JP4878203B2 - 画像投射装置 - Google Patents

Description

本発明は、液晶プロジェクタ等の画像投射装置に関し、特に電源遮断時に装置情報を不揮発性メモリ等の記憶手段に記憶保存する機能を有する画像投射装置に関する。

液晶プロジェクタ等の画像投射装置は、一般に外部電源としての商用ＡＣ電源からの電力供給を受けて動作する。そして、該装置の各種動作は、システム制御回路からの制御信号やデータによってコントロールされる。

このような画像投射装置では、電源スイッチのオフに伴い、該電源オフ直前の装置に関する各種情報（以下、装置情報という）を、ＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリに書き込み保存する。装置情報としては、設定モード、システムの動作状況、ランプの累積点灯時間等がある。このような装置情報を次回の装置使用時に参照して制御やデータ設定を行うことで、次回の装置使用時に前回と同じ装置状態から使用を開始したり、ランプの交換を促すメッセージを表示したりすることができる。

但し、不揮発性メモリへの装置情報の書き込みが完了する直前に、停電などによって装置への電力供給が遮断されると、装置情報が消失してしまい、次回の使用時に前回の使用時の装置状態に復帰することができない。

このため、従来は、停電を検知する専用の回路を装置に付加し、停電を検知した場合には直ちに装置情報を不揮発性メモリに保存する処理を行う方式が採られている。例えば特許文献１には、単一電源から高電圧と低電圧とを生成し、停電した場合には高電圧側に備えた電圧検出回路によって該停電を検知し、装置情報を不揮発性メモリに書き込む処理を行うプロジェクタなどに流用可能な保護装置が開示されている。
特開２０００−４００３７号公報（段落００１９〜００３２、図１等）

しかしながら、従来および特許文献１にて開示されたプロジェクタでは、停電等の電源遮断を検知するために専用の検知回路を設けている。このため、部品点数の増加や装置内の回路構成の複雑化が避けられない。

本発明は、電源遮断を検知するために専用の検知回路を設けることなく、電源遮断時に確実に装置情報を保存することができるようにした画像投射装置を提供することを目的の１つとしている。

本発明の一側面としての画像投射装置は、外部電源からの電力供給を受けて動作し、光源ランプからの光を用いて画像を投射する。該画像投射装置は、光源ランプの点灯／不点灯を検出する検出手段と、該検出手段を用いて光源ランプの点灯を制御する第１の制御手段と、該画像投射装置に関する情報（装置情報）の書き込みが可能な記憶手段と、該記憶手段に対する装置情報の書き込み処理を行う第２の制御手段と、コンデンサとを有する。そして、第２の制御手段は、検出手段により光源ランプの点灯から不点灯への切り換わりが検出された場合に、コンデンサから供給される電力を用いて記憶手段に対する装置情報の書き込み処理を行うことを特徴とする。

なお、上記画像投射装置と、該画像投射装置に画像情報を供給する画像供給装置を有する画像表示システムも本発明の他の側面を構成する。

本発明によれば、本来、第１の制御手段による光源ランプの点灯制御に用いられる検出手段を、停電等の電源遮断を検知するためにも使用する。これにより、電源遮断を検知するための専用回路を設けることなく電源遮断時における装置情報の保存を確実に行うことができる。

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。

まず図２には、本発明の実施例１である画像投射装置としての液晶プロジェクタの概略構成を示している。

図２において、２１９は液晶プロジェクタである。１０２は高圧水銀ランプ等の放電ランプであり、液晶パネル２０２を照明する光源となる。液晶パネル２０２は、例えばＲ、Ｇ、Ｂ等の色成分ごとに設けられ、映像信号に応じた像を形成する。液晶パネル２０２に形成された像は、投射レンズ２０１によって不図示のスクリーン等の被投射面に投射される。液晶パネル２０２としては、反射型および透過型のいずれも使用することができる。

１０３はランプ１０２の点灯制御および点灯後の安定的な電力供給を制御する第１の制御手段としてのバラストである。１０１は電源ユニットであり、外部電源（商用ＡＣ電源）からの電力を用いてバラスト１０３に対して直流高電圧を供給したり、後述するシステム制御回路１０６その他の処理・制御系に対して直流動作電圧を供給したりする。

