JP5817349B2 - プロジェクターおよびプロジェクターの制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、プロジェクターに関するものである。

従来、映像信号（輝度信号）に応じて光源から表示素子に照射される光量を調整する調光機能を備えたプロジェクターが知られている。
このようなプロジェクターでは、光源から射出された光束を第１レンズアレイで複数の光束に分割し、この分割された光束を第２レンズアレイで集光する照明装置が設けられている。そして、投写される光学像の十分なコントラストを得るために、光源から射出された光の光量を調整する調光機能を有した構成が一般的に知られている。例えば、機械的に光量を絞るアイリス機構（調光機構）を備えたプロジェクターや（特許文献１，２）、発光量を制御する調光機能を有した光源を備えたプロジェクターがある。

光源からの光を画像データに基づいて光変調する光変調素子として、液晶パネルを使用しているプロジェクターでは、暗いシーンを映し出す際に機械的に調光を行った場合、つまり輝度の低い暗い画像を投写する際に機械的に光量を絞ることによって、単純に液晶パネルに対する照明光量を減らすと照射角度分布が狭くなる。このため、液晶パネルの角度特性によりコントラストが高くなりやすく、ダイナミックコントラスト比がより改善される。

また、映像信号に応じて光源ランプに投入する電力を制御することによって光源ランプ自体からの発光量を調整するランプ調光も一般的に知られている（特許文献３，４）。この手段によっても暗いシーンを投写する際に液晶パネルへの照明量を減らすことができるため、ダイナミックコントラスト比を改善することができる。

特開２００４−６９９６６号公報 特許４３５３１５１号 特許平０６−１６０８１１号公報 特許３４９５３６２号

このようなプロジェクターの使用時において、レンズシャッターが閉められた場合、ミュートボタンが押された場合のようにユーザーが意図的に映像の表示を停止した場合や、映像信号が未入力である場合、あるいは一定時間以上、入力信号に変化がない場合等の、プロジェクターの光源は点灯しているが、ユーザーが映像投写を必要としていない場合の状態であるミュート状態となった場合には、投写画面は暗い方が好ましく、さらに光源であるランプ電力は最低限まで落としておくと省エネ効果が得られる。ただし、ユーザーの意図しない時にミュート状態に移行してしまうこともある。例えば、うっかり手などがぶつかって映像ケーブルが抜けてしまった場合などが考えられる。この様な場合は、ユーザーはすぐに映像ケーブルを挿し直すなどの行為をするために、プロジェクターのミュート状態はすぐに解除されることになる。

このような事態は、ユーザーにとっては画面の明るさが多少変化するだけなので大きなデメリットはないが、光源であるランプにとっては好ましくない。短時間（数秒レベル）でランプ電力の上下変動が繰り返されると、ランプ内の電極に大きな負担がかかってしまう。このため、上記したような不測の事態が生じた場合にも短時間の間にランプ電力が急激に変動するのはなるべく回避したい。

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み成されたものであって、ランプ電力の急激な上下変動を抑制して光源の劣化を防止すると共に消費電力を抑えることが可能なプロジェクターを提供することを目的の一つとしている。

本発明のプロジェクターは、光源と、前記光源の発光量を調整する第１駆動部とを有する光源系と、前記光源からの光束を部分的に遮蔽可能な遮蔽部と、前記遮蔽部を動作させる第２駆動部とを有する照明光学系と、前記照明光学系からの照明光によって照明される光変調素子と、前記第１駆動部および第２駆動部を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、ミュート期間に移行した場合、猶予期間を設けることなく前記遮蔽部の開口率を低下させるよう前記第２駆動部を制御し、前記ミュート期間に移行してから所定の前記猶予期間が経過した後に前記光源に供給する電力を最小値まで徐々に低下させるよう前記第１駆動部を制御することを特徴とする。

これによれば、ミュート期間に移行した場合、まずすぐに第２駆動部を制御して遮蔽部の開口率を低下させ、ミュート期間に移行してから所定の猶予期間が経過した後で第１駆動部を制御して光源に供給する電力を最小値まで低下させることとし、これによって、ユーザーの意図しない時にミュート状態となってしまった場合にも、猶予期間内であればすぐに復帰させることができる。ここで、電力の最小値とは、光源の発光を維持することのできる電力の最小の値である。

