投写型映像表示装置
【課題】省エネルギー効果を向上可能な投写型映像表示装置を提供することである。
【解決手段】プロジェクタ１は、映像を投写するためのプロジェクタユニット１００と、当該プロジェクタユニット１００に対して太陽光を導光可能に構成された太陽光集光ユニット２００とを備える。プロジェクタユニット１００は、人工光を出射する光源ランプを搭載する。プロジェクタユニット１００は、太陽光集光ユニット２００が出射した太陽光と、光源ランプが出射した人工光とのいずれか一方を照明光に選択するための光源切替部と、光源切替部によって選択された照明光を映像光に変調して投写する投写部とを備える。光源切替部は、ノーマルモード時には光源ランプからの人工光を照明光に選択する一方で、スーパーエコモード時には太陽光を照明光に選択する。
【解決手段】プロジェクタ１は、映像を投写するためのプロジェクタユニット１００と、当該プロジェクタユニット１００に対して太陽光を導光可能に構成された太陽光集光ユニット２００とを備える。プロジェクタユニット１００は、人工光を出射する光源ランプを搭載する。プロジェクタユニット１００は、太陽光集光ユニット２００が出射した太陽光と、光源ランプが出射した人工光とのいずれか一方を照明光に選択するための光源切替部と、光源切替部によって選択された照明光を映像光に変調して投写する投写部とを備える。光源切替部は、ノーマルモード時には光源ランプからの人工光を照明光に選択する一方で、スーパーエコモード時には太陽光を照明光に選択する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、投写型映像表示装置に関し、より特定的には、太陽光を照明光として用いた投写型映像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の投写型映像表示装置（以下、プロジェクタという）として、たとえば特開平１１−６４９７６号公報（特許文献１）には、太陽光をプロジェクタ装置における光源の一部または全部として利用するプロジェクタ装置が開示される。この特許文献１に記載のプロジェクタ装置は、センサ手段で測定した所定期間内における太陽光の光強度に基づいて、太陽光の光量とプロジェクタ装置に設けられた人工光源の光量との和が一定となるように、太陽光の光量および人工光源の光量を調整する光量調整手段と、太陽光と人工光源から発せられる光とを結合する光結合手段とを含む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−６４９７６号公報
【特許文献２】特開２０００−１１２４４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の特許文献１に記載のプロジェクタ装置では、所定期間内における太陽光の光強度が閾値未満の場合には、人工光源からの光が太陽光と結合され、この結合された光がプロジェクタ装置に入射される。一方、太陽光の光強度が閾値を超える場合には、太陽光の光量が閾値光量となるように太陽光の光量を減衰させる。すなわち、特許文献１では、一定の閾値光量が維持されるように、太陽光の一部または全部を照明光として利用する。しかしながら、プロジェクタ装置に入射される光量は閾値光量に固定されているため、ユーザの所望する映像の表示態様（映像の明るさや画質など）の変化や環境光の変化などに応じて、太陽光と人工光とを適切に使い分けるという点では限界がある。たとえば、ユーザの要求などに応じて、太陽光を照明光として利用する形態と、太陽光を発電用の光として利用する形態を切替えることができれば、より高い省エネルギー効果を期待できる。特許文献１はこのような観点について何ら言及していない。
【０００５】
それゆえ、この発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、その目的は、省エネルギー効果を向上可能な投写型映像表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明のある局面に従えば、投写型映像表示装置は、太陽光を集光して出射可能に構成された第１光源と、人工光を出射する第２光源と、第１光源が出射した太陽光および第２光源が出射した人工光のいずれか一方を照明光に選択するための光源切替部と、光源切替部によって選択された照明光を映像光に変調して投写する投写部とを備える。
【０００７】
好ましくは、光源切替部は、第１光源が出射する太陽光の強度が所定の閾値以上となるときには、太陽光を照明光に選択するように構成される。所定の閾値は、投写部により表示すべき映像の表示態様に応じて可変に設定される。
【０００８】
好ましくは、投写型映像表示装置は、太陽電池パネル部と、光源切替部により人工光が照明光に選択されている場合に、第１光源が出射した太陽光を太陽電池パネル部に導くように構成された導光部とをさらに備える。
【０００９】
好ましくは、投写型映像表示装置は、太陽電池パネル部が発電した電力により充電可能な蓄電部をさらに備える。
【００１０】
好ましくは、投写型映像表示装置は、光源切替部により太陽光が照明光に選択されている場合に、投写部への入射光量に応じて、第２光源が出射した人工光を投写部に導くように構成された導光部をさらに備える。
【００１１】
好ましくは、投写型映像表示装置は、少なくとも１つの色光を発光可能に構成された第３光源と、第１光源が出射した太陽光と、第３光源が発光した少なくとも１つの色光とを合成するための光合成部とをさらに備える。第３光源は、光源切替部により太陽光が照明光に選択されている場合に、投写部への色光ごとの入射光量に応じて、各少なくとも１つの色光の発光量を調整する。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、光源装置から出射される照明光を、人工光と太陽光との間で切替え可能な構成としたことにより、電力消費を抑える使い方と、投写映像の視認性を確保する使い方とを選択することができる。その結果、人工光を照明光に用いるプロジェクタや、人工光と太陽光とを合成した光を照明光に用いるプロジェクタと比較して、より高い省エネルギー効果が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】この発明の実施の形態１に係るプロジェクタの外観図である。
【図２】図１における太陽光集光ユニットの詳細な構成を説明する図である。
【図３】スーパーエコモード時のプロジェクタユニットの構成を説明する図である。
【図４】ノーマルモード時のプロジェクタユニットの構成を説明する図である。
【図５】図３および図４における光学エンジンの詳細な構成を説明する図である。
【図６】本発明の実施の形態１によるプロジェクタユニットの主要部の概略構成図である。
【図７】図６の制御部によるプロジェクタの動作モードの切替え制御（照明光の切替え制御）を説明するフローチャートである。
【図８】本発明の実施の形態２によるプロジェクタユニットの構成を説明する図である。
【図９】本発明の実施の形態２によるプロジェクタユニットの主要部の概略構成図である。
【図１０】図９の制御部によるプロジェクタの動作モードの切替え制御（照明光の切替え制御）を説明するフローチャートである。
【図１１】図９の制御部によるプロジェクタの動作モードの切替え制御（照明光の切替え制御）を説明するフローチャートである。
【図１２】本発明の実施の形態２の変更例によるプロジェクタユニットの構成を説明する図である。
【図１３】太陽光強度の閾値設定用マップの一例を説明する図である。
【図１４】太陽光強度の閾値設定用マップの他の例を説明する図である。
【図１５】本発明の実施の形態３によるプロジェクタユニット（スーパーエコモード時）の構成を説明する図である。
【図１６】本発明の実施の形態３によるプロジェクタユニット（ノーマルモード時）の構成を説明する図である。
【図１７】本発明の実施の形態３によるプロジェクタユニットの主要部の概略構成図である。
【図１８】図１７の制御部によるプロジェクタの電源の切替え制御を説明するフローチャートである。
【図１９】本発明の実施の形態４によるプロジェクタユニットの構成を説明する図である。