２１０は該プロジェクタ２１９に入力された複数の映像信号から所望の映像を選択するセレクタである。セレクタ２１０は、コネクタ２２１およびデコーダ２１１を介して入力されたビデオ信号、コンポーネント信号、アナログＲＧＢ信号、デジタルＲＧＢ信号等の映像信号から１つを選択する。コネクタ２２１には、パーソナルコンピュータや各種映像機器等の画像供給装置が接続される。デコーダ２１１は、コネクタ２２１から入力された映像信号に対して所定の同期分離処理やアナログ−デジタル信号変換などを行う。

２０８は画像処理回路であり、セレクタ２１０によって選択された映像信号に対して、インターレース・プログレッシブ変換、フレームレート変換、解像度変換、アスペクト変換などの各種画像処理を行う。この際、必要に応じてワーク領域としてのフレームメモリ２０９を使用する。

画像処理された映像信号には、画像合成回路２０７によってオンスクリーンディスプレイ（ＯＳＤ）画像信号が合成される。ＯＳＤ画像とは、プロジェクタの機能や動作モードを選択するためのメニュー、ポインタ、メッセージ等の情報を表示する画像である。

画像合成回路２０７から出力された映像信号は、パネルドライバ２０６に送られる。パネルドライバ２０６は、入力された映像信号に応じた像を液晶パネル２０２上に形成するように該液晶パネル２０２を駆動する。

また、プロジェクタ２１９は、パーソナルコンピュータ２１７との通信を行うための通信制御回路２１３を有する。この通信制御回路２１３を通じて、プロジェクタ２１９からコンピュータ２１７の制御を行ったり、逆にコンピュータ２１７からプロジェクタ２１９の制御を行ったりすることができる。

さらに、プロジェクタ２１９には、投射モード等を含む動作モードの設定や動作内容の選択を行うための操作パネル２０６や、リモコン２１６からの信号に応じた制御を可能とするためのリモコン受信回路２１４が設けられている。

第２の制御手段としてのシステム制御回路１０６は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を含むプログラム制御可能なプロセッサユニットである。システム制御回路１０６は、システムバスやＩ／Ｏからなる内部回線２１８を介して、上述した電源ユニット１０１、バラスト１０３、画像処理回路２０８およびパネルドライバ２０６等の各回路を制御する。また、システム制御回路１０６は、各回路からの情報を取得したり、ＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリ１０７に対する装置情報の書き込みおよび読み出しを行ったりする。ここにいう装置情報には、投射モードその他の設定モード、システムの動作内容や動作状況、ランプ１０２の累積点灯時間等がある。このような装置情報を次回のプロジェクタ使用時に参照して制御やデータ設定を行うことで、次回のプロジェクタ使用時に前回と同じ状態から使用を開始したり、ランプ１０２の交換を促すメッセージを表示したりすることができる。

図１には、図２に示したプロジェクタ２１９における電源供給系の構成を示している。なお、図２に示した構成要素は、図２と同じ符号を付している。

電源ユニット１０１は、商用ＡＣ電源１１０のコンセントに差し込まれたプラグ１１１を介してＡＣ１００Ｖ（又はＡＣ１２０Ｖ，２４０Ｖ等）の電力供給を受ける。そして、電源ユニット１０１は、バラスト１０３に対してＤＣ３７０Ｖ等の直流高電圧（Ｖ１電圧）を供給する。バラスト１０３は、前述したように放電ランプ１０２への電力供給をコントロールする。

ここで、図５には、バラスト１０３の構成を示している。１０３ａは降圧回路であり、電源ユニット１０１から供給されたＶ１電圧をランプ１０２の駆動電圧（例えば、８０Ｖ）まで降圧し、該駆動電圧をランプ１０２の電極に接続されたランプ駆動回路１０３ｂを介してランプ１０２に供給する。１０３ｃはバラストコントローラとしてのＣＰＵであり、降圧回路１０３ａや後述するトリガ回路１０３ｄの動作を制御する。また、ＣＰＵ１０３ｃは、システム制御回路１０６内のＣＰＵ１０６ａとの間で通信を行う。

トリガ回路１０３ｄは、ランプ１０２の電極間に１０ｋ〜２０ｋＶのトリガ電圧を印加して、ランプ１０２の放電（点灯）を開始させる。トリガ回路１０３ｄには、サーミスタ等のスイッチング素子が設けられており、ＣＰＵ１０３ｃによる該スイッチング素子の制御によってランプ電極間へのトリガ電圧の印加が行われる。