また、ミュート移行後すぐに光源の電力を低下制御しないため、短時間内で電力が上下変動するのを回避することができる。急激な電圧変動を避けることで、光源の劣化を抑制することが可能となる。さらに、ミュート時に光源に供給する電力を最小値まで低下させる際も、徐々に低下させることにより、光源にかかる負荷を最小限に抑えることが可能となり長寿命化を図ることができる。また、このようにミュート期間の間、光源の電力を減少させることで省電力化も可能となる。

また、前記制御部は、前記ミュート期間中に少なくとも前記光源の電力を一時的に上昇させる電力上昇動作と、当該電力上昇動作に同期して前記遮蔽部の前記開口率を一時的に低下させる開口率低下動作とを実行するとしてもよい。

これによれば、光源の低電圧状態が続いた場合に黒化現象が生じるのを抑制することができる。黒化現象は、低電圧状態が続いて光源の温度が低下すると、ランプ電極の蒸発物が発光管に付着して黒くなる現象であり、光源の照度低下の原因となる。そこで、ミュート期間中に少なくとも光源の電力を一時的に上昇させて発光管の温度を高めることによって、黒化を回避することができる。

また、前記制御部は、前記遮蔽部の前記開口率を所定値まで徐々に低下させるとしてもよい。
これによれば、画面の急激な輝度変化が抑えられるのでユーザーは不自然さを感じないというメリットがある。

また、前記制御部は、前記遮蔽部の前記開口率を最小にするとしてもよい。
これによれば、画面をより瞬時に暗くすることができるので、ユーザーの意思に沿った制御が行える。

また、前記制御部は、前記ミュート期間の終了後、前記猶予期間を設けることなく前記光源の前記電力を徐々に復帰させるとともに前記遮蔽部の前記開口率を最大にするとしてもよい。
これによれば、ミュート期間の終了後においても光源の電力を徐々に復帰させることによって光源に入力される急激な電圧変動を抑えて劣化を防止しつつ、遮蔽部の開口率を最大にして画面を瞬時に明るくすることで、ミュート状態が解除されたことをユーザーが認識しやすくなる。

また、前記制御部は、前記ミュート期間の終了後、前記猶予期間を設けることなく前記光源の前記電力を徐々に復帰させるとともに前記遮蔽部の前記開口率を徐々に最大にするとしてもよい。
これによれば、光源の劣化を抑えつつ、画面における明暗の変動を穏やかにすることができる。

プロジェクターの概略構成を模式的に示す図。 非調光状態における調光機構の概略構成を示す図。 ピッチの３倍分だけ遮蔽部材が移動したときにおける調光機構の概略構成を示す図。 実施例１における光源装置と調光機構の制御方法を示す図。 実施例２における光源装置および調光機構の制御方法について示す図。 実施例３における光源装置および調光機構の制御方法について示す図。

以下、本発明の実施形態につき、図面を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。

（第１実施形態）
図１は、プロジェクターの概略構成を模式的に示す図である。
図１に示すように、プロジェクター１は、制御部１０や光学ユニット３を主として構成されている。光学ユニット３は、平面視略Ｌ字状に構成され、光源３１１を有する光源装置（光源系）３１、電気光学装置３５、および投写光学装置（投写光学系）３６を備えている。光学ユニット３は、制御部１０による制御の下、光源３１１から射出された光束を光学的に処理して画像情報に応じた画像光を電気光学装置３５にて形成し、この画像光を投写光学装置３６によってスクリーン等に画像を表示させる。

なお、以下においては、説明の便宜上、光源装置３１から光束が射出される方向を＋Ｘ方向、電気光学装置３５から画像光が射出される方向を＋Ｙ方向とする。

次に、光源ユニットの各構成要素について詳しく説明する。
光学ユニット３は、光源装置３１、光源ドライバ２０、照明光学装置（照明光学系）３２、調光部ドライバ２１、色分離光学装置３３、リレー光学装置３４、電気光学装置３５、投写光学装置３６、およびこれら各光学部品３１〜３６を所定位置に配置する光学部品用筐体３７を備える。

光源装置３１は、超高圧水銀ランプやメタルハライドランプ等からなる放電型の光源３１１およびリフレクター３１２等を備える。光源装置３１は、超高圧水銀ランプやメタルハイドロランプ等からなる放電型の光源３１１およびリフレクター３１２によって射出方向を揃え、照明光学装置３２に向けて射出する。