【図２０】本発明の実施の形態４によるプロジェクタユニットの主要部の概略構成図である。
【図２１】図２０の制御部によるプロジェクタの電源の切替え制御を説明するフローチャートである。
【図２２】この発明の実施の形態５によるプロジェクタユニットの構成を説明する図である。
【図２３】本発明の実施の形態５によるプロジェクタユニットの主要部の概略構成図である。
【図２４】図２３の制御部による光源ランプの制御を説明するフローチャートである。
【図２５】この発明の実施の形態６によるプロジェクタユニットの構成を説明する図である。
【図２６】本発明の実施の形態６によるプロジェクタユニットの主要部の概略構成図である。
【図２７】図２６の制御部による光源ランプの制御を説明するフローチャートである。
【図２８】本発明に適用される太陽光集光ユニットの他の構成例を説明する図である。
【図２９】太陽光集光ユニットにおける集光部の構成を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当する部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００１５】
［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１に係るプロジェクタの外観図である。
【００１６】
図１を参照して、映像を投写するためのプロジェクタユニット１００と、当該プロジェクタユニット１００に対して太陽光を導光可能に構成された太陽光集光ユニット２００とを備える。
【００１７】
プロジェクタユニット１００は、建物１０００内の所定の位置に設置されている。プロジェクタユニット１００は、たとえば、液晶デバイスを利用して映像を投影する液晶プロジェクタであって、建物１０００内に設置された投写面（スクリーン）ＳＣに向けて映像を投写する。
【００１８】
太陽光集光ユニット２００は、図示しない入力部を介してプロジェクタユニット１００に結合される。入力部は、後述のように、太陽光集光ユニット２００からプロジェクタユニット１００へ太陽光を導光するためのインターフェースであり、プロジェクタユニット１００の内部に設けられている。
【００１９】
太陽光集光ユニット２００は、太陽光を集光するための集光部２１０と、集光部２１０が集光した太陽光をプロジェクタユニット１００に導くための導光部２２０と、導光部２２０により導かれた太陽光をプロジェクタユニット１００内部へ入射するための入力部とを含む。
【００２０】
集光部２１０は、建物１０００外に設置された格納容器１１００に格納されている。格納容器１１００は、雨水や強風などから集光部２１０を保護する。格納容器１１００には、太陽光を容器内部に採り入れるための採光窓１１１０が設けられている。採光窓１１１０は、太陽光を透過させる透光性を有するガラス板で覆われている。
【００２１】
さらに、採光窓１１１０と集光部２１０との間には、採光窓１１１０に対して展開自在に形成されたシャッタ１１１２が設けられる。シャッタ１１１２は、シャッタ駆動部１１１４により、太陽光を遮蔽する遮蔽位置（展開状態）と、太陽光を遮らない非遮蔽位置（格納状態）との間で変位可能に構成される。これにより、シャッタ１１１２は、太陽光の遮蔽量を調整できる。具体的には、太陽光をプロジェクタユニット１００の照明光として用いない場合には、シャッタ１１１２は遮蔽位置に設定される。一方、太陽光をプロジェクタユニット１００の照明光として用いる場合には、シャッタ１１１２は非遮蔽位置に設定される。さらに、シャッタ１１１２を非遮蔽位置から遮蔽位置に向けて変位させることにより、太陽光の遮蔽量を増加させることができる。
【００２２】
あるいは、プロジェクタユニット１００の制御に連動させてシャッタ１１１２を制御する構成としてもよい。たとえば、プロジェクタユニット１００の電源オン時にはシャッタ１１１２を非遮蔽位置とする一方で、電源オフ時にはシャッタ１１１２を遮蔽位置とするように、シャッタ１１１２を駆動する構成としてもよい。または、入力映像信号の輝度情報に応じて太陽光の遮蔽量を調整するように、シャッタ１１１２を制御する構成としてもよい。
【００２３】
導光部２２０は、たとえば光ファイバなどの導光路により構成される。導光部２２０の一方の端部は、集光部２１０と光学的に接続されている。集光部２１０が集光した太陽光は、導光部２２０の一方の端部に入射されると、導光部２２０の内部を伝搬して導光部２２０の他方の端部から出射される。導光部２２０から出射された太陽光は、プロジェクタユニット１００内に設けられた入力部へと導かれる。
【００２４】
図２は、図１における太陽光集光ユニット２００の詳細な構成を説明する図である。
図２を参照して、集光部２１０は、第１反射ミラー２１２と、第２反射ミラー２１４とを含む。第１反射ミラー２１２は、太陽に向けて設置され、太陽光を反射させる反射面を有する。この反射面は、ほぼ平行光で入射される太陽光を、その焦点位置に集光させる。第２反射ミラー２１４は、第１反射ミラー２１２の焦点位置の近傍に設置される。具体的には、第２反射ミラー２１４を図示しない支持部で支持することにより、第２反射ミラー２１４を、第１反射ミラー２１２の焦点位置近傍に設置させることができる。
【００２５】
第２反射ミラー２１４は、第１反射ミラー２１２から入射された光を、その反射作用により、導光部２２０の一方の端部に集光させる。導光部２２０の一方の端部に入射された太陽光は、導光部２２０の内部を伝搬して導光部２２０の他方の端部から出射される。導光部２２０の他方の端部から出射した太陽光は、コンデンサレンズ２３０に入射する。
【００２６】
コンデンサレンズ２３０は、太陽光がほぼ平行光でミラー２４０に入射するよう、太陽光に光学作用を付与する。コンデンサレンズ２３０は、太陽光集光ユニット２００における「入力部」を構成する。上述したように、入力部は、プロジェクタユニット１００内に設けられる。コンデンサレンズ２３０を透過した太陽光は、ミラー２４０によって反射され、プロジェクタユニット１００の光学エンジンに導かれる。
【００２７】
このように、本発明の実施の形態によるプロジェクタ１においては、太陽光を照明光として利用可能である。このようなプロジェクタ１においては、光源ランプなどの人工光源から発せられる人工光を照明光として用いる従来のプロジェクタと比較して、照明光を発光するための光源装置における電力消費を低減でき、省エネルギー効果を得ることができる。
【００２８】
本発明の実施の形態によるプロジェクタ１では、さらに、照明光として、太陽光および人工光を切替えて使用することができる。具体的には、プロジェクタ１は、人工光源が発光する人工光を照明光として映像を投写する動作モードと、太陽光集光ユニット２００から供給される太陽光を照明光として映像を投写する動作モードとのいずれかを選択して実行可能に構成される。以下の説明では、人工光を照明光として映像を投写する動作モードを「ノーマルモード」と称するとともに、当該ノーマルモードに比べて省電力を重視する観点から、太陽光を照明光として映像を投写する動作モードを「スーパーエコモード」とも称する。
【００２９】
次に、図３および図４を用いて、プロジェクタ１における動作モードの切替え制御（すなわち、照明光の切替え制御）を説明する。
【００３０】
図３は、スーパーエコモード時のプロジェクタユニット１００の構成を説明する図である。図４は、ノーマルモード時のプロジェクタユニット１００の構成を説明する図である。
【００３１】
図３を参照して、プロジェクタユニット１００は、照明光を出射する光源装置１０と、光源装置１０が出射した照明光を映像光に変調するための光学エンジン２と、映像光をスクリーン（図１）に向けて投写する投写レンズ３とを備える。なお、プロジェクタユニット１００は、スピーカ等の音声を出力するための構成要素や、光学エンジン２の構成要素および音声出力手段と電気的に制御するための回路基板なども搭載されているが、図３では、これらを含む一部の構成要素の図示は省略されている。
【００３２】
光源装置１０は、光源ランプ４０と、ミラー２４０と、駆動ミラー５０とを含む。