１０３ｆは分圧抵抗である。ＣＰＵ１０３ｃは、分圧抵抗１０３ｆによりランプ駆動回路１０３ｂの電圧を検出し、駆動電圧が一定になるように降圧回路１０３ａを制御する。

１０３ｅはランプ１０２の点灯／不点灯を検出する点灯センサである。本実施例では、点灯センサ１０３ｅとして、ランプ１０２が点灯することでランプ駆動回路１０３ｂに流れるＤＣ電流の有無によってランプ１０２の点灯／不点灯を検知する。点灯センサ１０３ｅとして、ランプ駆動回路１０３ｂに流れるＤＣ電流を直接ピックアップするものを用いてもよいし、ランプ駆動回路１０３ｂに流れるＤＣ電流をコイルを用いて間接的に検出するものを用いてもよい。

ＣＰＵ１０３ｃは、ランプ駆動回路１０３ｂにＤＣ電流が流れており、点灯センサ１０３ｅからの出力がある場合は、ランプ１０２が点灯していると判断する。また、ランプ駆動回路１０３ｂにＤＣ電流が流れておらず、点灯センサ１０３ｅからの出力がない場合は、ランプ１０２が点灯していないと判断する。そして、トリガ回路１０３ｄを通じてランプ電極間にトリガ電圧を印加したにもかかわらず、点灯センサ１０３ｅからの出力が得られない場合は、再度トリガ電圧をランプ電極間に印加させるようトリガ回路１０３ｄを制御する。また、ＣＰＵ１０３ｃは、点灯センサ１０３ｅによって検出したランプ１０２の点灯／不点灯を示す信号をシステム制御回路１０６に送る。

図１において、１０４は電源ユニット１０１からのＶ１電圧を５Ｖや１２Ｖ等のＶ２電圧に降圧する降圧回路である。１０５はコンデンサであり、Ｖ２電圧が印加されることで充電される。システム制御回路１０６および不揮発性メモリ１０７は、Ｖ２電圧によって動作する。

１０８は前述したバラスト１０３内のＣＰＵ１０３ｃからシステム制御回路１０６に対してランプ１０２の点灯／不点灯を示す信号を伝えるための信号線である。

１０９はシステム制御回路１０６から不揮発性メモリ１０７に対して保存すべき情報を転送するためのバスラインを示している。

次に、図３を用いてバラスト１０３（ＣＰＵ１０３ｃ）およびシステム制御回路１０６（ＣＰＵ１０６ａ）の処理動作について説明する。これらの処理動作は、バラスト１０３のＣＰＵ１０３ｃおよびシステム制御回路１０６内の不図示のメモリに格納されたコンピュータプログラムに従って実行される。

バラスト１０３において、バラスト１０３のＣＰＵ１０３ｃは、ステップＳ３０１で該プロジェクタの不図示の電源スイッチが投入（ＯＮ）されたか否かを判別する。電源スイッチがＯＮされた場合は、ステップＳ３０２に進み、トリガ回路１０３ｃを動作させ、ランプ１０２にトリガ電圧を印加する。

次に、ＣＰＵ１０３ｃは、ステップＳ３０３で、点灯センサ１０３ｅからの出力の有無を通じてランプ１０２が点灯したか否かを判別する。ランプ１０２が点灯した場合は、ランプ１０２が点灯していることを示す信号（以下、点灯信号という）をシステム制御回路１０６に送り、ステップＳ３０４に進む。一方、ランプ１０２が点灯していない場合は、ステップＳ３０２に戻り、再度ランプ１０２にトリガ電圧を印加する。

ステップＳ３０４では、ＣＰＵ１０３ｃは、停電やブレーカ作動、プラグ１１１のコンセントからの抜け等によって、ＡＣ電源１１０からの電力供給が遮断されたか否かを判別する。該電力供給が遮断された場合は、ステップＳ３０５でランプ１０２を消灯する。ここでは、ランプ１０２は、ランプ駆動回路１０３ｂからの駆動電圧の供給が停止することによって、電力負荷的に自然に消灯する。

そして、ＣＰＵ１０３ｃは、ステップ３０６にて、点灯センサ１０３ｅからの出力がなくなることでランプ１０２が消灯したことを検出し、ランプ１０２の不点灯を示す信号（以下、不点灯信号という）をシステム制御回路１０６に送る。

システム制御回路１０６のＣＰＵ１０６ａは、ステップＳ４０１において、バラスト１０３から不点灯信号を受けたか否かを判別する。不点灯信号を受けた場合、すなわちそれまで点灯信号を受けていた状態から不点灯信号を受けた状態に切り換わった場合は、ステップＳ４０２に進む。