照明光学装置３２は、第１レンズアレイ３２１、調光機構３２５、第２レンズアレイ３２２、偏光変換素子３２３および重畳レンズ３２４を備える。
第１レンズアレイ３２１は、光源３１１から射出された光束の光軸方向から見て略矩形の輪郭を有する小レンズがマトリックス上に配列された構成を有しており、光源装置３１から射出された光束を複数の部分光束に分割する。
第２レンズアレイ３２２は、第１レンズアレイ３２１と略同様の構成を有しており、重畳レンズ３２４とともに、部分光束を後述する液晶パネル（光変調素子）３５２の表面に略重畳させる。
偏光変換素子３２３は、第２レンズアレイ３２２から射出されたランダム偏光光を液晶ライトバルブ３５２で利用可能な略１種類の偏光光に揃える機能を有する。

調光機構３２５は、光源３１１から射出された光束の通過光量を調整する機能を有している。つまり、第２レンズアレイ３２２に入射する光量、ひいては電気光学装置３５に入射する光量を調整し、投写画像のコントラスト向上に寄与する。

色分離光学装置３３は、２枚のダイクロイックミラー３３１，３３２、および反射ミラー３３３を備え、照明光学装置３２から射出された光束を赤色光（以下「Ｒ光」という）、緑色光（以下「Ｇ光」という）、青色光（以下「Ｂ光」という）の３色の色光に分離する機能を有する。

リレー光学装置３４は、入射側レンズ３４１、リレーレンズ３４３、および反射ミラー３４２，３４４を備え、第２のダイクロイックミラー３３２を透過したＲ光をＲ光用の液晶ライトバルブ３５２Ｒまで導く機能を有する。なお、光学ユニット３は、リレー光学装置３４がＲ光を導く構成としているが、これに限らず、例えば、Ｂ光を導く構成としてもよい。

電気光学装置３５は、入射側偏光板３５１、光変調装置としての液晶ライトバルブ３５２、射出側偏光板３５３、色合成光学装置としてのクロスダイクロイックプリズム３５４を備え、色分離光学装置３３から射出された各色光を画像情報に応じて変調して画像光を形成する。

投写光学装置３６は、複数のレンズを組み合わせた組レンズと、非球面形状の反射ミラー３８を有して構成されている。投写光学装置３６は、電気光学装置３５にて形成された画像光を組レンズから反射ミラー３８に射出し、反射ミラー３８によって画像光を広角化するように反射して投写する。このような構造とすることにより、投写距離の短い、いわゆる短焦点プロジェクターとして構成することができる。なお、組レンズから反射ミラー３８に射出する画像光の方向を投写光学装置３６内の投写方向という。

制御部１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）及びＲＯＭ（Read Only Memory）等が実装されたメイン回路基板として構成され、使用者の操作に応じて、或いは、自律的に、プロジェクター１を制御する。このような制御部１０は、例えば、記憶部、情報取得部、画像生成部、駆動制御部及び情報保存部等を備える。

本実施形態の制御部１０には、タイマー１１、光源ドライバ（第１駆動部）２０および調光部ドライバ（第２駆動部）２１が接続されており、入力される映像信号に応じた駆動信号を光源ドライバ２０や調光部ドライバ２１に出力することで、光源ドライバ２０を介して前述の光源装置３１の点灯を制御するほか、調光部ドライバ２１を介して前述の調光機構３２５の駆動を制御する。

光源ドライバ２０は、制御部１０から入力される信号に基づいて光源３１１に供給する電力の制御を行う。つまり、光源３１１に供給する電力を調整することで光源３１１の発光量を調整している。このように、光源３１１の調光を行いつつ安定した状態で動作させるために機能する。
調光部ドライバ２１は、制御部１０から入力される信号に基づいて一対の遮蔽部材５１，５１の移動量（開口率）を制御することにより、光束の通過光量を調整する。
タイマー１１は制御部１０の制御の下で計時処理を行う。
本実施形態の制御部１０は、プロジェクター１がミュート状態であるか否かを判断し、ミュート状態であると判断した場合に光源ドライバ２０および調光部ドライバ２１にそれぞれ所定の信号を供給する。

[調光機構]
図２は、非調光状態における調光機構の概略構成を示す図である。図３は、ピッチの３倍分だけ遮蔽部材が移動したときにおける調光機構の概略構成を示す図である。
図２に示すように、本実施形態における調光機構３２５は、一対の遮蔽部材５１，５１の他に、各遮蔽部材５１，５１に接続された移動部５２，５２を備えている。遮蔽部材５１，５１は第１レンズアレイ３２１と第２レンズアレイ３２２との間に配設され、制御部１０による制御のもと、それぞれの位置が変更される。

