。このように、光源排気口６４ｃから排気された高温の空気が、低温の空気と混合させてから、排気することにより、排気口８５から排気される空気が高温となるのを抑制することができる。
【００３７】
また、装置本体の図中左下側には、画像表示ユニット５０のヒートシンク５０３を冷却する冷却部１２０が配置されている。冷却部１２０は、吸気ブロワ９１、垂直ダクト９２、水平ダクト９３を有している。
【００３８】
吸気ブロワ９１は、吸気口８４の下方に対向配置されており、吸気口８４と対向する面から吸気口８４を介して外気を吸気するとともに、吸気口と対向する面と反対側の面から装置内部の空気を吸気して、吸気ブロワ９１の下方に配置された垂直ダクト９２へ流入する。垂直ダクト９２へ流入した空気は、下方へと移動し、垂直ダクト９２の下方部で連結された水平ダクト９３へ送れられる。
【００３９】
水平ダクト９３内には、ヒートシンク５０３が配置されており、ヒートシンク５０３が、水平ダクト９３を流れる空気により冷却される。ヒートシンク５０３が冷却されることにより、効率よくＤＭＤ５０２を冷却することができ、ＤＭＤ５０２が、低格温度以上となるのを抑制することができる。
【００４０】
水平ダクト９３内を移動してきた空気は、光源ブラケット６２に設けられた通過部６５を通って、リフレクタ３０２の反射面とは反対側の面を流れ、光源３０を冷却した後、排気ダクト９４を通って、光源排気口６４ｃから排気された空気と合流される。そして、排気ファン８６により排気口８５から排出される。
【００４１】
図８は、実施形態におけるプロジェクタ１の機能構成を例示するブロック図である。図９は、上述したＤＭＤ５０２や投写光学系の温度上昇を抑制するために必要な構成を例示している。
図８に示すように、プロジェクタは、光変調素子であるＤＭＤ５０２を制御するＤＭＤ制御部７２、光源３０を制御する光源制御部７３、排気ファン８６や吸気ブロワ９１の回転数を制御するファン制御部７４を備えている。また、カラーホイール４０１、ＤＭＤ制御部７２、光源制御部７３およびファン制御部７４を制御するメイン制御部７１を備えている。
【００４２】
メイン制御部７１、ＤＭＤ制御部７２、光源制御部７３およびファン制御部７４などの各制御部は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等を含み、ＣＰＵがＲＡＭと協働してＲＯＭに記憶されているプログラムを実行することで、各機能が実現される。
【００４３】
メイン制御部７１は、プロジェクタ１の動作を統括的に制御する。この例では、メイン制御部７１は、カラーホイール４０１、光源制御部７３およびＤＭＤ制御部７２の各々に同期信号を送り、これらを同期させて駆動させることにより、時分割で各色の画像を生成する。
【００４４】
ＤＭＤ制御部７２は、メイン制御部７１の制御の下、外部Ｉ／Ｆ９に接続されるパソコンやデジタルカメラからの入力画像データに基づいて、ＤＭＤ５０２の各マイクロミラー５０２ａの「ＯＮ」／「ＯＦＦ」を制御する制御信号に変換する。そして、その制御信号に基づいて、ＤＭＤ５０２の各マイクロミラー５０２ａの「ＯＮ」／「ＯＦＦ」を制御する。
【００４５】
光源制御部７３はメイン制御部７１の制御の下、光源３０に供給する電力を制御する。本実施形態において、光源３０は、交流矩形波で駆動しており、光源制御部７３はその交流矩形波を制御している。また、光源制御部７３は、図９に示すように、カラーホイール４０１の各色に対応するセグメント（カラーフィルタ）に応じて光源３０に供給する電力を調整する。図１０の縦軸は、光源に供給される電力値の絶対値を示しており、横軸は、時間を示している。以下、図９に示す、各色に対応するセグメント（カラーフィルタ）に応じた電力値を、光源波形という。
【００４６】
本実施形態では、光源３０は、交流矩形波で駆動しているため、カラーホイール４０１の各セグメントに応じて振幅比を調整する。振幅比は電力の絶対値である。また、光源３０は、経時劣化で良好に点灯できる電圧値が上昇するため、定電流制御で光源３０を駆動している。
【００４７】
各カラーホイール４０１の各セグメントに応じて振幅比を設定することで、単色の明るさ比や混色の色合いバランスのよい投写画像をスクリーンＳに投写することができる。
【００４８】
光源制御部７３は、図９に示すような光源波形を記憶しており、メイン制御部７１は、カラーホイール４０１および光源制御部７３の各々に同期信号を送る。光源制御部７３この同期信号に基づいて、光源波形に基づく交流矩形波を光源に供給する。
【００４９】
ファン制御部７４は、メイン制御部７１の制御の下、排気ファン８６や吸気ブロワへの電圧値または電流値を調整する。
【００５０】
また、メイン制御部７１は、入力画像データの輝度値を検出し、検出した輝度値に応じて、各制御部を制御する。輝度値の検出は、各画素について輝度値を算出し、その平均値を入力画像データの輝度値とする。また、カラーホイール４０１の各セグメントに対応する複数の色の画像データに分解し、各画像データの輝度値を算出してもよい。この輝度値の検出方法としては、公知の様々な技術を利用することができる。
【００５１】
図１０（ａ）は、「ＯＮ」のときのマイクロミラー５０２ａの姿勢を示す図であり、（ｂ）は、「ＯＦＦ」のときのマイクロミラー５０２ａの姿勢を示す図である。
【００５２】
