JP2016170206A - プロジェクター - Google Patents
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Abstract
【解決手段】プロジェクターは、複数の光源と、複数の光源に冷却空気を流通させる複数の冷却ファン61(61A〜61D)と、複数の光源のうち点灯していない光源がある場合に、複数の冷却ファン61(61A〜61D)のうち、点灯していない光源に冷却空気を流通させる冷却ファン61の回転速度を低減させる制御装置7と、を有する。
【選択図】図2
Description
近年、プロジェクターの用途が多様化しており、投射画像の高輝度化の要望が高まってきている。これに対し、複数の光源装置を備えたプロジェクターが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
この特許文献1に記載のプロジェクターは、超高圧水銀ランプ等の光源をそれぞれ有する2つの光源装置と、これら光源装置から入射される光を反射させる反射体と、を有する。そして、当該反射体により反射された光は、各種光学部品を介して液晶パネルによって変調され、投射レンズによって投射される。
しかしながら、複数の光源のうちのいずれかが点灯していない場合でも、当該光源に冷却空気を流通させ続けると、無駄に冷却装置が駆動されることとなり、当該冷却装置の駆動音や風切音が大きいままとなる。このような問題から、静音化できる構成が要望されてきた。
ここで、プロジェクターが発生する騒音には、ファンの駆動音や、当該ファンの駆動によって生じる気流の風切音が大きな割合を占める。このことから、ファンの回転速度が低くなれば駆動音が小さくなる他、気流が弱まることにより風切音が小さくなるので、プロジェクターが発生する騒音も小さくなる。
これに対し、上記第1態様によれば、複数の光源のうち点灯していない光源がある場合には、制御装置により、当該点灯していない光源に冷却空気を流通させる冷却ファンの回転速度が低減される。これによれば、点灯していない光源に冷却空気を流通させる冷却ファンの駆動音を低減できる他、当該冷却ファンによる気流を弱めることができる。従って、これら駆動音及び風切音を小さくすることができ、プロジェクターを静音化できる。また、冷却ファンの消費電力を低減でき、ひいては、プロジェクターの消費電力も低減できる。
上記第1態様によれば、冷却ファンと光源とは1対1で対応する。これによれば、各光源を効果的に冷却できる。
また、点灯していない光源が存在する場合には、当該光源を特定することにより、回転速度を低減させる対象とすべき冷却ファンを、制御装置が把握できる。従って、当該冷却ファンの回転速度を確実に低減できる。
上記第1態様によれば、点灯していない光源に冷却空気を流通させる冷却ファンは停止される。これによれば、冷却ファンの駆動音及び風切音を確実に低減できる。従って、プロジェクターを確実に静音化できる他、消費電力をより低減できる。
上記第2態様によれば、冷却ファンによってダクト内を流通する冷却空気は、当該ダクトにて分流されて、複数の光源に導かれる。ここで、複数の光源のうち点灯していない光源が存在する場合には、制御装置により動作される流路切替機構が、当該点灯していない光源に導かれる予定の冷却空気を他の光源に導く。これとともに、制御装置は、冷却ファンの回転速度を低減させる。
これによれば、点灯していない光源に導かれる冷却空気の分だけ、冷却ファンの回転速度を低減できるとともに、他の発光管を冷却できる流量の冷却空気を当該他の発光管に確実に流通させることができる。従って、冷却ファンの駆動音を低減できる他、発生する風切音を弱めることができるので、プロジェクターの静音化を図ることができる他、消費電力を低減できる。
上記第2態様によれば、流路切替機構が、上記分流部に設けられていることにより、当該流路切替機構によって、点灯していない光源に向けて冷却空気が流通することを抑制できる他、当該点灯していない光源に向けて流通する冷却空気を他の光源に確実に分配できる。従って、現在点灯している光源を確実に冷却できる。
このような構成によれば、発光管及び固体光源ユニットのいずれかである光源が点灯していない場合にてプロジェクターから発生する騒音を低減できる。
以下、本発明の第1実施形態について、図面に基づいて説明する。
[プロジェクターの外観構成]