光源ランプ４０は、たとえば、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンなどからなる。光源ランプ４０は、人工光を発光可能な「人工光源」に対応する。光源ランプ４０が発した人工光は、リフレクタの作用により、ほぼ平行光となって出射される。
【００３３】
ミラー２４０は、太陽光集光ユニット２００の入力部（コンデンサレンズ２３０）から出射された太陽光を、ほぼ平行光で駆動ミラー５０へと入射させる。
【００３４】
駆動ミラー５０は、図示しない駆動機構によって同図駆動ミラー５０の中心部のＹ軸を回動中心として回動可能である。具体的には、駆動ミラー５０は、スーパーエコモード時には、図３に示されるように、太陽光集光ユニット２００からミラー２４０を介して入射される太陽光を光学エンジン２へ導く状態となる。なお、スーパーエコモード時には、光源ランプ４０は、電力供給が停止されることにより、消灯状態に駆動される。したがって、光源ランプ４０による電力消費が零となるため、高い省エネルギー効果が得られる。
【００３５】
一方、ノーマルモード時には、図４に示されるように、駆動ミラー５０は、光源ランプ４０から入射される人工光を光学エンジン２へ導く状態となる。ノーマルモード時には、光源ランプ４０は電力が供給されて点灯状態に駆動されるため、光源ランプ４０による電力消費が生じる。その代わり、光源ランプ４０による照明光の発光量を調整することによって、たとえば室内の暗さが不十分である場合でも、投写映像として必要な視認性を確保しやすくなる。
【００３６】
図５は、図３および図４における光学エンジン２の詳細な構成を説明する図である。
図５を参照して、光源装置１０からの光は、フライアイインテグレータ１１を介して、ＰＢＳ（偏光ビームスプリッタ）アレイ１２およびコンデンサレンズ１３に入射される。フライアイインテグレータ１１は、蝿の目状のレンズ群からなるフライアイレンズを備え、液晶パネル１８，２４，３３に入射する光の光量分布が均一となるよう、光源装置１０から入射される光に光学作用を付与する。
【００３７】
ＰＢＳアレイ１２は、複数のＰＢＳと１／２波長板とがアレイ状に配列されたものであり、フライアイインテグレータ１１から入射された光の偏光方向を１方向に揃える。コンデンサレンズ１３は、ＰＢＳアレイ１２から入射された光に集光作用を付与する。コンデンサレンズ１３を透過した光は、ダイクロイックミラー１４に入射する。
【００３８】
ダイクロイックミラー１４は、コンデンサレンズ１３から入射された光のうち、青色波長帯の光（以下、「Ｂ光」という）のみを透過し、赤色波長帯の光（以下、「Ｒ光」という）および緑色波長帯の光（以下、「Ｇ光」という）を反射する。ダイクロイックミラー１４を透過したＢ光は、ミラー１５に導かれ、そこで反射され、コンデンサレンズ１６に入射される。
【００３９】
コンデンサレンズ１６は、Ｂ光がほぼ平行光で液晶パネル１８に入射するよう、Ｂ光に光学作用を付与する。コンデンサレンズ１６を透過したＢ光は、入射側偏光板１７を介して液晶パネル１８に入射される。液晶パネル１８は、青色用の映像信号に応じて駆動され、その駆動状態に応じてＢ光を変調する。液晶パネル１８によって変調されたＢ光は、出射側偏光板１９を介して、ダイクロイックプリズム２０に入射される。
【００４０】
ダイクロイックミラー１４によって反射された光のうちＧ光は、ダイクロイックミラー２１によって反射され、コンデンサレンズ２２に入射される。コンデンサレンズ２２は、Ｇ光がほぼ平行光で液晶パネル２４に入射するよう、Ｇ光に光学作用を付与する。コンデンサレンズ２２を透過したＧ光は、入射側偏光板２３を介して液晶パネル２４に入射される。液晶パネル２４は、緑色用の映像信号に応じて駆動され、その駆動状態に応じてＧ光を変調する。液晶パネル２４によって変調されたＧ光は、出射側偏光板２５を介して、ダイクロイックプリズム２０に入射される。
【００４１】
ダイクロイックミラー２１を透過したＲ光は、コンデンサレンズ２６に入射される。コンデンサレンズ２６は、Ｒ光がほぼ平行光で液晶パネル３３に入射するよう、Ｒ光に光学作用を付与する。コンデンサレンズ２６を透過したＲ光は、光路長調整用のリレーレンズ２７，２９，３１と２つのミラー２８，３０とからなる光路を進み、入射側偏光板３２を介して液晶パネル３３に入射される。液晶パネル３３は、赤色用の映像信号に応じて駆動され、その駆動情報に応じてＲ光を変調する。液晶パネル３３によって変調されたＲ光は、出射側偏光板３４を介して、ダイクロイックプリズム２０に入射される。
【００４２】
ダイクロイックプリズム２０は、液晶パネル１８，２４，３３によって変調されたＢ光、Ｇ光およびＲ光を色合成し、投写レンズ３へと入射させる。投写レンズ３は、投写光を被投写面（スクリーン）上に結像させるためのレンズ群と、これらレンズ群の一部を光軸方向に変位させて投写画像のズーム状態およびフォーカス状態を調整するためのアクチュエータを備えている。ダイクロイックプリズム２０によって色合成された光は、投写レンズ３によって、スクリーンＳＣ（図１）上に拡大投写される。
【００４３】
このように、本発明の実施の形態１によるプロジェクタでは、光源装置１０は、人工光および太陽光のいずれか一方を照明光に選択して出射可能に構成される。このとき、光源ランプ４０が発する人工光と太陽光集光ユニット２００が発する太陽光とは、共通の光路を通じて液晶パネル１８，２４，３３へ導かれる。これにより、複数の光源で単一の光路を共有できるため、光源毎に光路を設けなくとも、光学系を有効利用して、使用する照明光の切替えができる。その結果、プロジェクタユニット１００のコストの削減ならびに小型化および軽量化が可能となる。
【００４４】
図６は、本発明の実施の形態１によるプロジェクタユニット１００の主要部の概略構成図である。
【００４５】
図６を参照して、プロジェクタユニット１００は、当該プロジェクタユニット１００の動作を全体的に制御する制御部７０を備える。制御部７０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）であり、各部との信号のやり取りを行ない、また、操作受付部６６からの操作信号に従って各部の動作を制御する。
【００４６】
また、プロジェクタユニット１００は、ユーザからの操作を受付ける操作受付部６６を含む。操作受付部６６は、プロジェクタユニット１００の本体に設けられた複数の操作用ボタンからなる操作部（図示せず）またはプロジェクタユニット１００を遠隔操作するためのリモコン（リモートコントローラの略）への操作がなされると、当該操作を受付け、各種動作のトリガとなるコマンド信号を制御部７０へ送る。
【００４７】
また、プロジェクタユニット１００は、光源ランプ４０に電力を供給するためのランプ電源４２を備える。ランプ電源４２は、プロジェクタユニット１００内の各部に電力を供給するための電源部（図示せず）から電力の供給を受ける。ランプ電源４２は、ノーマルモード時において、光源ランプ４０を点灯するための電力を発生する。ランプ電源４２が発生する電力は制御部７０によって制御される。スーパーエコモード時において、ランプ電源４２は光源ランプ４０への電力供給を停止する。したがって、光源ランプ４０は消灯する。
【００４８】
また、プロジェクタユニット１００は、駆動ミラー５０と、光源切替部５２と、光源切替駆動部５４とを備える。駆動ミラー５０は、光源切替部５２によって駆動されることにより、太陽光集光ユニット２００の発する太陽光を液晶パネル１８，２４，３３に送る状態（以下、「第１の状態」ともいう）と、光源ランプ４０の発する人工光を液晶パネル１８，２４，３３に送る状態（以下、「第２の状態」ともいう）とを切替える。
【００４９】
具体的には、制御部７０は、駆動ミラー５０の状態を第１の状態と第２の状態との間で切替えるための切替指令を生成する。本発明の実施の形態１では、制御部７０は、操作受付部６６からプロジェクタ１の動作モードを切替えるためのコマンド信号が入力されると、光源切替駆動部５４に対して、駆動ミラー５０の状態の切替えを指示する切替指令を出力する。そして、光源切替駆動部５４が、制御部７０から与えられる切替指令に従って駆動ミラー５０を回動させるように光源切替部５２を制御する。これにより、駆動ミラー５０は第１の状態と第２の状態との間で切替えられる。