ステップＳ４０２では、不揮発性メモリ１０７への装置情報（以下、データという）の書き込み（データ退避）を実行中か否かを判断する。実行中の場合はステップＳ４０５へ進む。一方、データ退避の実行中でない場合は、ステップＳ４０３に進む。

ステップＳ４０３では、ＣＰＵ１０６ａは、ＣＰＵ１０６ａ内に設けられた不図示の揮発性メモリ内に退避が必要なデータが存在するか否かを判定する。退避が必要なデータが存在しない場合は、本処理を終了する。一方、退避が必要なデータが存在する場合は、ステップＳ４０４に進み、該データをの不揮発性メモリ１０７への退避を開始する。

次に、ステップＳ４０５では、ＣＰＵ１０６ａは、データ退避が、ＡＣ電源遮断後にシステム制御回路１０６が停止するまでの時間内で終了可能か否かを判断する。

ここで、ＡＣ電源遮断後におけるシステム制御回路１０６の動作が停止するまでの時間と、データ退避時間との関係について図４を用いて説明する。

図４において、Ｖ１，Ｖ２はそれぞれ、先に示した電源ユニット１０１からバラスト１０３への供給電圧と、システム制御回路１０６および不揮発性メモリ１０７への供給電圧である。ｔはＡＣ電源遮断（停電）時の時刻を示す。

時刻ｔにおいて、ＡＣ電源１１０から電源ユニット１０１への電力供給が停止する。そして、これと同時に、Ｖ１電圧が降下し始める。Ｖ１電圧の降下が始まると、バラスト１０３にＶ１電圧が供給されなくなり、ランプ１０２が消灯する。一方、この間、Ｖ２電圧は、コンデンサ１０５からの電力放出の効果によって徐々に電圧を下げていく。

ここで、システム制御回路１０６や不揮発性メモリ１０７は、Ｖ２電圧よりも低いＶ２’電圧（動作保証電圧：第１の電圧）までは正常に動作するように設計されている。したがって、時刻ｔからＶ２電圧がＶ２’に降下するまでの時間の間は、システム制御回路１０６や不揮発性メモリ１０７は正常動作可能である。

バラスト１０３からシステム制御回路１０６に入力される点灯信号は、時刻ｔからランプ１０２が消灯するまでの時間Ｔ′だけ遅れた時刻ｔ＋Ｔ′にて不点灯信号に切り換わる。システム制御回路１０６は、ステップＳ４０５において、時刻ｔ＋Ｔ′からＶ２電圧がＶ２’に降下するまでの時間Ｔの間に、退避が必要なデータの不揮発性メモリ１０７への退避が完了するか否かを判別する。

時間Ｔは、不揮発性メモリ１０７への退避データのサイズと不揮発性メモリ１０７のアクセススピードによって算出できる。そして、この時間Ｔと、システム制御回路１０６、不揮発性メモリ１０７およびその他のＶ２電圧によって動作する各部での消費電力量とから、コンデンサ１０５の必要容量を決定することができる。なお、停電時刻ｔから実際に不点灯信号が出力されるまでの時間Ｔ′の間の電力消費量が無視できない程度に大きい場合は、該時間Ｔ’をＴに加えてコンデンサ１０５の必要容量を決定すればよい。

ステップＳ４０５においてデータ退避が完了可能と判断した場合は、ＣＰＵ１０６ａは、ステップＳ４０６に進み、データ退避を継続し、未退避データを不揮発性メモリ１０７に退避させる。

これにより、ＡＣ電源１１０の遮断時に、必要なデータを不揮発性メモリ１０７に自動的かつ確実に退避させることができる。しかも、本実施例では、本来、ランプ１０２に再度トリガ電圧を印加するか否かを判断するために設けられた点灯センサ１０３ｅを、ＡＣ電源が遮断されたか否かを検出する手段としても用いる。このため、部品点数の増加や回路の複雑化を招いたりすることなく、ＡＣ電源１１０の遮断時における不揮発性メモリ１０７へのデータ退避を確実に行うことができる。