図1は、本実施形態に係るプロジェクター1を示す概要斜視図である。
本実施形態に係るプロジェクター1は、後述する照明装置31から出射される光を変調して画像情報に応じた画像を形成し、当該画像をスクリーン等の被投射面上に拡大投射する投射型表示装置である。
このプロジェクター1は、詳しくは後述するが、複数の光源装置32と、当該複数の光源装置32のそれぞれに応じた複数の冷却ファン61と、を備え、当該複数の光源装置32のいずれかの光源装置32の発光管322が点灯していない状態では、当該光源装置32に冷却空気を流通させる冷却ファン61の回転速度を低減させる機能を有する。詳述すると、プロジェクター1は、いずれかの光源装置32が点灯していない状態では、当該光源装置32に冷却空気を流通させる冷却ファン61の駆動を停止させ、これにより騒音の低減を図るものである。
このプロジェクター1は、図1に示すように、外装を構成する外装筐体2を備える。
天面部21には、使用者がプロジェクター1を把持したり、天井等に設置された器具にプロジェクター1を固定する際に利用される一対の把手211が設けられている。また、天面部21には、後述する光源装置32を外装筐体2内に交換可能に収納するための開口部(図示省略)が形成され、当該開口部は、カバー部材212によって覆われている。
底面部22には、図示を省略するが、設置台等の設置面上に載置される際に、当該設置面と接触する脚部が設けられている。
正面部23には、後述する画像形成装置3を構成する投射光学装置35の一部が露出する開口部231が形成されている。
これらの他、図示を省略するが、右側の側面部26には、外装筐体2外の空気を内部に導入する導入口が形成され、左側の側面部25には、外装筐体2内の空気を外部に排出する排気口が形成されている。
図2は、本実施形態に係るプロジェクター1の内部構成を示すブロック図である。
プロジェクター1は、上記外装筐体2の他、図2に示すように、当該外装筐体2内に収納される画像形成装置3、点灯装置4、点灯状態検出装置5、冷却装置6及び制御装置7を備える。この他、外装筐体2内には、図示を省略するが、プロジェクター1の構成部品に電力を供給する電源装置を有する。
画像形成装置3は、後述する制御装置7による制御の下、当該制御装置7から入力される画像情報(画像信号を含む)に応じた画像を形成及び投射する。このような画像形成装置3は、照明装置31、光変調装置34及び投射光学装置35を有する。この他、図示を省略するが、画像形成装置3は、照明装置31から出射された光の中心軸に直交する面内の照度分布(輝度分布)を均一化する均一化装置と、入射される光の偏光方向を揃える偏光変換装置と、当該照度分布が均一化された光から赤、緑及び青の色光を分離する色分離装置と、色合成装置と、を有する。
投射光学装置35は、光変調装置34により形成されて色合成装置により合成された画像を上記被投射面上に拡大投射する。この投射光学装置35としては、図示を省略するが、鏡筒と、当該鏡筒内に収納配置される複数のレンズを有する組レンズを例示できる。
図3は、光源装置32の構成を示す図である。
照明装置31は、複数の光源装置32を有する。本実施形態では、照明装置31は、4つの光源装置32(32A〜32D)を有する。
各光源装置32は、図3に示すように、光を出射する光源ランプ321、主反射鏡324及び平行化凹レンズ325と、これらを収納配置する収納体326と、を備える。
発光管322は、後述する点灯装置4の点灯回路41から供給されるランプ電力によって発光する略球形状の発光部3221と、発光部3221の両端から互いに反対方向に延出する一対の封止部3222,3223と、を有する。
一対の封止部3222,3223内には、図示を省略するが、発光部3221内の電極とそれぞれ電気的に接続される金属箔及びリード線が配置されている。これらのうち、発光部3221より光源装置32からの光の出射方向側に位置する封止部3223には、発光部3221における当該出射方向側を覆って、入射される光を反射させる副反射鏡323が設けられている。また、当該封止部3223とは発光部3221を挟んで反対側に位置する封止部3222には、主反射鏡324が設けられている。
平行化凹レンズ325は、主反射鏡324により収束される光束を平行化する。
これらのうち、ダクト3262は、図示を省略するが、収納体本体3261に取り付けられて、当該収納体本体3261の外面と、当該ダクト3262の内面とにより、収納体326外から導入された空気を流通させて、収納体本体3261内の発光管322に導くダクト部を形成する。