【００５０】
また、プロジェクタユニット１００は、液晶パネル駆動部６０と、映像信号処理部６２と、映像信号入力部６４とを備える。映像信号処理部６２は、映像信号入力部６４を介して外部の映像ソース機器から供給される映像信号に対して、輝度調整、色バランス調整、コントラスト調整、シャープネス調整などの画質調整や、画像サイズを拡大／縮小する処理や、プロジェクタによってあおり投写を行なうときの台形歪補正等の各種映像処理を施す。
【００５１】
液晶パネル駆動部６０は、映像信号処理部６２において映像処理が施された映像データに基づいて、液晶パネル１８，２４，３３を駆動するための駆動信号を生成する。液晶パネル１８，２４，３３は、液晶パネル駆動部６０で生成された駆動信号に応じて光源装置１０から照射された照明光を変調する。
【００５２】
図７は、図６の制御部７０によるプロジェクタ１の動作モードの切替え制御（照明光の切替え制御）を説明するフローチャートである。なお、図７のフローチャートの処理は、所定のメインルーチンから一定時間ごとまたは所定の条件が成立するごとに呼出されて実行される。
【００５３】
図７を参照して、制御部７０は、ステップＳ０１では、プロジェクタ１がノーマルモードで動作しているか否かを判定する。すなわち、制御部７０は、光源ランプ４０の発する人工光が照明光に選択されているか否かを判定する。プロジェクタ１がノーマルモードで動作している場合（ステップＳ０１においてＹＥＳ）には、ステップＳ０２において、プロジェクタ１の動作モードをスーパーエコモードに切替えるための操作を操作受付部６６が受付けると、制御部７０には、操作受付部６６から動作モードをスーパーエコモードに切替えるためのコマンド信号が入力される。制御部７０は、ステップＳ０３において、ランプ電源４２を制御することにより、光源ランプ４０への電力供給を停止する。これにより、光源ランプ４０は消灯する。
【００５４】
さらに、制御部７０は、ステップＳ０４により、光源切替駆動部５４に対して、駆動ミラー５０を第２の状態から第１の状態へ切替えるための切替指令を出力する。光源切替駆動部５４が、制御部７０から与えられる切替指令に従って光源切替部５２を制御することにより、駆動ミラー５０は第２の状態から第１の状態に切替えられる。その結果、照明光は、光源ランプ４０の発する人工光から太陽光集光ユニット２００の発する太陽光に切替えられる。そして、ステップＳ０５により、プロジェクタ１はスーパーエコモードで動作する。
【００５５】
これに対して、プロジェクタ１がノーマルモードで動作していない場合（ステップＳ０１においてＮＯ）、すなわちプロジェクタ１がスーパーエコモードで動作している場合には、ステップＳ０６において、プロジェクタ１の動作モードをノーマルモードに切替えるための操作を操作受付部６６が受付けると、制御部７０には、操作受付部６６から動作モードをおノーマルモードに切替えるためのコマンド信号が入力される。制御部７０は、ステップＳ０７において、ランプ電源４２を制御することにより、光源ランプ４０への電力供給を開始する。これにより、光源ランプ４０は点灯する。
【００５６】
さらに、制御部７０は、ステップＳ０８により、光源切替駆動部５４に対して、駆動ミラー５０を第１の状態から第２の状態へ切替えるための切替指令を出力する。光源切替駆動部５４が、制御部７０から与えられる切替指令に従って光源切替部５２を制御することにより、駆動ミラー５０は第１の状態から第２の状態に切替えられる。その結果、照明光は、太陽光集光ユニット２００の発する太陽光から光源ランプ４０の発する人工光に切替えられる。そして、ステップＳ０９により、プロジェクタ１はノーマルモードで動作する。
【００５７】
以上のように、この発明の実施の形態１によるプロジェクタによれば、光源装置１０から出射される照明光を、人工光と太陽光との間で切替え可能な構成としたことにより、電力消費を抑制する使い方と、投写映像の視認性を確保する使い方とを選択することができる。たとえば、太陽光の明るさが照明光として十分である場合には、太陽光を照明光に選択することで、消費電力を抑制する使い方ができる。一方で、太陽光の明るさが照明光として不十分である場合には、人工光を照明光に選択することで電力消費が発生するが、投写映像の視認性を確保する使い方ができる。その結果、人工光を照明光に用いるプロジェクタや、人工光と太陽光とを合成した光を照明光に用いるプロジェクタと比較して、より高い省エネルギー効果が期待できる。
【００５８】
なお、上記の実施の形態１において、照明光の切替えは、操作受付部６６が受付けた動作モードの切替え操作に応じて実行されることから、ユーザは、投写したい映像の種類や所望する映像の表示のさせ方（表示モード）などに応じて、適当な照明光を適宜選択することができる。
【００５９】
［実施の形態２］
上述した実施の形態１では、照明光の切替え（プロジェクタ１の動作モードの切替え）を、操作受付部６６を介して与えられるユーザの切替え操作に応じて行なう構成について説明した。実施の形態２では、制御部７０が照明光の切替えを自動的に行なう構成について説明する。
【００６０】
図８は、本発明の実施の形態２によるプロジェクタユニット１１０の構成を説明する図である。図８には、スーパーエコモード時のプロジェクタユニット１１０の構成が示される。
【００６１】
図８を参照して、本発明の実施の形態２によるプロジェクタユニット１１０は、図３に示した本発明の実施の形態１によるプロジェクタユニット１００と比較して、太陽光の強度を検出するための光検出部２５０をさらに備える。
【００６２】
光検出部２５０は、太陽光集光ユニット２００の入力部（コンデンサレンズ２３０）から駆動ミラー５０までの太陽光の伝搬経路に沿って配置される。光検出部２５０は、駆動ミラー５０に導かれる太陽光の強度を検出し、その検出値を制御部７０（図９）へ出力する。
【００６３】
なお、光検出部２５０を、太陽光集光ユニット２００の入力部から駆動ミラー５０までの太陽光の伝搬経路に沿った範囲に設けたことにより、単一の光検出部で太陽光の強度を常時監視することができる。また、複数の光検出部を設置した場合に生じる光検出部間での検出値のばらつきの問題を回避できる。
【００６４】
図９は、本発明の実施の形態２によるプロジェクタユニット１１０の主要部の概略構成図である。
【００６５】
図９を参照して、プロジェクタユニット１１０は、図６に示した本発明の実施の形態１によるプロジェクタユニット１００と比較して、光検出部２５０をさらに備える。したがって、図９に示す構成のうち、上記図６に示す構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００６６】
図８で説明したように、光検出部２５０は、太陽光集光ユニット２００から駆動ミラー５０に入射される太陽光の強度を検出し、その検出値を制御部７０へ送出する。本発明の実施の形態２では、制御部７０は、光検出部２５０による検出値を常時監視する。そして、制御部７０は、光検出部２５０による検出値に応じて、駆動ミラー５０の状態を第１の状態と第２の状態との間で切替えるための切替指令を生成する。
【００６７】
図１０および図１１は、図９の制御部７０によるプロジェクタ１の動作モードの切替え制御（照明光の切替え制御）を説明するフローチャートである。なお、図１０および図１１のフローチャートの処理は、所定のメインルーチンから一定時間ごとまたは所定の条件が成立するごとに呼出されて実行される。
【００６８】
図１０を参照して、制御部７０は、ステップＳ１１において、光検出部２５０による太陽光の強度の検出値を取得すると、続いてステップＳ１２により、太陽光の強度が所定の閾値以上であるか否かを判定する。太陽光の強度が閾値以上である場合（ステップＳ１２においてＹＥＳ）には、制御部７０は、ステップＳ１３において、スーパーエコモードを動作モードに選択する旨をユーザに報知する。なお、報知の態様としては、いずれのモードを選択するかをユーザに報知可能であれば如何なる方法でもよく、たとえば、スクリーンＳＣ若しくはプロジェクタユニット１１０の本体に設けられた操作パネル上に動作モードを表示してもよいし、音声によって報知してもよい。