図１０（ａ）に示すように、マイクロミラー５０２ａが「ＯＮ」のときは、ほぼ鉛直方向に進んできた曲面ミラー４０６により反射された光を、鉛直方向上方に位置する投写レンズ６０１に向けて反射する。そのため、「ＯＮ」のとき、マイクロミラー５０２ａは、ほとんど傾いておらず、マイクロミラー間の隙間がほとんど開いていない。その結果、曲面ミラー４０６により反射された光が、マイクロミラー間の隙間からＤＭＤ５０２のマイクロミラーを保持する保持基板５０２ｂに照射されることがほとんどない。
【００５３】
図１０（ｂ）に示すように、マイクロミラー５０２ａが「ＯＦＦ」のときは、ほぼ鉛直方向に進んできた曲面ミラー４０６により反射された光を、照明ブラケットの側面に設けたＯＦＦ光板に向けて反射する。そのため、「ＯＦＦ」のときマイクロミラー５０２ａは、大きく傾きマイクロミラー間の隙間が広がる。その結果、マイクロミラー間の隙間から保持基板５０２ｂに照射される光が多くなる。保持基板５０２ｂに照射された光は吸収され、保持基板５０２ｂが発熱し、ＤＭＤ５０２が温度上昇する。
【００５４】
ＤＭＤ５０２の各マイクロミラー５０２ａは、入力画像データの各画素の輝度値に応じて、「ＯＮ」する時間が変更される。従って、入力画像データの輝度値（全画素の輝度値の平均値）が高いときは、マイクロミラー５０２ａの「ＯＮ」の平均時間が長いため、保持基板５０２ｂに照射される光が少なく、光の吸収による発熱が少ない。しかし、入力画像データの輝度値が低いときは、マイクロミラー５０２ａの「ＯＦＦ」の平均時間が長いため、保持基板５０２ｂに照射される光が多く、光の吸収による発熱量が多く、ＤＭＤ５０２が温度上昇し、ＤＭＤ５０２が定格温度以上となるおそれがある。特に、投写画像が、全黒色画像のときが、ＤＭＤ５０２の光吸収による温度上昇が最も大きい。
【００５５】
また、投写光学系ユニットの投写レンズ６０１、折り返しミラー６０２、曲面ミラー６０３などの投写光学系においても、わずかながら光を吸収して発熱するおそれがある。また、光源に含まれる紫外光が吸収されると、化学変化を起こして、投写光学系が劣化し、早期に投写光学系が寿命を迎えるおそれがある。
【００５６】
入力画像データの輝度値が低いときは、マイクロミラー５０２ａの「ＯＮ」の平均時間が短いため、投写光学系に入射する光の量が少なく光吸収による投写光学系の温度上昇や紫外線によるダメージが少ない。しかし、入力画像データの輝度値が高い場合は、マイクロミラー５０２ａの「ＯＮ」の平均時間が長いため、投写光学系に入射する光の量が多く投写光学系に吸収される光の量も増える。その結果、光吸収による投写光学系の温度上昇や紫外光によるダメージが大きい。特に、投写画像が、全白色画像のときが、光吸収による投写光学系の温度上昇や紫外光によるダメージが最も大きい。
【００５７】
そのため、本実施形態では、外部Ｉ／Ｆ９に接続されるパソコンやデジタルカメラからの入力画像データに基づいて、ＤＭＤ５０２や投写光学系の温度上昇を抑制するようにした。以下、実施例１〜４として具体的に説明する。
【００５８】
［実施例１］
図１１は、実施例１における制御のフローを示す図である。
実施例１では、入力画像データの輝度値に基づいて、光源３０に供給する電力を調整するようにしたものである。
図１１に示すように、光源の点灯開始時は、通常の電力を光源に供給する通常駆動で光源を点灯する（Ｓ１）。光源の点灯を開始してから光源の点灯が安定するまでは、光源から照射される光は暗い。また、光源点灯開始直後は、ＤＭＤ５０２や投写光学系の温度も低い。従って、点灯開始直後から、入力画像データの輝度値に基づいて、光源に供給する電力調整を行う必要がない。逆に、点灯開始直後から、入力画像データの輝度値に基づいて、光源に供給する電力を落とした場合、元々暗い光をさらに暗くすることになり、好ましくない。
【００５９】
光源点灯開始してから所定時間経過して光源点灯が安定したら、メイン制御部７１は、入力画像データの輝度値γを検出する（Ｓ２）。検出した入力画像データの輝度値γが、第１閾値α未満、第２閾値βを越える（β＜γ＜α）のとき（Ｓ３のＮｏ，Ｓ４のＮｏ）は、ＤＭＤ５０２および投写光学系の光吸収による発熱量が多くなく、投写光学系の光によるダメージも少ない。よって、このときは、通常駆動を維持する。第１閾値αの一例としては、２５５階調において階調値２００であり、第２閾値βの一例としては、２５５階調において階調値１００である。
【００６０】
一方、入力画像データの輝度値γが、第１閾値α以上（γ≧α）のとき（Ｓ３のＹｅｓ）は、投写光学系に入射する光量が多く、投写光学系の光吸収による温度上昇や、紫外光による投写光学系のダメージが大きい。よって、このときは、メイン制御部７１は、光源３０に供給する電力を低下させるよう、光源制御部７３を制御する（Ｓ５）。
【００６１】
光源３０に供給する電力を低下させることで、光源から出射される光のエネルギーが低下し、投写光学系の光吸収による発熱や、紫外線によるダメージを抑制することできる。これにより、光源３０の光による温度上昇やダメージを抑制することができ、投写光学系の寿命を延ばすことができる。また、光源３０に供給する電力を低下させることで、光源３０や電源部の温度上昇も抑制することができる。
【００６２】
また、入力画像データの輝度値γが、第２閾値β以下（γ≦β）のとき（Ｓ４のＹｅｓ）は、マイクロミラー間の隙間から保持基板５０２ｂへ照射される光量が多くなり、ＤＭＤ５０２の発熱量が多くなり、ＤＭＤ５０２が定格温度以上となるおそれがある。そのため、このときも、メイン制御部７１は、光源３０に供給する電力を低下させるよう、光源制御部７３を制御する（Ｓ５）。これにより、光源から出射される光のエネルギーが低下し、ＤＭＤ５０２の光吸収による発熱を抑制でき、ＤＭＤ５０２が定格温度以上となるのを抑制することができる。光源３０に供給する電力を低下させることで、光源３０や電源部の温度上昇も抑制することができる。