このような構成を有する各光源装置32の発光管322には、点灯装置4において対応する点灯回路41からランプ電力が供給され、これにより、発光管322が点灯して、光源装置32から光が出射される。
なお、各光源装置32は、上記外装筐体2内に交換可能に設けられており、外装筐体2に設けられたカバー部材212(図1参照)を取り外して光源収納部(図示省略)を露出させることにより、当該光源収納部内に各光源装置32を個別に交換できる。
図2に戻り、点灯装置4は、各光源装置32(32A〜32D)の発光管322にランプ電力を供給して、当該発光管322を点灯させる装置である。この点灯装置4は、各光源装置32に応じて設けられた複数の点灯回路41(41A〜41D)を有する。そして、点灯回路41A〜41Dは、光源装置32A〜32Dのうち、対応する光源装置32に、それぞれ個別に上記ランプ電力を供給する。なお、このようなランプ電力として、点灯回路41は、例えば、発光管322を高輝度点灯させる高輝度モード用のランプ電力と、発光管322を低輝度点灯させる低輝度モード用のランプ電力とのいずれかを、対応する光源装置32の発光管322に供給する。これらのうち、高輝度モード用のランプ電力は、低輝度モード用のランプ電力より高い。
このような点灯回路41が、対応する発光管322にどちらのランプ電力を供給するかは、後述する制御装置7によって決定される。
点灯状態検出装置5は、光源装置32A〜32Dの各発光管322の点灯状態を検出する。本実施形態では、点灯状態検出装置5は、各点灯回路41A〜41Dによってランプ電力が供給された際に各発光管322を導通する電流の電圧値を検出することにより、各発光管322の点灯状態を検出し、当該各発光管322の点灯状態を制御装置7に出力する。この電圧値を判定することにより、制御装置7は、各発光管322が点灯しているか否かを把握できる。
冷却装置6は、プロジェクター1を構成する画像形成装置3、制御装置7及び上記電源装置(図示省略)を冷却対象とし、これら冷却対象に冷却空気を流通させて、当該冷却対象を冷却する。この冷却装置6は、上記光源装置32のそれぞれに冷却空気を流通させて、各光源装置32の発光管322を冷却する複数の冷却ファン61を有する。具体的に、冷却装置6は、4つの光源装置32(32A〜32D)に応じて4つの冷却ファン61(61A〜61D)を有する。
このような冷却装置6は、制御装置7により制御される。すなわち、冷却ファン61A〜61Dの駆動は、当該制御装置7により個別に制御される。例えば、各冷却ファン61A〜61Dの回転速度及びON/OFFは、制御装置7により制御される。
図4は、制御装置7の構成を示すブロック図である。
制御装置7は、CPU(Central Processing Unit)等の処理装置や、フラッシュメモリー等の記憶装置を有し、プロジェクター1の動作を制御する。この制御装置7は、例えば、外部から入力される画像情報を必要に応じてデコードし、当該画像情報に応じた画像信号(駆動信号)を上記光変調装置34に出力して、上記画像形成装置3に当該画像情報に応じた画像を形成及び投射させる。また、制御装置7は、上記光源装置32を点灯させる点灯装置4の動作制御や、冷却装置6の動作制御を行う。
このような制御装置7は、図4に示すように、上記記憶装置により構成される記憶部71と、当該記憶部71に記憶されたプログラムを上記処理装置が処理することにより実現される点灯状態判定部72、動作制御部73及び報知部74を有する。
点灯状態判定部72は、上記点灯状態検出装置5による検出結果に基づいて、各光源装置32の発光管322が点灯しているか否かを判定する。そして、点灯状態判定部72は、点灯していない発光管322が存在する場合には、当該発光管322を有する光源装置32を特定する。
例えば、動作制御部73は、上記画像信号を光変調装置34に出力して、当該画像信号に応じた画像を形成させる。
また、動作制御部73は、使用者により設定されたプロジェクター1の動作モードや上記画像情報に基づいて、各光源装置32A〜32Dの点灯を制御する。具体的に、動作制御部73は、対応する光源装置32A〜32Dに点灯装置4の点灯回路41A〜41Dが供給するランプ電力を制御して、当該光源装置32〜32Dの各発光管322の点灯を制御する。この際、投射画像の輝度を調整するために、動作制御部73は、光源装置32A〜32Dの少なくともいずれかを消灯させる場合もある。