つまり、この調光機構３２５は、制御部１０の制御に従って移動部５２が両レンズアレイ３２１，３２２の間において光学素子４１、４１・・・のピッチＰ単位で遮蔽部材５１を互いに近接する方向に移動させて、光源３１１から射出されて第１レンズアレイ３２１を透過した光Ｌの一部を遮蔽部材５１，５１にて遮蔽して、第２レンズアレイ３２２に入射する光量、ひいては、各液晶ライトバルブ３５２（図１）に入射させる光Ｌの光量の調整（以下、「調光」ともいう）を行う。このように、投写画像のコントラスト向上に寄与するよう機能する。

制御部１０が、例えば、開口率「最大」を示す全開信号に基づいて調光制御を実行した際には、図２に示すように、遮蔽部材５１，５１がレンズアレイ３２１，３２２の間の光路外に位置しており、光Ｌを通過させる。この状態を全開状態と言う。これにより、遮蔽部材５１，５１間の開口率が最大となり、絞り量「小」の調光が行われる。

一方、制御部１０が、例えば、開口率「小」を示す信号に基づいて調光制御を実行した際には、図３に示すように、遮蔽部材５１，５１がレンズアレイ３２１，３２２の間の光路内にそれぞれ移動させられて光Ｌが遮蔽される。この状態を全閉状態と言う。これにより、遮蔽部材５１，５１間の開口率が最小となり、絞り量「大」の調光が行われる。

本実施形態では、制御部１０が光学素子４１のピッチＰ単位で遮蔽部材５１，５１を移動させるが、光学素子４１のピッチＰ単位とせず無段階で移動させてもよい。なお、遮蔽部材５１，５１を移動させて光源３１１からの光束を絞ることを「メカ絞り」と呼ぶこともある。

[プロジェクターの制御方法]
次に、プロジェクターの制御方法について光源装置と調光機構の制御方法を中心に述べる。
図４は、光源装置と調光機構の制御方法を示す図である。
プロジェクター１においては、電源が投入されると制御部１０により投写処理が実行される（映像投写期間Ｔ１）。
具体的に制御部１０は、外部装置から映像信号が入力されるとその輝度レベルに基づいて光源ドライバ２０および調光部ドライバ２１に駆動信号を出力し、光源ドライバ２０および調光部ドライバ２１を介して光源３１１および調光機構３２５を制御することで調光を行い、スクリーンに向けて映像光を出射させる。

例えば、入力された映像信号が全画面白表示の場合、制御部１０は、光源３１１に供給するランプ電力を最大値Ｖ１にするとともに、調光機構３２５の遮蔽部材５１，５１を全開状態にして開口率を最大（最大開口率Ｓ１）にする（図２に示した状態）。
そして、レンズシャッターが閉められた場合、ミュートボタンが押された場合のようにユーザーが意図的に映像の表示を停止した場合や、映像信号が未入力である場合あるいは一定時間以上、入力信号に変化がない場合に、制御部１０はプロジェクター１がミュート状態であると判断する。ここでは、光源３１１は点灯しているが、ユーザーが映像投写を必要としていない場合の状態をミュート状態としている。

ミュート状態であるミュート期間Ｔ２に移行すると、制御部１０は、調光部ドライバ２１に全閉信号を出力する。調光部ドライバ２１は、移動部５２，５２を介して一対の遮蔽部材５１，５１を全開状態から全閉状態へと瞬時に移動させ、最大開口率Ｓ１から最小開口率Ｓ２に変化させる。また、制御部１０は、調光部ドライバ２１に全閉信号を出力するのに同期してタイマー１１をスタートさせる。

次に、制御部１０は、タイマー１１により、ミュート期間Ｔ２に移行してから所定の時間（猶予期間Ｔ２’）が経過したと判断すると、調光機構３２５の遮蔽部材５１，５１を全閉状態にしたまま、光源ドライバ２０にランプ電力低下信号を供給する（電力低下期間Ｔ２１）。光源ドライバ２０は、光源３１１に供給していた電力を最大値Ｖ１から最小値Ｖ２へと徐々に低下させるよう制御する。本実施形態では、例えばミュート状態へ移行してから数秒程度（本実施形態では５秒間）の猶予期間Ｔ２’が経過した後に光源３１１の電力制御を開始する。