【００６３】
次に、入力画像データが変化した場合は、メイン制御部７１は、その入力画像データの輝度値γを検出する（Ｓ６）。そして、その輝度値γが第１閾値αよりも小さく、第２閾値βよりも大きい（β＜γ＜α）とき（Ｓ７のＹＥＳ）は、光源３０への供給電力（Ｓ９）を上昇させて、通常駆動に戻す。
一方、輝度値γが、第１閾値α以上であったり、第２閾値β以下であったりする場合は、低下した電力を維持する（Ｓ８）。
【００６４】
入力画像データの輝度値γが、β＜γ＜αを満たさなくなった時点で、光源３０に供給する電力を通常の電力から低下させてもよいし、β＜γ＜αを満たさない状態が所定時間（１分間程度）継続した時点で、光源３０に供給する電力を通常の電力から低下させてもよい。また、β＜γ＜αを満たした時点で、光源３０に供給する電力を通常の電力に戻してもよいし、β＜γ＜αを満たす状態が所定時間（１分間程度）継続した時点で、光源３０に供給する電力を通常の電力に戻してもよい。
【００６５】
また、光源３０のちらつきを抑えるために、通常の電力からの低下は、一気に規定の電力に落とさず、徐々に電力を落とすのが好ましい。また、同様な理由で、低下した電力から通常の電力に戻すときも、徐々に電力を通常の電力に戻すのが好ましい。
【００６６】
本実施形態においては、入力画像データに基づいて、光源への供給電力を調整することで、光の吸収によるＤＭＤ５０２の温度上昇や投写光学系の温度上昇が少ない画像においては、光源の電力を落とさずに投写画像を投写することができる。これにより、輝度値の高い画像や輝度値の低い画像のみ、入力画像データに比べて暗い画像となり、中間階調の画像は、入力画像データと同じ輝度の画像を投写することができる。これにより、投写画像の質の低下を極力抑えて、ＤＭＤ５０２の温度上昇や投写光学系の温度上昇を抑えることができる。
【００６７】
［実施例２］
図１２は、実施例２の制御フロー図である。
図１２に示すように、実施例２においては、入力画像データの輝度値γが上記第１閾値αよりも高い場合や、上記第２閾値βよりも低い場合は、投写モードを変更することで、ＤＭＤ５０２や投写光学系の光吸収による温度上昇を抑制するようにしたものである。
【００６８】
この変形例１では、通常モードに用いる先の図１０に示した光源波形と、β＜γ＜αを満たさないときの投写モードである低エネルギーモードのときに用いる低エネルギー光源波形とが光源制御部７３に記憶されている。
【００６９】
図１３は、低エネルギー光源波形の一例を示す図である。
カラーフィルターを通過した後の光エネルギーは、白、シアン、黄色が比較的高く、赤、青、緑が比較的低い傾向にある。そのため、例えば、カラーフィルターのシアンや白を通過した光がＤＭＤ５０２や投写光学系に吸収されたときの発熱量は、赤を通過した光がＤＭＤ５０２や投写光学系に吸収されたときの発熱量よりも大きい。
そのため、図１３に示すように、低エネルギー光源波形においては、カラーホイールのシアンや白に対応する振幅値を、先の図１０に示す通常モードのときに比べて落とす。一方、赤に対応する振幅値は、通常モードのときに比べてあげる。このように、光源波形の白やシアン等、カラーホイール透過光が高エネルギーになるセグメントに対応する振幅値を下げ、赤等カラーホイール透過光が低エネルギーになるセグメントに対応する振幅値を上げることで、ＤＭＤ５０２や投写光学系に照射される光の光エネルギーを低下させることができる。これにより、光吸収によるＤＭＤ５０２や投射光学系の温度上昇や、投写光学系の化学変化による劣化などを抑制することができる。また、光源の供給する電力を低下させて、各セグメントの振幅値全体を低下させる場合に比べて、投写画像の明るさの低下を抑えることができる。
【００７０】
また、低エネルギー光源波形を図１４に示すような、光源波形とすることで、明るさを変えずに、ＤＭＤ５０２や投写光学系に照射する光の光エネルギーを低下させることができる。緑は赤、青と比較して、カラーホイール透過光の光エネルギーはそれほど変わらないが、明るさは赤、青と比較して大幅に明るい。そのため、赤、青の電力値を下げて緑の電力値を上げることで、光エネルギーはそれほど変えずに明るさを上げることができる。その明るさを上げた分、白、シアン、黄等、光エネルギーが高い色の電力値を下げることで、明るさは変えずに
光エネルギーのみを下げることができる。
【００７１】
この実施例２では、図１２に示すように、検出した入力画像データの輝度値γが、第２閾値β＜γ＜第１閾値αを満たさないとき（Ｓ１２のＮｏ）は、投写モードとして、低エネルギーモードを実行する（Ｓ１４）。メイン制御部７１は、低エネルギーモードを実行したら、光源制御部７３を制御して、光源制御部７３の不揮発性にメモリに記憶されている先の図１３や図１４に示すような低エネルギー光源波形を読み出す。そして、光源制御部７３は、この読み出した低エネルギー光源波形で光源を駆動する。これにより、入力画像データの輝度値γが第２閾値β以下で、ＤＭＤのマイクロミラー５０２ａの隙間から、保持基板５０２ｂに入射する光が多くても、ＤＭＤに照射される光の光エネルギーが抑えられているので、発熱量が少なく、ＤＭＤの温度上昇を抑制することができる。また、入力画像データの輝度値γが第１閾値α以上で、投写光学系に入射する光が多くても、ＤＭＤに照射される光の光エネルギーが抑えられているので、発熱量が少なく投写光学系の温度上昇を抑制することができる。また、光エネルギーが抑えられているので、光による投写光学系の劣化を抑制することができる。