更に、動作制御部73は、点灯状態判定部72によって点灯していない発光管322が存在すると判定された場合には、点灯していない発光管322を有すると特定された光源装置32に冷却空気を流通させる冷却ファン61を停止させる。
このように、動作制御部73は、意図的に光源装置32(発光管322)を消灯した場合でも、当該光源装置32に冷却空気を流通させる冷却ファン61を停止させる。
具体的に、発光管322が点灯していないと判定された場合で、かつ、累積点灯時間が記憶部71に記憶されている想定寿命時間を超えている等、発光管322が点灯していない原因が寿命であることが想定される場合には、報知部74は、発光管322が寿命を迎えた旨のメッセージや、該当する発光管322を有する光源装置32の交換を促すメッセージを含む報知情報を報知する。一方、発光管322が点灯しない原因が点灯処理時の不具合等の不良である場合には、報知部74は、プロジェクター1の再起動を促すメッセージを含む報知情報を報知する。このような報知部74は、例えば、画像形成装置3に報知情報を含む画像をOSD(On Screen Display)によって表示させたり、音声出力装置(図示省略)に報知情報に応じた音声を出力させたりすることによって、当該報知情報を報知する。
図5は、制御装置7により実行される動作制御処理を示すフローチャートである。
上記制御装置7を構成する処理装置は、記憶部71に記憶された動作制御プログラムを読み出して、以下に示す動作制御処理を実行する。
この動作制御処理では、図5に示すように、まず、動作制御部73が、使用者により設定されたプロジェクター1の動作モードや画像情報に基づいて、照明装置31の各光源装置32A〜32Dを点灯させる(ステップS1)。
また、動作制御部73が、各光源装置32A〜32Dの点灯状態に応じて、冷却装置6の各冷却ファン61A〜61Dを駆動させる(ステップS2)。
このステップS3の判定処理にて、点灯していない発光管322は存在しないと判定されると(ステップS3:NO)、制御装置7は、処理をステップS1に戻す。
一方、ステップS3の判定処理にて、点灯していない発光管322が存在すると判定されると(ステップS3:YES)、動作制御部73が、冷却ファン61A〜61Dのうち、当該点灯していない発光管322を有する光源装置32として特定された光源装置32に冷却空気を流通させている冷却ファン61を停止させる(ステップS4)。
このステップS5の判定処理にて、上記原因が点灯不良や寿命でないと判定されると(ステップS5:NO)、制御装置7は、当該原因は動作制御部73による意図的な不点灯であると判断して、処理をステップS1に戻す。
一方、ステップS5の判定処理にて、上記原因が点灯不良及び寿命のいずれかであると判定されると(ステップS5:YES)、報知部74は、当該原因や対処方法を示すメッセージを含む上記報知情報を報知する(ステップS6)。この後、制御装置7は、処理をステップS1に戻す。
このような動作制御処理は、プロジェクター1の電源がONされている間、繰り返し実行される。
光源としての各発光管322のうち点灯していない発光管322が存在する場合には、制御装置7の動作制御部73は、当該点灯していない発光管322に冷却空気を流通させる冷却ファン61の回転速度を低減させ、当該冷却ファン61を停止させる。これによれば、点灯していない発光管322に冷却空気を流通させる冷却ファン61の駆動音を低減できる他、当該冷却ファン61によって生じる気流を弱めることができ、風切音を小さくすることができる。従って、プロジェクター1を静音化できる。また、駆動が制限される冷却ファン61の消費電力、ひいては、プロジェクター1の消費電力を低減できる。
また、点灯していない発光管322が存在する場合には、当該発光管322が有する光源装置32を特定しやすくすることができ、停止させる対象とすべき冷却ファン61を制御装置7が容易に把握できる。従って、当該冷却ファン61を確実に停止させることができる。
次に、本発明の第2実施形態について説明する。