一方、退避が必要なデータ量が時間Ｔ内に退避が完了しない程度に多く、ステップＳ４０５においてデータ退避が完了不可能と判断した場合は、ステップＳ４０７に進む。

ステップＳ４０７では、ＣＰＵ１０６ａは、所定の中断処理を行う。該中断処理では、退避済みのデータにチェックサムを付加することで、少なくとも退避済みのデータは次回のプロジェクタ使用時に使用したり参照したりすることができるようにする。また、退避が必要な全データの退避が完了するまでは前のデータを保持しておき、該中断処理によりこの前データを今回の退避データとして扱うためのチェックサムを付加するようしてもよい。

これにより、次回の使用時に必要なデータが完全に消失したり、破壊されたりしてしまうことを防止できる。

図７には、本発明の実施例２であるプロジェクタにおける電源供給系の構成を示している。なお、実施例１（図２）に示した構成要素と同じ構成要素には、実施例１と同じ符号を付している。

実施例１では、点灯センサとして、ランプ駆動回路に流れるＤＣ電流の有無を検知するものを用いたが、本実施例では、ランプ１０２から発せられる光を検出する受光素子１２０を点灯センサとして用いている。

この場合も、実施例１と同様に、受光素子１２０は、本来、バラスト１０３′においてランプ１０２に再度トリガ電圧を印加するか否かを判断するために設けられたものであるが、ＡＣ電源が遮断されたか否かを検出する手段としても用いる。バラスト１０３′およびシステム制御回路１０６の処理動作は、実施例１で説明したのと同じである。

そして、本実施例でも、実施例１と同様に、部品点数の増加や回路の複雑化を招いたりすることなく、ＡＣ電源の遮断時における不揮発性メモリ１０７へのデータ退避を確実に行うことができる。

以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されず、請求項に記載した内容の範囲内で種々の変形および変更が可能である。

本発明の実施例１であるプロジェクタの電源供給系の構成を示すブロック図。 実施例１のプロジェクタの概略構成を示すブロック図。 実施例１のプロジェクタにおける処理動作を示すフローチャート。 実施例１のプロジェクタにおける電源遮断時の電圧降下の様子を示す図。 実施例１のプロジェクタにおけるバラストの構成を示す図。 本発明の実施例２であるプロジェクタの電源供給系の構成を示すブロック図。

符号の説明

１０１ 電源ユニット
１０２ 放電ランプ
１０３ バラスト
１０３ｅ，１２０ 点灯センサ
１０４ 降圧回路
１０５ コンデンサ
１０６ システム制御回路
１０７ 不揮発性メモリ

Claims (6)

1. 外部電源からの電力供給を受けて動作し、光源ランプからの光を用いて画像を投射する画像投射装置であって、
   前記光源ランプの点灯／不点灯を検出する検出手段と、
   該検出手段を用いて前記光源ランプの点灯を制御する第１の制御手段と、
   該画像投射装置に関する情報の書き込みが可能な記憶手段と、
   前記記憶手段に対する前記情報の書き込み処理を行う第２の制御手段と、
   コンデンサとを有し、
   前記第２の制御手段は、前記検出手段により前記光源ランプの点灯から不点灯への切り換わりが検出された場合に、前記コンデンサから供給される電力を用いて前記記憶手段に対する前記情報の書き込み処理を行うことを特徴とする画像投射装置。
2. 前記第１の制御手段は、前記光源ランプの点灯を開始させるトリガ電圧を前記光源ランプに印加し、該トリガ電圧の印加後に前記検出手段を用いて前記光源ランプの不点灯を検出した場合には、再度前記光源ランプにトリガ電圧を印加することを特徴とする請求項１に記載の画像投射装置。
3. 前記検出手段は、前記光源ランプに接続された回路上に設けられ、該光源ランプが点灯した状態で該回路を流れ、不点灯状態で該回路を流れない電流の有無によって前記光源ランプの点灯／不点灯を検出することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像投射装置。
4. 前記検出手段は、受光素子であることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像投射装置。
5. 前記第２の制御手段は、第１の電圧以上の電力供給を受けて正常動作し、
   該第２の制御手段は、前記検出手段による前記光源ランプの点灯から不点灯への切り換わりが検出され、前記コンデンサから電力が供給された状態において、該第２の制御手段への供給電圧が前記第１の電圧より高い電圧から該第１の電圧に降下するまでの時間内に前記情報の前記記憶手段への書き込み処理を行うことを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の画像投射装置。
6. 請求項１から５のいずれか１つに記載の画像投射装置と、
   該画像投射装置に画像情報を供給する画像供給装置とを有することを特徴とする画像表示システム。