【００７２】
［実施例３］
次に、実施例３について説明する。
この実施例３は、入力画像データの輝度値γが、第１閾値α以上または第２閾値β以下のとき、入力画像データをマイクロミラーをＯＮ／ＯＦＦ制御のための制御信号に変換する変換係数を変更することで、ＤＭＤ５０２や投写光学系の光吸収による温度上昇を抑制するようにしたものである。
【００７３】
入力画像データは、カラーホイール４０１の各セグメントに対応する複数の色の画像データに分解され、各色の画像データの画素の輝度値を検出し、その輝度値と変換係数とを用いて、マイクロミラーをＯＮ／ＯＦＦ制御する制御信号が生成される。
【００７４】
図１５は、入力画像データの制御信号へ変換するための変換係数について説明する図である。
図１５の横軸は、入力信号レベルとしての輝度値を示しており、縦軸は制御信号レベルとしてのマイクミラーのＯＮ時間の割合を示している。マイクミラーのＯＮ時間の割合とは、カラーホイールのセグメントが光源の光が通過する領域を移動する間、ずっとマイクロミラーをＯＮにする場合は、１００％であり、カラーホイールのセグメントが光源の光が通過する領域を移動する間、ずっとマイクロミラーをＯＦＦにする場合は、０％である。また、半分ＯＮにする場合は、５０％となる。グラフ（ａ）は、通常モードのときの変換係数を示しており、（ｂ）、（ｃ）のグラフは、低輝度モードのときの変換係数であり、（ｄ）のグラフは、高輝度モードのときの変換係数である。
【００７５】
通常モードのときは、図１５の（ａ）に示す変換係数が使用される。例えば、赤色の画像データにおいて、ある画素の輝度（階調）値が２５５であるときは、マイクミラーのＯＮ時間の割合１００％となる制御信号が生成される。すなわち、カラーホイールの赤色のフィルターが、光源の光が通過する領域を移動する時間ずっとその画素に対応するマイクロミラーをＯＮとする制御信号が生成される。
【００７６】
一方、赤色の画像データにおいて、ある画素の輝度（階調）値が０であるときは、マイクミラーのＯＮ時間の割合０％となる制御信号が生成される。すなわち、カラーホイールの赤色のフィルターが、光源の光が通過する領域を移動する時間ずっとその画素に対応するマイクロミラーをＯＦＦとする制御信号が生成される。
【００７７】
また、赤色の画像データにおいて、ある画素の輝度（階調）値が中央値の１２８のときは、マイクミラーのＯＮ時間の割合５０％となる制御信号が生成される。すなわち、カラーホイールの赤色のフィルターが、光源の光が通過する領域を移動する時間の半分の時間、その画素に対応するマイクロミラーをＯＮとする制御信号が生成されるのである（５０％ＯＮ）。
【００７８】
図１６は、実施例３の制御フロー図である。
図１６に示すように、検出した入力画像データの輝度値γが、第１閾値α以上のとき（Ｓ２２のＮｏ）は、投写モードとして低輝度モードが実行される（Ｓ２５）。低輝度モードが実行されると、変換係数として、図１５に示すグラフ（ｂ）またはグラフ（ｃ）が用いられる。グラフ（ｂ）は、輝度値に対して、マイクロミラーをＯＮにしておく時間を全体的に短くしたものである。例えば、輝度値が２５５であっても、セグメントが光源の光が通過する領域を移動する時間に対して約７０％の時間しかマイクロミラーをＯＮしないような制御信号が生成される。これにより、投写光学系に向う光の量を低減することができ、投写光学系の光吸収による温度上昇や、劣化を抑制することができる。
【００７９】
また、グラフ（ｃ）においては、高輝度の画素に関して、マイクロミラーをＯＮにしておく時間を一律に約７０％にしたものである。この低輝度モードにおいて、グラフ（ｃ）の変換係数を用いることで、低輝度から中輝度のおいては、投写画像の輝度を、入力画像データと同様の輝度にすることができ、低輝度から中輝度のおいて、階調性の悪化を抑制することができる。また、高輝度においては、セグメントが光源の光が通過する領域を移動する時間に対して約７０％の時間しかマイクロミラーをＯＮしないので、投写光学系に向う光の量を低減することができ、投写光学系の光吸収による温度上昇や、劣化を抑制することができる。
【００８０】
また、低輝度モードのときの変換係数（グラフ）は、上述に限られない。例えば、輝度値２５５のとき制御信号レベルを７０％に変換するようにし、そこから、通常モードのときと同じ傾きのグラフとし、低輝度の画素に関して、一律、制御信号レベル０％に変換するようにしてもよい。これにより、中輝度から高輝度に関して、階調性を維持することができる。
【００８１】
一方、図１６に示すように、検出した入力画像データの輝度値γが、第２閾値β以下のとき（Ｓ２２Ｙｅｓ，Ｓ２３のＮｏ）は、投写画像モードとして高輝度モードが実行される（Ｓ２６）。高輝度モードが実行されると、変換係数として、図１５に示すグラフ（ｄ）が用いられる。グラフ（ｄ）は、輝度値に対して、マイクロミラーをＯＮにしておく時間を全体的に長くしたものである。例えば、輝度値が０であっても、セグメントが光源の光が通過する領域を移動する時間に対して約２０％の時間マイクロミラーをＯＮしておくような制御信号が生成される。これにより、コントラストは低下するが、ＤＭＤのマイクロミラー間の隙間から保持基板５０２ｂに入射する光を低減することができ、ＤＭＤ５０２の光吸収による温度上昇を抑制することができる。
【００８２】