電力低下期間Ｔ２１において、制御部１０による光源３１１に入力する電力を最大値Ｖ１から最小値Ｖ２へと減少させる際、例えば、上記猶予期間Ｔ２’と同じ時間（例えば、５秒間）をかけて電力を低下させる。また、光源３１１に対する電力低下スピードは３０Ｗ／sec以下に設定されるが、この電力低下スピードはできるだけ遅い方が望ましい。電力低下スピードが遅いほど、光源３１１に与える熱膨張収縮による負荷を低減させることが可能になるからである。

ここで、最小値とは、光源３１１の発光を維持することのできる最小の電力値である。光源３１１として用いられる超高圧水銀ランプの特性として、放電を維持できる電力は定格の２０％〜３０％程度までであり、それ以下に低下させると立ち消えの可能性がある。そのため、ランプ電力の下限値を定格の２０％〜３０％程度に設定する。

制御部１０は、ミュート期間Ｔ２の間、調光機構３２５による光束の絞り量を最大にした状態（最小開口率Ｓ２）、および光源３１１の発光量を最小にした状態（電力：最小値Ｖ２）をそれぞれ維持する（低電力期間Ｔ２２）。また、制御部１０は、光源３１１の電力供給量を最小値Ｖ２にした後でタイマー１１による計時処理を終了する。

そして、レンズシャッターが開けられたり、ミュートボタンが再度押された場合または再び映像信号の入力等がなされると、制御部１０はミュート状態が解除されたと判断し、調光部ドライバ２１に全開信号を出力する（映像投写期間Ｔ１）。調光部ドライバ２１は、移動部５２，５２を介して全閉状態とされていた一対の遮蔽部材５１，５１を移動させて瞬時に全開状態にし、最大開口率Ｓ１に復帰させる。また、制御部１０は、同時に光源ドライバ２０にも電力増加信号を供給し、光源ドライバ２０を介して、光源３１１に供給していた電力を最小値Ｖ２から最大値Ｖ１へと徐々に増加（復帰）させるよう制御する（電力増加期間Ｔ１１）。この電力増加期間Ｔ１１では、上記電力低下期間Ｔ２１と同じ時間（５秒程度）をかけて電力を復帰させる。ここでも、光源３１１の電力増加スピードはできるだけ遅い方が望ましく、電力低下時と同じく、３０Ｗ／sec以下に設定される。

このように、プロジェクター１がミュート状態に移行すると、すぐに調光機構３２５による通過光束量を最小にし、その後、所定の猶予期間Ｔ２’が経過した後に、光源３１１の発光量を徐々に減少させていくよう制御した。猶予期間Ｔ２’を設けた理由としては、次のような事情がある。例えば、ユーザーの意図しないときにミュート状態へ移行してしまった場合に、すぐに駆動状態に復帰させることができるようにするためである。電源ケーブルや映像入力ケーブルなどが本体から抜けてしまったことに気づいてユーザーがすぐに挿し直した場合や誤ってミュートスイッチを押してしまった場合など、短時間の間にミュート状態から復帰されるような事態が生じたとしても、光源３１１の電力をすぐに低下させないようにすることで、急激なランプ電力の上下変動を回避することができる。また、猶予期間Ｔ２’の間は光源３１１の電力が最大値Ｖ１に維持されているため、この期間内であれば調光機構３２５を全開にするだけですぐに画面を明るくすることが可能である。

このような光源３１１に対する調光制御の遅延は、ユーザーにとっては画面の明るさが多少変化するだけのため大きなデメリットはないが、光源３１１に対しては有効である。
つまり、光源３１１である超高圧水銀ランプは、短時間（特に、数秒単位）でランプ電力の供給量の上下変動が繰り返されると、ランプ内のタングステン電極が熱膨張と収縮を繰り返して電極の劣化が生じてしまう。例えば、電極自体が湾曲したり、アーク放電領域よりも突出したりするなどの現象が生じる。そして、結果的に、ランプの破損、不点灯など、ユーザーにとって大きなデメリットとなってしまうおそれがある。
そのため、ユーザーにとって意図しない不測の事態に備えて上記したような猶予期間Ｔ２’を設けることで、短時間の間でのランプ電力の急激な上下変動を回避するような制御が必要となる。こうすることで光源３１１の信頼性を安定して得ることが可能となる。

また、調光機構３２５によるメカ絞り調光は、光源３１１におけるランプ調光よりも応答性が速い。このため、ミュート移行時およびミュート解除時においてそれぞれ調光機構３２５による調光を優先して行うことで、ユーザーの意思に沿った制御が行える。つまり、ミュート状態へ移行した場合、ユーザーは映像投写を必要としていない場合であり、調光機構３２５によるメカ絞りを最大にすることで画面を瞬時に暗くすることが可能である。その後、光源３１１の電力供給量（ランプ電力）を最低限まで落とすことで画面はより一層暗くなり、消費電力も削減されてユーザーのメリットとなる。