【００６９】
続いてステップＳ１４において、制御部７０は、スーパーエコモードをプロジェクタ１の動作モードに設定する。
【００７０】
これに対して、太陽光の強度が閾値を下回る場合（ステップＳ１２においてＮＯ）には、制御部７０は、ステップＳ１５において、ノーマルモードを動作モードに選択する旨をユーザに報知する。続いてステップＳ１６において、制御部７０は、ノーマルモードをプロジェクタ１の動作モードに設定する。
【００７１】
次に図１１を参照して、制御部７０は、ステップＳ２１では、上記図１０に示したフローチャートの処理によって、プロジェクタ１の動作モードが変更されたか否かを判定する。プロジェクタ１の動作モードがスーパーエコモードに変更されたと判定されると、制御部７０は、図７と同様のステップＳ０３〜Ｓ０５により、プロジェクタ１をスーパーエコモードで動作させる。
【００７２】
一方、プロジェクタ１の動作モードがノーマルモードに変更されたと判定された場合には、制御部７０は、図７と同様のステップＳ０６〜Ｓ０９により、プロジェクタ１をノーマルモードで動作させる。
【００７３】
なお、図１０のフローチャートにおいて、ステップＳ１２における閾値は、太陽光の明るさが照明光として十分であるか否かを判定するための判定値である。この閾値は、ユーザが投写したい映像の種類やユーザが所望する表示のさせ方などに対応して、複数個設けておくことができる。たとえば、映像に要求される視認性が高いことに応答して閾値を高い値に設定することにより、投写映像の視認性を確保できる範囲内で、光源装置１０の電力消費を抑えることができる。
【００７４】
あるいは、ステップＳ１２における閾値をプロジェクタユニット１１０が設置される建物１０００内での照明等の環境光の影響度合いに応じて、可変に設定することも可能である。これにより、たとえば、投写映像に及ぼす環境光の影響が比較的小さくなる表示態様では、閾値を低くすることによって太陽光を積極的に照明光に用いることとし、環境光の影響が比較的大きくなる表示態様では、閾値を高くすることによって人工光を用いる機会を増やすとともに、環境光の明るさ等に応じて人工光源の発光量を制御する構成としてもよい。
【００７５】
図１２を用いて、本発明の実施の形態２の変更例によるプロジェクタユニット１１０の構成を説明する。図１２には、スーパーエコモード時のプロジェクタユニット１１０の構成が示される。
【００７６】
図１２を参照して、本発明の実施の形態２の変更例によるプロジェクタユニット１１０Ａは、図８に示した本発明の実施の形態２によるプロジェクタユニット１１０の構成と比較して、建物１０００内での環境光の光量を検出するための光検出部２５５をさらに備える。光検出部２５５は、建物１０００内の環境光の光量を検出し、その検出値を制御部７０（図９）へ出力する。
【００７７】
制御部７０は、上記の図１０のフローチャートの処理を実行することにより、プロジェクタ１の動作モードの切替え制御（照明光の切替え制御）を実行する。本変更例では、制御部７０は、図１０のステップＳ１２における閾値を、光検出部２５５からの検出値に応じて可変に設定する。図１３は、環境光の光量とステップＳ１２における閾値との関係を説明する図である。図１３に示すように、ステップＳ１２における閾値は、環境光の光量が大きくなるほど、大きくなるように設定される。制御部７０は、図１３に示す環境光の光量と閾値との関係を予め閾値設定用マップとして記憶している。そして、制御部７０は、光検出部２５５から検出値が与えられると、記憶したマップを参照して、対応する閾値を設定する。
【００７８】
このように環境光の光量に応じて、プロジェクタ１の動作モードを切替えるための太陽光強度の閾値を可変に設定することにより、投写映像の視認性を確保しながら、光源装置１０の電力消費を抑えることができる。
【００７９】
あるいは、図１２のような光検出部２５５により検出される環境光の光量に応じて動作モードを切替える構成に代えて、ユーザが環境光の明るさに応じて閾値を変更する構成とすることも可能である。この場合、ユーザは操作パネルまたはメニュー画面を操作することにより、建物１０００内の環境光の明るさを設定することができる。具体的には、ユーザは、建物１０００内の照明が使用されているか（照明有り）、照明が不使用とされているか（照明無し）を設定することができる。制御部７０は、図１４に示す環境光の設定と太陽光強度の閾値との関係を参照することにより、ユーザにより設定された環境光に応じて、太陽光強度の閾値を可変に設定する。これにより、照明有りと設定された場合には、照明無しと設定された場合と比較して、太陽光強度の閾値が大きくなるように設定される。なお、ユーザが環境光を設定可能としたことによって、環境光の光量を検出するためのセンサの設置が不要となる。
【００８０】
以上のように、この発明の実施の形態２によるプロジェクタによれば、光源装置１０から出射される照明光を、人工光と太陽光との間で切替え可能な構成において、太陽光の強度に応じて照明光の切替えを行なうことにより、投写映像の視認性に影響を与えないように照明光の明るさを確保した上で、光源装置１０による電力消費を抑制するように照明光を適切に設定することができる。
【００８１】
なお、上記の実施の形態２では、プロジェクタ１の動作モードの切替え、すなわち、照明光の切替えをプロジェクタ１の動作中に所定の条件が成立するごとに行なうこととしたが、プロジェクタ１の起動時に行なうようにしてもよい。この場合には、映像の投写中に動作モードが自動的に切替えられることによって、映像の表示が一時的に中断されてしまうのを防ぐことができる。
【００８２】
［実施の形態３］
上記の実施の形態１，２によるプロジェクタは、太陽光を照明光として映像を投写するスーパーエコモードを有することによって、電力消費を抑えて省エネルギー効果を向上する構成について説明した。実施の形態３では、太陽光を照明光に用いるとともに、発電用の光としても利用する構成を説明する。
【００８３】
以下に、図１５および図１６を用いて、本発明の実施の形態３によるプロジェクタユニット１２０の構成を説明する。
【００８４】
図１５は、スーパーエコモード時のプロジェクタユニット１２０の構成を説明する図である。図１６は、ノーマルモード時のプロジェクタユニット１２０の構成を説明する図である。
【００８５】
図１５を参照して、プロジェクタユニット１２０は、図３に示した本発明の実施の形態１によるプロジェクタユニット１００と比較して、太陽電池パネル部２６０をさらに備える点で異なる。したがって、図１５に示す構成のうち、上記図３に示す構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００８６】
太陽電池パネル部２６０は、駆動ミラー５０を挟んで光学エンジン２と反対側に設けられている。太陽電池パネル部２６０は、太陽光を受光して直流電力を発電可能に構成される。太陽電池パネル部２６０は、プロジェクタユニット１２０に搭載される負荷（図示せず）と電気的に接続されており、発電した直流電力を負荷に供給することができる。
【００８７】
図１５に示す構成において、スーパーエコモード時には、駆動ミラー５０は、太陽光集光ユニット２００からミラー２４０を介して入射される太陽光を光学エンジン２へ導く状態（第１の状態）となる。そのため、太陽電池パネル部２６０には太陽光が入射されず、太陽電池パネル部２６０は発電しない。
【００８８】
これに対して、ノーマルモード時（図１６）には、駆動ミラー５０は、光源ランプ４０から入射される人工光を光学エンジン２へ導く状態（第２の状態）となる。駆動ミラー５０は、人工光または太陽光を光学エンジン２へ導くための反射面と、当該反射面の裏面に設けられ、太陽光を太陽電池パネル部２６０へ導くための反射面とを有している。
【００８９】
このような構成したことにより、ノーマルモード時には、太陽光集光ユニット２００が発する太陽光は、駆動ミラー５０を介して太陽電池パネル部２６０へと導かれる。太陽電池パネル部２６０は、太陽光を受光して直流電力を発電する。
【００９０】
図１７は、本発明の実施の形態３によるプロジェクタユニット１２０の主要部の概略構成図である。
【００９１】