また、高輝度モードのときの変換係数（グラフ）は、上述に限られない。例えば、輝度値０のときの制御信号レベルを約２０％とし、そこから、通常モードのときと同じ傾きのグラフとし、高輝度の画素に関して、一律、制御信号レベル１００％に変換するようにしてもよい。これにより、低輝度から中輝度の階調性を維持することができる。
【００８３】
また、図１６に示すように、検出した入力画像データの輝度値γが、β＜γ＜αのとき（Ｓ２２のＹｅｓ，Ｓ２３のＹｅｓ）ときは、通常モードを実行する（Ｓ２４）。このときは、図１５に示すグラフ（ａ）を用いて、各画素の輝度値を、制御信号に変換する。
【００８４】
［実施例４］
次に、実施例４について説明する。
この実施例４は、入力画像データの輝度値に基づいて、投写光学系に冷却風を流す排気ファンや、ＤＭＤの熱を放熱するヒートシンク５０３に冷却風を流す吸気ブロワ９１を制御して、光吸収によるＤＭＤや投写光学系の温度上昇や抑制するようにしたものである。
【００８５】
図１７は、実施例４の制御フロー図である。
図１７に示すように、検出した入力画像データの輝度値γが、第１閾値α以上のとき（Ｓ３２のＮｏ）は、排気ファン８６（図７参照）の回転数を増加させる。先の図７に示したように、排気ファン８６の吸気により吸気口８４から装置内に取り込まれた空気は、投写光学系ユニット６０に沿って流れ、投写光学系ユニットの投写光学系（投写レンズ６０１、折り返しミラー６０２、曲面ミラー６０３）を冷却する。排気ファン８６の回転数を増加させることにより、投写光学系ユニット６０に沿って流れる空気の流量が増え、投写光学系の冷却効率を高めることができる。これにより、入力画像データの輝度値γが高く、投写光学系に向う光量が多く、光吸収による発熱量が多くても、投写光学系が温度上昇するのを抑制することができる。
【００８６】
一方、検出した入力画像データの輝度値γが、第２閾値β以下のとき（Ｓ３２Ｙｅｓ，Ｓ３３のＮｏ）は、吸気ブロワ９１の回転数を増加させる（Ｓ３７）。先の図７に示したように、吸気ブロワ９１の吸気により取り込まれた空気は、垂直ダクト９２、水平ダクト９３に流れ、水平ダクト９３内に配置されたヒートシンク５０３を空却する。ヒートシンク５０３が空冷されることにより、ＤＭＤ５０２を冷却することができる。吸気ブロワ９１の回転数を上げることで、ヒートシンク５０３に流れる風流が増加し、ヒートシンク５０３の冷却効率が高まる。これにより、ＤＭＤ５０２の冷却効率が高まる。よって、入力画像データの輝度値γが、第２閾値β以下のとき、吸気ブロワ９１の回転数を増加させることで、入力画像データの輝度値γが低く、マイクロミラーの隙間から保持基板に入射する光量が多くて光吸収によるＤＭＤの発熱量が多くても、ＤＭＤが温度上昇するのを抑制することができる。これにより、ＤＭＤが定格温度以上となるのを抑制することができる。
【００８７】
また、検出した入力画像データの輝度値γが、β＜γ＜αのとき（Ｓ３２のＹｅｓ，Ｓ３３のＹｅｓ）は、通常の回転数で、排気ファン８６および吸気ブロワ９１を回転させる。これにより、装置の騒音を抑えることができる。
【００８８】
また、実施例１〜４において、第１閾値αや第２閾値βは、装置内の温度や機外の温度（環境温度）に応じて変更してもよい。例えば、装置内の温度が高い場合は、それに伴いＤＭＤ５０２や投写光学系の温度も高い。また、機外温度が高い場合は、空冷の効率が低下して、ＤＭＤ５０２や投写光学系が温度上昇しやすい。
【００８９】
よって、装置内の温度や機外の温度が、規定の温度以上となったときは、第１閾値αを下げ、第２閾値βを上げる。また、第１閾値αを下げる規定温度と、第２閾値βを上げる規定温度を互いに異ならせてもよい。また、温度に応じて複数段階、閾値を変更するようにしてもよい。このように、装置内の温度や機外の温度に応じて、第１閾値や第２閾値を変更することにより、装置内の温度や機外の温度が高い場合でも、ＤＭＤ５０２が定格温度以上になるのを抑制でき、かつ、投写光学系の温度上昇を抑制できる。
【００９０】
また、装置内の温度や機外の温度が規定の温度以上となったときに、上述した実施例１乃至４いずれかの制御を実施してもよい。
【００９１】
装置内の温度としては、装置内部の任意の位置の雰囲気温度を温度センサで測定してもよいし、発熱源である電源ユニット８０や、光源３０の温度を測定して、装置内の温度を推定してもよい。また、ＤＭＤ５０２や投写光学系の温度を直接測定してもよい。また、機外の温度は、吸気口８４に温度センサを設けることで、機外の温度を測定する。
【００９２】
また、吸気口８４や排気口８５に設けたフィルターの目詰まり具合に基づいて、第１閾値αや第２閾値βを変更してもよい。フィルターが目詰まりすると、機内に流れる空気の流量が低下し、空冷の効率が低下して、ＤＭＤ５０２や投写光学系が温度上昇しやすくなる。
【００９３】
よって、フィルターが目詰まりしてＤＭＤ５０２や投写光学系の空冷の効率が低下したときは、第２閾値βを上げることで、ＤＭＤ５０２の光の吸収による発熱を抑えることができ、ＤＭＤ５０２が定格温度に達するのを抑制することができる。また、第１閾値αを下げることで、投写光学系の光吸収による発熱を抑制し、投写光学系の温度上昇を抑制できる。
【００９４】
また、フィルターの目詰まりが、規定に達したら、上述した実施例１乃至４いずれかの制御を実施してもよい。
【００９５】
フィルターの目詰まりは、例えば、吸気口８４や排気口８５など、任意の位置に風量計を設けて、風量を計測することで検知することができる。すなわち、風量が規定値を下回ったときは、フィルターが目詰まりしていると検知するのである。また、透過型の光センサを設けてフィルターの目詰まりを検知してもよい。この場合は、フィルターを挟んで発光素子と受光素子とを設ける。フィルターに目詰まりが生じていないときは、発光素子の光がフィルターを透過して受光素子が光を受光する。一方、フィルターに目詰まりが生じると、受光素子が発光素子の光を受光しなくなり、フィルターの目詰まりを検知することができる。