一方で、ミュート状態が解除されたということは、ユーザーに使用したい意思があるため、調光機構３２５によるメカ絞りを解除して一対の遮蔽部材５１，５１を全開状態にすることにより、画面を瞬時に明るくすることが可能となる。その後、光源３１１の電力供給量を最大限にまで上昇させることで画面はより一層明るくなり、再度映像を投写したいというユーザーの意思を実現できる。

このように、調光機構３２５による調光制御を光源３１１よりも優先して行うことによって、不測の事態に伴う急激なランプ電力の変動を回避しつつ、調光機構３２５の迅速な応答性によって画面の明暗の変動をユーザーにすぐに認識させることができるため、ユーザーの意思を反映させた駆動制御が行えるとともに光源３１１の劣化抑制を実現できる。
また、所定の時間をかけて光源３１１の電力の低下および増加を徐々に行うことによって光源３１１にかかる負担を最小限にしている。これにより、光源３１１の劣化がより一層抑えられてランプの長寿命化を図ることが可能となる。

（第２実施形態）

次に、第２実施形態として調光機構の他の制御方法について述べる。
図５は、第２実施形態における光源装置および調光機構の制御方法について示す図である。
先の実施形態では、ミュート移行時、およびミュート解除時のそれぞれにおいて、調光機構３２５におけるメカ絞りを瞬時に最大にするよう制御していた。
これに対して本実施形態では、図５に示すように、ミュート期間Ｔ２に移行すると、制御部１０は調光機構３２５の一対の遮蔽部材５１，５１をすぐに全閉状態にするのではなく所定の時間をかけて徐々に閉じていき、最大開口率Ｓ１から最小開口率Ｓ２に変化させる（開口率低下期間Ｔ３１）。そして、ミュート状態が解除されるまでは一対の遮蔽部材５１，５１の全閉状態、つまり、最小開口率Ｓ２を維持する（開口率維持期間Ｔ３２）。そして、ミュート状態が解除されて映像投写期間Ｔ１へ移行すると、今度も制御部１０は一対の遮蔽部材５１，５１をすぐに全開状態にするのではなく所定の時間をかけて徐々に開いていき、最小開口率Ｓ２から最大開口率Ｓ１へと変化させる（開口率増加期間Ｔ１２）。遮蔽部材５１，５１の開閉動作に要する時間は、上記したランプ電力の変化と同じく５秒程度に設定される。

このように制御することによって、メカ絞りに伴う画面の明暗の変動を穏やかにすることが可能となる。つまり、一対の遮蔽部材５１，５１を瞬間的に開閉すると、画面の明るさの変動が大きくなってユーザーに不自然さを与えてしまう可能性もある。そこで、自然に画面が暗くなったり明るくなったりする印象をユーザーに与えるために、遮蔽部材５１，５１をゆっくりと開閉させるように制御しても良い。
（第３実施形態）

次に、第３実施形態として光源装置および調光機構の他の制御方法について述べる。
図６は、第３実施形態における光源装置および調光機構の制御方法について示す図である。
図６に示すように、本実施例においては、ミュート状態へ移行すると、制御部１０は、猶予期間Ｔ２’を設けることなく一対の遮蔽部材５１，５１を全開位置（最大開口率Ｓ１）から中間位置（中間開口率Ｓ３）まで瞬時に移動させ、その状態で停止させる（第１移動期間Ｔ４１）。先の実施形態では全閉させていたが、ここではミュート状態へ移行したとしても全閉させることなく、メカ絞りを下限値まで下げない。なお、遮蔽部材５１，５１の停止位置は適宜設定されるものとする。

一方、制御部１０は、ミュート状態へ移行してから所定の猶予期間Ｔ２’が経過した後に、光源３１１の電力を最大値Ｖ１から最小値Ｖ２まで徐々に低下させる（電力低下期間Ｔ２１）。このとき、タイマー１１により、光源３１１の電力が最小値Ｖ２になってから経過した時間を計測する。そして、光源３１１の電力が最小値Ｖ２とされた低電力期間Ｔ２２が所定時間経過した場合に限り、制御部１０は、光源３１１および調光機構３２５を制御して、ランプ電力を最小値Ｖ２から中間値Ｖ３（Ｖ２＜Ｖ３＜Ｖ１）まで一時的に上昇させると共に、一対の遮蔽部材５１，５１を中間位置（中間開口率Ｓ３）から全閉位置（最小開口率Ｓ２）に移動させて、一時的に全閉状態にする。ランプ電力の上昇値は略適宜設定されるものとし、本実施形態では中間値Ｖ３まで上昇させる。ここで、電力上昇期間Ｔ２４（電力上昇期間Ｔ２４＝全閉期間Ｔ４２）は数分程度であり、本実施形態では１０分間としている。