図１７を参照して、プロジェクタユニット１２０は、図６に示した本発明の実施の形態１によるプロジェクタユニット１００と比較して、太陽電池パネル部２６０と、ＡＣ−ＤＣ電源部８０と、負荷９０と、電源切替部７２とをさらに備える。したがって、図１４に示す構成のうち、上記図６に示す構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００９２】
図１６で説明したように、太陽電池パネル部２６０は、駆動ミラー５０を介して入射される太陽光を受光して発電する。太陽電池パネル部２６０は、発電した直流電力を電源切替部７２へ出力する。なお、太陽電池パネル部２６０が発電した直流電力の電圧および電流の値は、制御部７０へ送信される。制御部７０は、これらの情報に基づいて、太陽電池パネル部２６０による発電電力量を知ることができる。
【００９３】
ＡＣ−ＤＣ電源部８０は、商用電源から供給される交流電力を直流電力に変換して、電源切替部７２へ出力する。
【００９４】
電源切替部７２は、太陽電池パネル部２６０が発電した直流電力を受け、ＡＣ−ＤＣ電源部８０が変換した直流電力を受けると、制御部７０からの制御指示に従って、いずれか一方の直流電力を電源に選択して負荷９０へ供給する。
【００９５】
具体的には、制御部７０は、太陽電池パネル部２６０から入力される電圧および電流の値に基づいて、太陽電池パネル部２６０の発電電力量を算出する。そして、制御部７０は、算出した発電電力量と負荷９０の駆動に必要な電力量とを比較し、その比較結果に応じて電源切替部７２における電源の切替えを制御する。
【００９６】
図１８は、図１７の制御部７０によるプロジェクタ１の電源の切替え制御を説明するフローチャートである。なお、図１８のフローチャートの処理は、所定のメインルーチンから一定時間ごとまたは所定の条件が成立するごとに呼出されて実行される。
【００９７】
図１８を参照して、制御部７０は、ステップＳ３１において、プロジェクタ１がノーマルモードで動作しているか否かを判定する。プロジェクタ１がノーマルモードで動作していない場合（ステップＳ３１においてＮＯ）、すなわち、プロジェクタ１がスーパーエコモードで動作している場合には、ステップＳ３４に処理が進む。
【００９８】
ステップＳ３４においては、制御部７０は、商用電源を負荷９０の電源に選択する。電源切替部７２は、制御部７０からの制御指示に従って、ＡＣ−ＤＣ電源部８０が変換した直流電力を負荷９０へ供給する。
【００９９】
これに対して、プロジェクタ１がノーマルモードで動作している場合（ステップＳ３１においてＹＥＳ）、制御部７０は、続いてステップＳ３２において、太陽電池パネル部２６０の発電電力量が所定の基準量以上であるか否かを判定する。このステップＳ３２における基準量は、負荷９０の駆動に必要な電力量に応じて予め定められている。
【０１００】
太陽電池パネル部２６０の発電電力量が基準量以上である場合（ステップＳ３２においてＹＥＳ）には、制御部７０は、ステップＳ３３により、太陽電池パネル部２６０を電源に選択する。電源切替部７２は、制御部７０からの制御指示に従って、太陽電池パネル部２６０が発電した直流電力を負荷９０へ供給する。
【０１０１】
一方、太陽電池パネル部２６０の発電電力量が基準量を下回る場合（ステップＳ３２においてＮＯ）には、制御部７０は、ステップＳ３４により、ＡＣ−ＤＣ電源部８０が変換した直流電力を負荷９０へ供給する。
【０１０２】
以上のように、この発明の実施の形態３によれば、光源装置１０から出射される照明光を、人工光と太陽光との間で切替え可能な構成において、太陽光を照明光に用いない場合には、太陽光を発電用の光として利用することができる。これにより、太陽光の明るさが照明光として十分でない場合においても、この太陽光を電力に変換して利用することができるため、より一層の省エネルギー効果を得ることができる。
【０１０３】
［実施の形態４］
上記の実施の形態３では、太陽光を照明光として利用するとともに、発電用の光としても利用可能なプロジェクタについて説明した。実施の形態４では、太陽電池パネル部２６０が発電した電力をより有効に利用するためのプロジェクタの構成を説明する。
【０１０４】
図１９は、本発明の実施の形態４によるプロジェクタユニットの構成を説明する図である。図１９には、ノーマルモード時のプロジェクタユニット１３０の構成が示される。
【０１０５】
図１９を参照して、プロジェクタユニット１３０は、図１６に示した本発明の実施の形態３によるプロジェクタユニット１２０と比較して、蓄電部２６２をさらに備える。したがって、図１９に示す構成のうち、上記図１６に示す構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【０１０６】
蓄電部２６２は、再充電可能に構成された電力貯蔵要素である。蓄電部２６２は、たとえば、リチウムイオン電池またはニッケル水素電池などの二次電池、あるいは、電気二重層キャパシタなどの蓄電素子を含んで構成される。
【０１０７】
蓄電部２６２は、太陽電池パネル部２６０および図示しない負荷と電気的に接続される。蓄電部２６２は、負荷（図示せず）へ電力を供給する。また、蓄電部２６２は、太陽電池パネル部２６０で発電された電力を受けて充電される。図１９に示すように、ノーマルモード時には、太陽電池パネル部２６０は、駆動ミラー５０を介して太陽光を受光して直流電力を発電する。蓄電部２６２は、太陽電池パネル部２６０が発電した直流電力を蓄電する。なお、蓄電部２６２の電圧および蓄電部２６２に入出力される電流は、図示しないセンサによって検出され、その検出値が制御部７０（図２０）へ出力される。
【０１０８】
図２０は、本発明の実施の形態４によるプロジェクタユニット１３０の主要部の概略構成図である。
【０１０９】
図２０を参照して、プロジェクタユニット１３０は、図１７に示した本発明の実施の形態３によるプロジェクタユニット１２０と比較して、蓄電部２６２をさらに備える。したがって、図２０に示す構成のうち、上記図１７に示す構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【０１１０】
図１９で説明したように、蓄電部２６２は、太陽電池パネル部２６０で発電された電力によって充電される。また、蓄電部２６２は、負荷９０へ電力を供給する。蓄電部２６２の電圧および電流は、図示しないセンサにより検出されて制御部７０へ出力される。制御部７０は、このセンサの検出値に基づいて、蓄電部２６２の充電電力量を知ることができる。
【０１１１】
電源切替部７２は、蓄電部２６２から直流電力を受け、ＡＣ−ＤＣ電源部８０が変換した直流電力を受けると、制御部７０からの制御指示に従って、いずれか一方の直流電力を電源に選択して負荷９０へ供給する。具体的には、制御部７０は、蓄電部２６２の電圧および蓄電部２６２に入出力される電流の値に基づいて、蓄電部２６２の充電電力量を算出する。そして、制御部７０は、算出した充電電力量と負荷９０の駆動に必要な電力量とを比較し、その比較結果に応じて電源切替部７２における電源の切替えを制御する。
【０１１２】
図２１は、図２０の制御部７０によるプロジェクタ１の電源の切替え制御を説明するフローチャートである。なお、図２１のフローチャートの処理は、所定のメインルーチンから一定時間ごとまたは所定の条件が成立するごとに呼出されて実行される。
【０１１３】
図２１を参照して、制御部７０は、ステップＳ３１において、プロジェクタ１がノーマルモードで動作しているか否かを判定する。プロジェクタ１がノーマルモードで動作していない場合（ステップＳ３１においてＮＯ）、すなわち、プロジェクタ１がスーパーエコモードで動作している場合には、ステップＳ３４に処理が進む。
【０１１４】
ステップＳ３４においては、制御部７０は、商用電源を負荷９０の電源に選択する。電源切替部７２は、制御部７０からの制御指示に従って、ＡＣ−ＤＣ電源部８０が変換した直流電力を負荷９０へ供給する。
【０１１５】
これに対して、プロジェクタ１がノーマルモードで動作している場合（ステップＳ３１においてＹＥＳ）、制御部７０は、続いてステップＳ３２１において、蓄電部２６２の充電電力量が所定の基準量以上であるか否かを判定する。ステップＳ３２１における基準量は、負荷９０の駆動に必要な電力量に応じて予め定められている。