【００９６】
また、画像形成部として液晶パネルを用いたプロジェクタにも上記実施例１〜４を適用することができる。液晶パネルの場合、輝度に応じて、液晶素子を透過させる光量を調整している。よって、入力画像データの輝度値γが高い場合は、液晶パネルから投写光学系に向う光量が多くなり、投写光学系の光吸収による温度上昇や劣化が生じる。一方、入力画像データの輝度値γが低いときは、液晶パネルを透過する光量が少なくなり、液晶パネルで吸収する光量が多くなる。その結果、液晶パネルが定格温度以上となるおそれがある。よって、画像形成部として液晶パネルを用いたプロジェクタにおいても、実施例１〜４を適用することで、投写光学系、液晶パネルの温度上昇を抑制することができる。
【００９７】
以上に説明したものは一例であり、以下の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様１）
光源３０と、入力画像データなどの画像データに基づいて光源３０から出射される光を用いて画像を形成するＤＭＤ５０２などの画像形成部と、該画像形成部で形成された画像を拡大して、スクリーンＳなどの投写面に投写するための投写光学系などの投写光学部（本実施形態では、投写レンズ６０１、折り返しミラー６０２、曲面ミラー６０３などで構成）とを備えた画像投写装置において、画像データに基づいて、画像形成部に照射される光の光エネルギーを調整する。
本出願人は、装置内の部品としての画像形成部の温度上昇について鋭意研究した結果、投写する画像によっては、光源の明るさを低下させて、画像形成部に照射する光の光エネルギーを低下させなくても、画像形成部がほとんど温度上昇することがないことがわかった。以下に、具体的に説明する。
まず、画像形成部の温度上昇について、説明する。画像形成部が、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）を利用して画像を形成する場合は、ＤＭＤに照射される光の一部が、マイクロミラー間の隙間に入り込む。このマイクロミラー間に入り込んだ光は、ミラー裏面に対向するマイクロミラーを保持する保持基板に吸収されて保持基板が発熱する。
【００９８】
投写する画像の輝度が低い場合、各マイクロミラーは、ＯＮの時間よりもＯＦＦの時間が長くなる。マイクロミラーがＯＦＦのときは、傾きを大きくして、光をＯＦＦ光板へ向けて反射する。光をＯＦＦ光板へ向けて反射するマイクロミラーＯＦＦのときは、傾きが大きいため、マイクロミラー間の隙間に光が入り込みやすい。その結果、マイクロミラーが「ＯＦＦ」の時間が長い輝度値が低い画像の場合は、上記保持基板に入り込む光の量が多くなり、光の吸収により画像形成部が温度上昇する。
【００９９】
一方、投写する画像の輝度値が低くない場合は、各マイクロミラーのＯＮの時間が長くなり、マイクロミラー間の隙間に入り込む光が少ない。そため、画像形成部の光吸収による発熱は少なく温度上昇は少ない。
【０１００】
また、画像形成部が、液晶パネルを利用して画像を形成する場合は、入力画像データの輝度に応じて、液晶素子や偏向板によりに透過させる光量が変化する。このため、液晶パネルを利用して画像を形成する場合も、輝度が低い画像の場合は、液晶パネルが多くの光を吸収するため、発熱量が多く画像形成部は温度上昇する。しかし、輝度が低くない画像の場合は、液晶パネルは、光の透過量が多いため、光の吸収が少なく、画像形成部の温度上昇が少ない。
【０１０１】
また、画像データの輝度値が、高いときは、装置内部品としての投写光学系（投写レンズ６０１、折り返しミラー６０２、曲面ミラー６０３）に向う光量が多く、光吸収による発熱量が多くなり投写光学系が温度上昇する。また、光源３０の光に含まれる紫外光により、投写光学系が化学変化を起こして劣化するおそれもある。
【０１０２】
このように、投写する画像によっては、装置内の部品としての画像形成部や、投写光学系の光源からの光での発熱が少なく、温度上昇が少ないのである。
【０１０３】
そこで、（態様１）では、画像データに基づいて画像形成部へ照射される光の光エネルギーを調整する。例えば、上述したように、輝度値の低い画像データであるときは、光の吸収により画像形成部が温度上昇するため、画像形成部へ照射する光の光エネルギーを落とす。光エネルギーを落とすことで、画像形成部に光が吸収されたときの画像形成部の発熱が抑制される。その結果、画像形成部の温度上昇を抑制することができる。
【０１０４】
また、画像データの輝度値が高いときも、光吸収により投写光学系が温度上昇するため、画像形成部へ照射する光の光エネルギーを落とす。光エネルギーを落とすことで、投写光学系に入射する光の光エネルギーを抑えることができ、投写光学系光吸収による発熱が抑制される。その結果、画像形成部の温度上昇を抑制することができる。
【０１０５】
また、画像データの輝度が低くないときや高くないときは、光エネルギーを落とさずに画像形成部に光を照射する。これにより、投写画像が暗くなるのを抑制することができる。
このように、画像データに基づいて画像形成部へ照射する光の光エネルギーを調整することで、投写画像が暗くなるのを抑えて、画像生成部や投写光学系などの装置内部品の温度上昇を抑えることが可能となる。
【０１０６】
（態様２）