そして、電力上昇期間Ｔ２４が経過すると、制御部１０は、再び光源３１１および調光機構３２５を制御して、光源３１１の電力を中間値Ｖ３から最小値Ｖ２まで低下させるとともに、一対の遮蔽部材５１，５１を全閉位置から中間位置へと移動させ、中間開口率Ｓ３から最小開口率Ｓ２へと変化させる。そして、ミュート状態が解除されるまで、低電力期間Ｔ２２が所定時間経過するごとに、ランプ電力を一時的に上昇させるとともに遮蔽部材５１，５１の開口率を一時的に低下させる動作（回復動作）を実行する。

このように、光源３１１の低電力期間Ｔ２２が所定の時間を越えた場合に一時的にランプ電力を上昇させることによって、低電力期間Ｔ２２中に蓄積した黒化は電力上昇期間Ｔ２４の経過とともに分解除去されて、元の発光管の状態に回復する。
ここで、光源３１１の上昇電力値、および期間に関して、発光管に対する急激な温度上昇を回避し得るパラメーターに設定する。急激な温度上昇は発光管の破損を引き起こしかねない。そのため、ランプ電力を最大値Ｖ１まで上昇させるのではなく、発光管の破損を抑え、かつ、黒化回避に適した温度（中間値Ｖ３）に設定することによって、光源３１１による高い光出力レベルを長期的に維持することができる。

本例での制御方法は、ランプの黒化現象を抑制するためのものである。先の実施形態では、ミュート時における光源３１１の消費電力を抑えるために、プロジェクター１がミュート状態へ移行した後、猶予期間の経過後に光源３１１の電圧を最小値Ｖ２まで低下させるよう制御している。ミュート期間Ｔ２中は終始、光源３１１の電圧が最小値Ｖ２のまま維持されることから、ミュート期間Ｔ２が長くなってくると光源３１１の温度が下がりすぎてしまい、ランプ発光管の黒化現象が発生してしまう。黒化は、ランプ電極を構成するタングステン等の金属が蒸発し、発光管の内壁に付着して黒くなる現象であり、発光管が低温になるほど起こりやすい。

そこで、本実施例では、ミュート期間Ｔ２が所定の時間を越えた場合に光源３１１の電力を一時的に上昇させることによって、発光管の温度低下による黒化の発生を回避することとした。この際、ランプ電力を一時的に上昇させることで上昇する発光輝度を相殺するために、電力上昇動作に同期して調光機構３２５の遮蔽部材を一時的に全閉状態にして明るさを絞る。こうすることで、スクリーン上での明るさを変化させないようにしている。
また、第１移動期間Ｔ４１では、調光機構３２５の一対の遮蔽部材５１，５１を中間位置までしか移動させないので応答性も速く、駆動モーターの騒音も抑えられる。

なお、電力上昇期間Ｔ２４は、ミュート期間Ｔ２中に１回のみならず複数回実施しても良い。

以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

先に述べた実施形態のプロジェクター１は、光源３１１自体からの発光量を制御するランプ調光機能と、液晶ライトバルブ３５２に照射される光量を調光機構３２５により調整するメカ絞り調光機能とを有しており、ミュート状態時に双方を機能させることによって光源３１１の劣化を抑えているが、入力される映像信号に応じて双方を駆動制御することにより液晶ライトバルブ３５２への照射量を減らすことができるため、暗いシーンでのダイナミックコントラストを改善することができる。
また、上記においては、ミュート時における駆動方法について述べたが、全画面黒表示の映像信号が入力された場合もミュート時と同様の駆動方法を実施してもよい。

また、光源３１１のランプ電力を低下させることで消費電力を削減することが可能となる。一方、調光機構３２５によるメカ絞りでは、単に液晶ライトバルブ３５２への照射量を減らすだけでなく、液晶ライトバルブ３５２への照射光の角度分布が狭くなるため、パネルの角度特性によりコントラストが高くなりやすく、ダイナミックコントラストをより一層改善することができる。