【０１１６】
蓄電部２６２の充電電力量が基準量以上である場合（ステップＳ３２１においてＹＥＳ）には、制御部７０は、ステップＳ３３１により、蓄電部２６２を電源に選択する。電源切替部７２は、制御部７０からの制御指示に従って、蓄電部２６２の出力する直流電力を負荷９０へ供給する。
【０１１７】
一方、蓄電部２６２の充電電力量が基準量を下回る場合（ステップＳ３２１においてＮＯ）には、制御部７０は、ステップＳ３４により、ＡＣ−ＤＣ電源部８０が変換した直流電力を負荷９０へ供給する。
【０１１８】
以上のように、この発明の実施の形態４によれば、太陽光を照明光として用いるとともに、発電用の光として用いる構成において、太陽光から発電した電力を蓄電部２６２に蓄えることにより、太陽電池パネル部２６０における発電電力量が負荷９０の駆動に必要な電力量に満たないために太陽電池パネル部２６０から負荷９０に対して直接的に電力を供給できない場合であっても、太陽電池パネル部２６０の発電電力を蓄電部２６２に蓄えておくことで、負荷９０に供給するのに十分な電力を確保できる。
【０１１９】
さらに、蓄電部２６２に電力を蓄えておくことによって、プロジェクタ１が電力供給を必要とするタイミングでこの電力を利用することができる。たとえば、プロジェクタ１の待機電力に蓄電部２６２に蓄えられた電力を利用することができる。この結果、より一層の省エネルギー効果を得ることができる。
【０１２０】
［実施の形態５］
図２２は、この発明の実施の形態５によるプロジェクタユニットの構成を説明する図である。
【０１２１】
図２２を参照して、本発明の実施の形態５によるプロジェクタユニット１４０は、図５に示した本発明の実施の形態１によるプロジェクタユニット１００と比較して、光検出部２５０Ｇと、ミラー４４とをさらに備える。
【０１２２】
光検出部２５０Ｇは、ダイクロイックミラー２１とコンデンサレンズ２２との間のＧ光の伝搬経路上に配置される。光検出部２５０Ｇは、ダイクロイックミラー２１によって反射され、コンデンサレンズ２２に入射されるＧ光の光量を検出する。すなわち、光検出部２５０Ｇは、液晶パネル２４に入射されるＧ光の光量を検出する。そして、光検出部２５０Ｇは、検出したＧ光の入射光量を制御部７０（図２３）へ出力する。
【０１２３】
ミラー４４は、光源ランプ４０が発する人工光を光学エンジン２へ導く。なお、図２２では、ミラー４４は駆動ミラー５０とＹ軸方向に並んで配置されるが、光源ランプ４０からの人工光を光学エンジン２へ導くことが可能であれば、ミラー４４の配置は図２２には限定されない。
【０１２４】
また、光検出部２５０Ｇは、液晶パネル２４に入射するＧ光の光量を検出することが可能であれば、配置される位置は図２２に示す位置に限定されない。さらには、液晶パネル１８に入射するＢ光の光量、または液晶パネル３３に入射するＲ光の光量を検出するように、光検出部を配置してもよい。
【０１２５】
本発明の実施の形態５では、スーパーエコモード時において、太陽光に光源ランプ４０の発する人工光を合成して光学エンジン２に入射させることができる。なお、太陽光に合成される人工光の光量は、光検出部２５０Ｇの検出値に応じて制御される。これにより、スーパーエコモード時において太陽光が照明光として十分でない状況となっても、人工光によりこの照明光としての不足分を補うことができる。その結果、天候の変化などによって太陽光の輝度が低下した場合においても、照明光を太陽光から人工光に切替えることなく、太陽光を照明光に使い続けることができる。
【０１２６】
図２３は、本発明の実施の形態５によるプロジェクタユニット１４０の主要部の概略構成図である。
【０１２７】
図２３を参照して、プロジェクタユニット１４０は、図６に示した本発明の実施の形態１によるプロジェクタユニット１００と比較して、光検出部２５０Ｇと、ミラー４４とをさらに備える。したがって、図２３に示す構成のうち、上記図６に示す構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【０１２８】
図２２で説明したように、光検出部２５０Ｇは、液晶パネル２４に入射するＧ光の光量を検出し、その検出したＧ光の入射光量を制御部７０へ出力する。制御部７０は、スーパーエコモード時において、光検出部２５０Ｇの検出値に応じて光源ランプ４０が発する人工光の光量を制御する。
【０１２９】
図２４は、図２３の制御部７０による光源ランプ４０の制御を説明するフローチャートである。なお、図２４のフローチャートの処理は、所定のメインルーチンから一定時間ごとまたは所定の条件が成立するごとに呼出されて実行される。
【０１３０】
図２４を参照して、制御部７０は、ステップＳ４１において、プロジェクタ１がスーパーエコモードで動作しているか否かを判定する。プロジェクタ１がスーパーエコモードで動作していない場合（ステップＳ４１においてＮＯ）、すなわち、プロジェクタ１がノーマルモードで動作している場合には、ステップＳ４６に処理が進む。
【０１３１】
ステップＳ４６においては、制御部７０は、ランプ電源４２を制御することにより、光源ランプ４０へ供給する電力を調整する。これにより、光源ランプ４０の発光量が制御される。
【０１３２】
一方、プロジェクタ１がスーパーエコモードで動作している場合（ステップＳ４１においてＹＥＳ）、制御部７０は、ステップＳ４２において、光検出部２５０ＧによるＧ光の入射光量の検出値を取得する。続いてステップＳ４３により、制御部７０は、Ｇ光の入射光量が所定の閾値以下であるか否かを判定する。なお、ステップＳ４３における所定の閾値は、液晶パネル２４で変調され、かつ投写レンズ３を通じて投写される映像光が一定の明るさを確保するように定められる。
【０１３３】
Ｇ光の入射光量が閾値以下でない場合（ステップＳ４３においてＮＯ）、すなわちＧ光の入射光量が閾値を超える場合には、制御部７０は、ステップＳ４６に進み、光源ランプ４０へ供給する電力を調整する。
【０１３４】
これに対して、Ｇ光の入射光量が閾値以下である場合（ステップＳ４３においてＹＥＳ）には、制御部７０は、ステップＳ４４において、ランプ電源４２を制御することにより、光源ランプ４０への電力供給を開始する。これにより、光源ランプ４０は点灯する。
【０１３５】
ステップＳ４５では、制御部７０は、光検出部２５０Ｇの検出値と閾値との偏差に応じて光源ランプ４０の発光量を制御する。具体的には、制御部７０は、光検出部２５０Ｇの検出値と閾値との偏差が大きくなるほど、光源ランプ４０の発光量を増加させる。
【０１３６】
以上のように、この発明の実施の形態５によれば、光源装置１０から出射される照明光を、人工光と太陽光との間で切替え可能な構成において、太陽光が照明光として十分でない場合には、太陽光に人工光を合成した光を照明光とする。これにより、太陽光を照明光に用いているときに太陽光の強度が減少した場合であっても、投写映像の明るさを維持することができる。
【０１３７】
なお、スーパーエコモード時における光源ランプ４０の発光量は、人工光が照明光の不足分を補うように制御されることから、光源ランプ４０における電力消費は必要最小限に抑えられる。
【０１３８】
［実施の形態６］
図２５は、この発明の実施の形態６によるプロジェクタユニットの構成を説明する図である。
【０１３９】
図２５を参照して、本発明の実施の形態６によるプロジェクタユニット１４０は、図５に示した本発明の実施の形態１によるプロジェクタユニット１００と比較して、光検出部２５０Ｒ，２５０Ｇ，２５０Ｂと、固体光源部２７０とをさらに備える。
【０１４０】
光検出部２５０Ｒは、ミラー３０とリレーレンズ３１との間のＲ光の伝搬経路上に配置される。光検出部２５０Ｒは、ミラー３０によって反射され、リレーレンズ３１に入射されるＲ光の光量を検出する。すなわち、光検出部２５０Ｒは、液晶パネル３３に入射されるＲ光の光量を検出する。そして、光検出部２５０Ｒは、検出したＲ光の入射光量を制御部７０（図２６）へ出力する。
【０１４１】