（態様１）において、画像データの輝度値γが、第１の閾値α以上とき、および、前記第１の閾値αよりも値が低い第２の閾値β以下のとき、ＤＭＤ５０２などの画像形成部への光エネルギーを低下させるように光源３０に供給する電力を調整する電力調整手段（メイン制御部７１および光源制御部７３）を備えた。
これによれば、実施例１で説明したように、画像データの輝度値γが、第１の閾値α以上ときは、投写光学系（投写レンズ６０１、折り返しミラー６０２、曲面ミラー６０３）に向う光量が多く、光吸収による発熱量が多くなり投写光学系が温度上昇する。また、光源３０の光に含まれる紫外光により、投写光学系が化学変化を起こして劣化するおそれもある。従って、画像データの輝度値γが、第１の閾値α以上とき、画像形成部への光エネルギーを低下させることで、画像形成部から投写光学系に向う光量が多くても、その光エネルギーは低いので、投写光学系の発熱や劣化を抑制することができる。
【０１０７】
また、画像データの輝度値γが第２の閾値β以下のときは、先の図８を用いて説明したように、マイクロミラー５０２ａの隙間から保持基板５０２ｂに多くの光が入射し、画像形成部に吸収される。しかし、画像形成部への光エネルギーを低下させることで、画像形成部に多くの光が吸収されても、その光エネルギーは低いので、画像形成の発熱を抑制することができる。
【０１０８】
（態様３）
光源３０と、入力画像データなどの画像データに基づいて光源３０から出射される光を用いて画像を形成するＤＭＤ５０２などの画像形成部と、該画像形成部で形成された画像を拡大して、スクリーンＳなどの投写面に投写するための投写光学系などの投写光学部（本実施形態では、投写レンズ６０１、折り返しミラー６０２、曲面ミラー６０３などで構成）とを備えたプロジェクタなどの画像投写装置において、画像データに基づいて、装置内に空気を流す送風手段（本実施形態では、排気ファン８６や吸気ブロワ９１）を制御する制御手段（本実施形態では、メイン制御部７１やファン制御部７４などで構成）を備えた。
これによれば、実施例４で説明したように、輝度値によって投写光学系の光吸収による発熱量が多くなったり、ＤＭＤ５０２などの画像形成部の光吸収による発熱量が多くなる。しかし、態様３によれば、画像データに基づいて、送風手段を制御することで、投写光学系の光吸収による発熱量が多くななる画像のときや、画像形成部の光吸収による発熱量が多くなる画像のときは、装置内に流す空気の流量が増えるように、送風手段を制御することができる。これにより、投写光学系の光吸収による発熱量が多くなる画像のときや、画像形成部の光吸収による発熱量が多くなる画像のときでも、投写光学系や画像形成部の温度上昇を抑制することができ、良好な投写画像を維持することができる。
また、投写光学系や画像形成部の光吸収による発熱量が少なく、投写光学系や画像形成部の光吸収による温度上昇が少ない画像を投写するときは、送風手段の装置内に流す空気の流量を減らすことができ、送風手段の騒音を低減することができる。
【０１０９】
（態様４）
（態様３）において、制御手段（メイン制御部７１やファン制御部７４などで構成）は、画像データの輝度値γが、第１の閾値α以上とき、投写光学部（投写レンズ６０１、折り返しミラー６０２、曲面ミラー６０３などで構成）へ流れる空気の流量が増加するように前記送風手段（排気ファン８６、吸気ブロワ９１などで構成）を制御し、画像データの輝度値が、第１の閾値よりも値が低い第２の閾値β以下のとき、ＤＭＤなどの画像形成部へ流れる空気の流量が増加するように前記送風手段を制御する。
これによれば、上述したように、入力画像データなどの画像データの輝度値が高いときは、投写光学部の光吸収による発熱量が多い。従って、投写光学部へ流れる空気の流量を増やすことで、空冷効率を高め、投写光学部の光吸収による発熱量が多くても、投写光学部が温度上昇するのを抑制することができる。
また、画像データの輝度値が高いときは、画像形成部の光吸収による発熱量が多い。従って、画像形成部へ流れる空気の流量を増やすことで、空冷効率を高め、画像形成部の光吸収による発熱量が多くても、画像形成部が温度上昇するのを抑制することができる。
【０１１０】
（態様５）
光源３０と、入力画像データなどの画像データに基づいて該光源３０から出射される光を用いて画像を形成するＤＭＤ５０２などの画像形成部と、該画像形成部で形成された画像を拡大して、スクリーンＳなどのの投写面に投写するためのを投写光学部（本実施形態では、投写レンズ６０１、折り返しミラー６０２、曲面ミラー６０３などで構成）とを備えたプロジェクタなどの画像投写装置において、画像データに基づいて、投写モードを変更する投写モード変更手段（メイン制御部７１などで構成）を有する。
これによれば、実施例２や実施例３で説明したように、輝度値によって投写光学系の光吸収による発熱量が多くなったり、ＤＭＤ５０２などの画像形成部の光吸収による発熱量が多くなる。よって、投写面に投写するときにＤＭＤなどの画像形成部、または、投写光学系が光の吸収により温度上昇するような画像のときは、画像形成部または投写光学系の光の吸収による温度上昇が抑えられる投写モードにする。これにより、画像形成部または投写光学系の光の吸収による温度上昇を抑制することができる。
【０１１１】
（態様６）
（態様５）において、回転することによって光源からの光を時分割で互いに異なる色に色分離して前記画像形成部へ照射するカラーホイール４０１を備え、メイン制御部７１などの投写モード変更手段は、前記画像データの輝度値が、第１の閾値以上とき、および、前記第１の閾値αよりも値が低い第２の閾値β以下のとき、ＤＭＤ５０２などの画像形成部へ照射する光の光エネルギーを低下させるように光源波形などの光源に供給する電力の波形を変更する。