このように、ランプ調光機能およびメカ絞り調光機能の両方を備えたプロジェクター１において各機能を作用させるべく動作させることにより、ランプ電力の急激な上下変動を抑えて光源３１１の劣化を抑制しつつ、映像投写時において映像信号の輝度レベルが低い場合に投写映像のコントラストを改善できるという効果が得られる。

１…プロジェクター、Ｌ…光、１０…制御部、２０…光源ドライバ（第１駆動部）、２１…調光部ドライバ（第２駆動部）、３１…光源装置（光源系）、３２…照明光学装置（照明光学系）、５１…遮蔽部材（遮蔽部）、Ｔ２…ミュート期間、Ｔ２…猶予期間、Ｖ２…最小値、３１１…光源、３５２…液晶パネル（光変調素子）

Claims (11)

1. プロジェクターであって、
   光源と、
   前記光源の発光量を調整する第１駆動部と、
   前記光源からの光を遮蔽可能な遮蔽部と、
   前記遮蔽部を動作させる第２駆動部と、
   前記光源からの光を画像情報に応じて変調する光変調素子と、
   前記光変調素子により変調された光を投写する投写光学装置と、
   前記第１駆動部および第２駆動部を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記プロジェクターがミュート期間に移行した場合、前記第２駆動部に前記遮蔽部の制御を開始させ、前記遮蔽部の制御終了から所定の猶予期間が経過した後に前記第１駆動部に前記光源の制御を開始させることを特徴とするプロジェクター。
2. 請求項１に記載のプロジェクターであって、
   前記制御部は、前記プロジェクターがミュート期間に移行した場合、前記遮蔽部の開口率を低下させ、前記遮蔽部の制御終了から前記所定の猶予期間が経過した後に、前記光源に供給される電力を低下させることを特徴とするプロジェクター。
3. 請求項２に記載のプロジェクターであって、
   前記制御部は、前記プロジェクターがミュート期間に移行した場合、前記遮蔽部の前記開口率を所定値まで徐々に低下させることを特徴とするプロジェクター。
4. 請求項２または請求項３に記載のプロジェクターであって、
   前記制御部は、前記プロジェクターがミュート期間に移行した場合、前記遮蔽部の前記開口率を最小にすることを特徴とするプロジェクター。
5. 請求項２に記載のプロジェクターであって、
   前記制御部は、
   前記プロジェクターがミュート期間に移行した場合、前記遮蔽部の前記開口率を所定値まで低下させ、
   前記ミュート期間において、前記光源に供給される電力を一時的に上昇させる電力上昇動作と、前記電力上昇動作に同期して前記遮蔽部の前記開口率を一時的に前記所定値から更に低下させる開口率低下動作とを実行することを特徴とするプロジェクター。
6. 請求項２から請求項５のいずれか１項に記載のプロジェクターであって、
   前記制御部は、前記プロジェクターがミュート期間に移行した場合、前記光源に供給される電力を最小値に向けて徐々に低下させることを特徴とするプロジェクター。
7. 請求項６に記載のプロジェクターであって、
   前記最小値は、前記光源が発光を維持可能な最小の電力値であることを特徴とするプロジェクター。
8. 請求項２から請求項７のいずれか１項に記載のプロジェクターであって、
   前記制御部は、前記ミュート期間が終了した場合、前記第２駆動部に前記遮蔽部の開口率が増加する制御を開始させるとともに、前記第１駆動部に前記光源に供給される電力が増加する制御を開始させることを特徴とするプロジェクター。
9. 請求項８に記載のプロジェクターであって、
   前記制御部は、前記ミュート期間が終了した場合、前記光源の前記電力を徐々に復帰させるとともに、前記遮蔽部の前記開口率を最大にすることを特徴とするプロジェクター。
10. 請求項８に記載のプロジェクターであって、
    前記制御部は、前記ミュート期間が終了した場合、前記光源の前記電力を徐々に復帰させるとともに、前記遮蔽部の前記開口率を徐々に最大にすることを特徴とするプロジェクター。
11. 光を射出する光源と、前記光源からの光を遮断可能な遮蔽部とを有するプロジェクターの制御方法であって、
    前記プロジェクターをミュート期間に移行し、
    前記遮蔽部の制御を開始し、
    前記遮蔽部の制御終了から所定の猶予期間が経過した後に、前記光源の制御を開始することを特徴とするプロジェクターの制御方法。

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