本実施形態に係るプロジェクターは、上記プロジェクター1と同様の構成を有する。ここで、当該プロジェクター1では、発光管322が点灯していない場合に、当該発光管322に冷却空気を流通させる冷却ファン61を停止させた。これに対し、本実施形態に係るプロジェクターでは、各光源装置32に冷却空気を流通させる冷却ファン61の回転速度を低減させるとともに、流路切替機構によって、点灯していない発光管322を有する光源装置32への冷却空気の流通を制限する。この点で、本実施形態に係るプロジェクターと上記プロジェクター1とは相違する。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同一又は略同一である部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
本実施形態に係るプロジェクター1Aは、図6に示すように、冷却装置6に代えて冷却装置6Aを有し、更にダクト8及び複数の流路切替機構91を有する他は、上記プロジェクター1と同様の構成を有する。
ダクト8は、冷却ファン61及び各光源装置32と接続され、当該冷却ファン61によって流通される冷却空気を各光源装置32に導く。このダクト8は、内部を流通する冷却空気を光源装置32(32A〜32D)に応じて分流する分流部81を有する。
例えば、流路切替機構91Aは、分流部81において光源装置32Aに流通する冷却空気の流路上に設けられ、当該流路を閉塞して当該光源装置32Aに流通する予定の冷却空気を遮蔽し、これにより、当該冷却空気を他の光源装置32B〜32Dに流通可能とする。他の流路切替機構91B〜91Dも同様である。
例えば、動作制御部73は、点灯していない光源装置32への冷却空気の流通分だけ流量が少なくなるものの、点灯している光源装置32への冷却空気の流通分が確保される程度に、冷却ファン61の回転速度を低減させる。これにより、点灯している光源装置32を冷却しつつ、冷却ファン61の駆動音及び風切音を低減する。
図7は、本実施形態にける制御装置7により実行される動作制御処理を示すフローチャートである。
本実施形態に係る制御装置7は、図5に示した動作制御処理に代えて、以下に示す動作制御処理を実行する。この動作制御処理も、記憶部71に記憶された動作制御プログラムに基づいて実行される。
この動作制御処理では、図7に示すように、上記ステップS1〜S3が実行される。
そして、当該ステップS3の判定処理にて、点灯していない発光管322が存在すると判定されると(ステップS3:YES)、上記のように、動作制御部73が、当該発光管322を有する光源装置32に対応する流路切替機構91に、当該光源装置32への冷却空気の流路を閉塞させるとともに、冷却ファン61の回転速度を低減させる(ステップSA4)。
この後、制御装置7は、上記ステップS5を実行し、必要に応じてステップS6を実行した後、処理をステップS1に戻す。
このような動作制御処理は、プロジェクター1Aの電源がONされている間、繰り返し実行される。
冷却ファン61によってダクト8内を流通する冷却空気は、当該ダクト8の分流部81にて分流されて、複数の光源装置32のそれぞれが有する発光管322に導かれる。ここで、点灯していない発光管322が存在する場合には、制御装置7の動作制御部73により動作される流路切替機構91が、当該点灯していない発光管322に導かれる予定の冷却空気を他の発光管322に導く。これとともに、動作制御部73は、冷却ファン61の回転速度を低減させる。
これによれば、点灯していない発光管322に導かれる冷却空気の分だけ、冷却ファン61の回転速度を低減できるとともに、他の発光管322を冷却できる流量の冷却空気を当該他の発光管322に確実に流通させることができる。従って、冷却ファン61の駆動音及び風切音を低減できるので、プロジェクター1の静音化を図ることができる他、消費電力を低減できる。
本発明は、上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
上記各実施形態では、光源として発光管322を有する光源装置32が採用された。しかしながら、本発明はこれに限らない。すなわち、発光管322以外の光源を有する光源装置が採用されてもよい。
例えば、発光管322を有する光源装置32に代えて、複数の固体光源素子363を有する光源装置36をプロジェクター1,1Aに採用してもよい。