これによれば、実施例２で説明したように、入力画像データなどの画像データの輝度値が高いときは、投写光学部に向う光の量が多くり、投写光学部が吸収する光の量も多くなる。しかし、画像形成部へ照射する光の光エネルギーを低下させることで、画像形成部から投写光学系に向う光量が多くても、その光エネルギーは低いので、投写光学部が吸収する光の量が多くても、投写光学系の光吸収による発熱量を抑えることができ、投写光学系の温度上昇を抑制できる。
【０１１２】
また、画像データの輝度値γが第２の閾値β以下のときは、画像形成部に吸収される光の量が多くなる。しかし、画像形成部へ照射する光の光エネルギーを低下させることで、画像形成部に多くの光が吸収されても、その光エネルギーは低いので、画像形成の発熱を抑制することができる。
【０１１３】
また、画像形成部へ照射する光の光エネルギーを低下させるように光源波形などの光源に供給する電力の波形を変更することで、投写画像の明るさの低下を抑えて、画像形成部への光エネルギーを低下させることができる。
【０１１４】
（態様７）
（態様５）において、メイン制御部７１などの投写モード変更手段は、入力画像データのなどの画像データの輝度値γが、第１の閾値α以上とき、および、前記第１の閾値よりも値が低い第２の閾値β以下のとき、前記画像データを前記画像形成部を制御する制御信号に変換する変換係数を変更する。
これによれば、実施例３で説明したように、輝度値γが第１閾値以上のとき、制御信号により画像形成部を制御すると、輝度値γが第１閾値未満、第２閾値を越える通常モードのときよりも画像形成部から投写光学部へ向う光の量が低減されるように、変換係数を変更することで、投写光学部の温度上昇を抑制することができる。
また、輝度値γが第１閾値以上のとき、制御信号により画像形成部を制御すると、輝度値γが第１閾値未満、第２閾値を越える通常モードのときよりも画像形成部に吸収される光量が減るように変換係数を変更することで、画像形成部の温度上昇を抑制することができる。
【０１１５】
（態様８）
（態様２、４、６または７）において、装置内の温度および環境温度の少なくとも一方に基づいて、第１の閾値および第２の閾値の少なくとも一方を変更するメイン制御部７１などの閾値変更手段を備えた。
これによれば、実施形態で説明したように、装置内の温度が高いときは、投写光学部や画像形成部の温度が高く、光吸収による発熱量が少なくても、投写光学部や、画像形成部の温度が高くなりやすい。また、環境温度が高いと、投写光学系や画像形成部の冷却効率が落ちて、光吸収により温度上昇しやすい。よって、この場合は、第１閾値を下げたり、第２閾値を上げたりするのが好ましい。また、これとは逆に、装置内の温度や環境温度が低いときは、光吸収による発熱量が多少、多くても、問題となるような温度にまで投写光学系や画像形成部が達しない。従って、この場合は、第１閾値を上げたり、第２閾値を下げたりすることができる。
よって、装置内の温度および環境温度の少なくとも一方に基づいて、第１の閾値および第２の閾値の少なくとも一方を変更することで、投写光学系や画像形成部が問題となる温度に達するのを良好に抑制でき、また、低輝度のとき、高輝度のときの画質の低下、騒音などを極力よく抑えることができる。
【０１１６】
（態様９）
（態様２、４、６、７、８）において、外気を取り込む吸気口および装置内の空気を排気する排気口の少なくとも一方に設けられたフィルターの目詰まり具合を検知する目詰まり検知手段（本実施形態では風量計）と、目詰まり検知手段の検知結果に基づいて、前記第１の閾値および前記第２の閾値の少なくとも一方を変更するメイン制御部７１などの閾値変更手段とを備えた。
これによれば、実施形態で説明したように、フィルターが目詰まりすると、装置の風量が低下し、投写光学部や画像形成部の冷却効率が落ちて、光吸収により温度上昇しやすい。よって、フィルターが目詰まり具合により第１閾値や第２閾値を変更することで、投写光学系や画像形成部のが問題となる温度に達するのを抑制できる。
【０１１７】
（態様１０）
（態様９）において、目詰まり検知手段は、装置内部、吸気口８４または排気口８５の風量に基づいて、フィルターの目詰まり具合を検知する。
これによれば、フィルターが目詰まりすることで、風量が低下するので、風量を検知することで、フィルターの目詰まりを把握することができる。
【符号の説明】
【０１１８】
１：プロジェクタ
１５：光学エンジン
３０：光源
４０：照明光学系ユニット
５０：画像表示ユニット
６０：投写光学系ユニット
７１：メイン制御部
７２：ＤＭＤ制御部
７３：光源制御部
７４：ファン制御部
８４：吸気口
８５：排気口
８６：排気ファン
９１：吸気ブロワ
４０１：カラーホイール
５０２：ＤＭＤ
５０２ａ：マイクロミラー
５０２ｂ：保持基板
５０３：ヒートシンク
６０１：投写レンズ
６０２：折り返しミラー
６０３：曲面ミラー
Ｓ：スクリーン
α：第１閾値
β：第２閾値
γ：入力画像データの輝度値
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１１９】
【特許文献１】特許第３４７１７７２号公報
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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