この光源装置36は、図8に示すように、光源として固体光源ユニット361を備える。この固体光源ユニット361は、複数の固体光源素子363が基板364上にマトリクス状に配列された固体光源アレイ362と、各固体光源素子363を基板364に押圧固定するプレート365と、を有する。このような固体光源ユニット361に採用される固体光源素子363としては、LD(Laser Diode)やLED(Light Emitting Diode)を例示できる。
なお、固体光源ユニット361が互いに離れて複数配置され、上記冷却ファン61やダクト8及び流路切替機構91によってそれぞれ個別に冷却可能であれば、それぞれの固体光源ユニット361を独立した光源装置と見なすことができる。
そして、動作制御部73が、複数の光源装置36のそれぞれの点灯状態に応じて、当該光源装置36に対応する冷却ファン61(61A〜61D)を駆動させ、少なくとも1つの光源装置36が点灯していない場合に、当該冷却ファン61の回転速度を低減させたり(冷却ファン61を停止させたり)、上記流路切替機構91を動作させることにより、上記プロジェクター1,1Aと同様の効果を奏することができる。
なお、上記光源装置36は、例えば、上記光変調装置34が変調する色光毎に設けられ、それぞれ異なる色光(例えば、赤、緑及び青の色光)を出射する構成としてもよく、入射される励起光によって励起されて蛍光を発する蛍光体に当該励起光を出射する構成としてもよい。また、各光源装置36の配置は、適宜設定可能である。
また、上記第2実施形態では、点灯していない発光管322(光源装置32)が存在する場合に、対応する流路切替機構91により、当該発光管322に流通される冷却空気の流路を閉塞して当該冷却空気を遮蔽するとともに、対応する冷却ファン61の回転速度を低減させた。しかしながら、本発明はこれに限らない。例えば、対応する流路切替機構91によって冷却空気の流路を完全には閉塞しなくてもよい。また、ダクト8に冷却空気を流通させる冷却ファン61の数は2以上であってもよく、また、複数の光源装置32、ダクト8、流路切替機構9及び冷却ファン61のセットが複数あってもよい。
上記各実施形態では、1つの光源装置32は、1つの発光管322を有するとした。しかしながら、本発明はこれに限らず、複数の発光管322を有する構成としてもよい。
Claims (6)
- 複数の光源と、
前記複数の光源に冷却空気を流通させる複数の冷却ファンと、
前記複数の光源のうち点灯していない光源がある場合に、前記複数の冷却ファンのうち、前記点灯していない光源に前記冷却空気を流通させる冷却ファンの回転速度を低減させる制御装置と、を有することを特徴とするプロジェクター。 - 請求項1に記載のプロジェクターにおいて、
前記複数の冷却ファンは、前記複数の光源のうち対応する光源に冷却空気を流通させ、
前記複数の冷却ファンの数と、前記複数の光源の数とは同じであることを特徴とするプロジェクター。 - 請求項1又は請求項2に記載のプロジェクターにおいて、
前記制御装置は、前記複数の光源のうち点灯していない光源がある場合、前記複数の冷却ファンのうち前記点灯していない光源に前記冷却空気を流通させる冷却ファンを停止させることを特徴とするプロジェクター。 - 複数の光源と、
前記複数の光源に冷却空気を流通させる冷却ファンと、
前記冷却空気を分流して前記複数の光源に分配するダクトと、
前記ダクト内を流通する前記冷却空気の流路を切り替える流路切替機構と、
前記複数の光源のうち点灯していない光源がある場合に、前記点灯していない光源に導かれていた前記冷却空気が他の光源に導かれるように前記流路切替機構を動作させ、前記冷却ファンの回転速度を低減させる制御装置と、を備えることを特徴とするプロジェクター。 - 請求項4に記載のプロジェクターにおいて、
前記ダクトは、内部を流通する前記冷却空気を分流して、前記複数の光源のそれぞれに導く分流部を有し、
前記流路切替機構は、前記分流部に設けられ、前記点灯していない光源に向けて流通する前記冷却空気を遮蔽することを特徴とするプロジェクター。 - 請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のプロジェクターにおいて、
前記複数の光源のそれぞれは、発光管及び固体光源ユニットのいずれかであることを特徴とするプロジェクター。
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Citations (12)
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