光検出部２５０Ｇは、ダイクロイックミラー２１とコンデンサレンズ２２との間のＧ光の伝搬経路上に配置される。光検出部２５０Ｇは、ダイクロイックミラー２１によって反射され、コンデンサレンズ２２に入射されるＧ光の光量を検出する。すなわち、光検出部２５０Ｇは、液晶パネル２４に入射されるＧ光の光量を検出する。そして、光検出部２５０Ｇは、検出したＧ光の入射光量を制御部７０へ出力する。
【０１４２】
光検出部２５０Ｂは、ミラー１５とコンデンサレンズ１６との間のＢ光の伝搬経路上に配置される。光検出部２５０Ｂは、ミラー１５によって反射され、コンデンサレンズ１６に入射されるＢ光の光量を検出する。すなわち、光検出部２５０Ｂは、液晶パネル１８に入射されるＢ光の光量を検出する。そして、光検出部２５０Ｂは、検出したＢ光の入射光量を制御部７０へ出力する。
【０１４３】
光検出部２５０Ｒ，２５０Ｇ，２５０Ｂは、それぞれ液晶パネル３３，２４，１８に入射するＲ，Ｇ，Ｂ光の光量を検出することが可能であれば、配置される位置は図２２に示す位置に限定されない。
【０１４４】
固体光源部２７０は、太陽光集光ユニット２００の入力部であるコンデンサレンズ２３０に対して、導光部２２０と並列に設けられる。導光部２２０とコンデンサレンズ２３０との間には、導光部２２０から出射された太陽光をコンデンサレンズ２３０に導くためのレンズ２２２が設けられる。これにより、導光部２２０から出射された太陽光は、レンズ２２２を経由してコンデンサレンズ２３０に入射される。
【０１４５】
固体光源部２７０は、Ｒ光を発光する赤色光源２８０Ｒと、Ｇ光を発光する緑色光源２８０Ｇと、Ｂ光を発光する青色光源２８０Ｂと、集光レンズ２７１，２７３，２７５と、ダイクロイックミラー２７２，２７４，２７６と、レンズ２２４とを含む。
【０１４６】
赤色光源２８０Ｒ、緑色光源２８０Ｇ、青色光源２８０Ｂは、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）やＬＤ（Laser Diode）などの固体光源からなる。赤色光源２８０ＲからのＲ光は、集光レンズ２７１を介してダイクロイックミラー２７２に入射される。Ｒ光はダイクロイックミラー２７２を透過した後に、レンズ２２４に入射される。緑色光源２８０ＧからのＧ光は、集光レンズ２７３を介してダイクロイックミラー２７４に入射される。集光レンズ２７３から入射されたＧ光は、ダイクロイックミラー２７４，２７２で反射され、レンズ２２４に入射される。青色光源２８０ＢからのＢ光は、集光レンズ２７５を介してダイクロイックミラー２７６に入射される。集光レンズ２７５から入射されたＢ光は、ダイクロイックミラー２７６で反射され、ダイクロイックミラー２７４を透過すると、ダイクロイックミラー２７２で反射され、レンズ２２４に入射される。
【０１４７】
レンズ２２４は、ダイクロイックミラー２７２を介して入射されたＲ光、Ｇ光、Ｂ光をコンデンサレンズ２３０に導く。コンデンサレンズ２３０は、レンズ２２２から入射される太陽光と、レンズ２２４から入射されるＲ光、Ｇ光、Ｂ光とを合成する。コンデンサレンズ２３０により合成された光は、ミラー２４０を介して駆動ミラー５０に入射される。
【０１４８】
本実施の形態６によるプロジェクタユニットでは、太陽光と固体光源部２７０が発する複数の色光（Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光）とを合成した光を照明光に用いる。太陽光に合成する色光の光量は、固体光源２８０Ｒ，２８０Ｇ，２８０Ｂを独立して駆動することにより、個別に制御することができる。したがって、太陽光に含まれる複数の色光の光量の変化に応じて、各色光の光量を制御することにより、照明光の色バランスを保つことができる。
【０１４９】
図２６は、本発明の実施の形態６によるプロジェクタユニット１５０の主要部の概略構成図である。
【０１５０】
図２６を参照して、プロジェクタユニット１５０は、図６に示した本発明の実施の形態１によるプロジェクタユニット１００と比較して、光検出部２５０Ｒ，２５０Ｇ，２５０Ｂと、固体光源部２７０とをさらに備える。したがって、図２６に示す構成のうち、上記図６に示す構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【０１５１】
図２５で説明したように、光検出部２５０Ｒは、液晶パネル１８に入射するＲ光の光量を検出し、その検出したＲ光の入射光量を制御部７０へ出力する。光検出部２５０Ｇは、液晶パネル２４に入射するＧ光の光量を検出し、その検出したＧ光の入射光量を制御部７０へ出力する。光検出部２５０Ｂは、液晶パネル３３に入射するＢ光の光量を検出し、その検出したＢ光の入射光量を制御部７０へ出力する。
【０１５２】
制御部７０は、スーパーエコモード時において、光検出部２５０Ｒ，２５０Ｇ，２５０Ｂの検出値に応じて固体光源部２７０における固体光源２８０Ｒ，２８０Ｇ，２８０Ｂが発するＲ光、Ｇ光、Ｂ光の光量を制御する。
【０１５３】
本発明の実施の形態６では、スーパーエコモード時において、太陽光集光ユニット２００により集光された太陽光に固体光源部２７０の発するＲ，Ｇ，Ｂ光のうちの少なくとも１つの色光を合成して駆動ミラー５０に入射することができる。太陽光に合成される色光およびその光量は、光検出部２５０Ｒ，２５０Ｇ，２５０Ｂの検出値に応じて制御される。
【０１５４】
具体的には、制御部７０は、光検出部２５０Ｒ，２５０Ｇ，２５０Ｂの検出値を受けると、各検出値と所定の閾値とを比較する。そして、所定の閾値を下回る検出値について、対応する固体光源の発光量を増加させる。
【０１５５】
このような構成としたことにより、太陽光に含まれる複数の色光の光量が天候などによって変化した場合においても、不足する色光に対応する固体光源の光量を増加させることによって照明光の色バランスが崩れるのを防止することができる。
【０１５６】
図２７は、図２６の制御部７０による光源ランプ４０の制御を説明するフローチャートである。なお、図２７のフローチャートの処理は、所定のメインルーチンから一定時間ごとまたは所定の条件が成立するごとに呼出されて実行される。
【０１５７】
図２７を参照して、制御部７０は、ステップＳ５１において、プロジェクタ１がスーパーエコモードで動作しているか否かを判定する。プロジェクタ１がスーパーエコモードで動作していない場合（ステップＳ５１においてＮＯ）、すなわち、プロジェクタ１がノーマルモードで動作している場合には、制御部７０は、固体光源部２７０を制御することなく、処理を終了する。
【０１５８】
一方、プロジェクタ１がスーパーエコモードで動作している場合（ステップＳ５１においてＹＥＳ）には、制御部７０は、ステップＳ５２において、光検出部２５０Ｒ，２５０Ｇ，２５０Ｂによりそれぞれ検出されたＲ光、Ｇ光、Ｂ光の入射光量の検出値を取得する。続いてステップＳ５３により、制御部７０は、Ｒ光の入射光量に過不足が生じているか否かを判定する。ステップＳ５３では、制御部７０は、光検出部２５０Ｒの検出値と所定の閾値とを比較し、検出値が閾値よりも小さいときに、Ｒ光の入射光量が不足していると判定する。一方、検出値が閾値よりも大きいときには、Ｒ光の入射光量が過剰であると判定する。
【０１５９】
Ｒ光の入射光量に過不足が生じていると判定された場合（ステップＳ５３においてＹＥＳ）には、制御部７０は、Ｒ光の入射光量が閾値となるように赤色光源２７０Ｒの発光量を増減させる。これにより、太陽光とＲ光とを合成した光が駆動ミラー５０へ導かれ、照明光として用いられる。
【０１６０】
これに対して、Ｒ光の入射光量に過不足が生じていないと判定された場合（ステップＳ５３においてＮＯ）には、制御部７０は、続いてステップＳ５５により、Ｇ光の入射光量に過不足が生じているか否かを判定する。ステップＳ５５では、制御部７０は、光検出部２５０Ｇの検出値と所定の閾値とを比較し、検出値が閾値よりも小さいときに、Ｇ光の入射光量が不足していると判定する。一方、検出値が閾値よりも大きいときに、Ｇ光の入射光量が過剰であると判定する。Ｇ光の入射光量に過不足が生じていると判定された場合（ステップＳ５６においてＹＥＳ）には、制御部７０は、Ｇ光の入射光量が閾値となるように緑色光源２７０Ｇの発光量を増減させる。これにより、太陽光とＧ光とを合成した光が駆動ミラー５０へ導かれ、照明光として用いられる。
【０１６１】
これに対して、Ｇ光の入射光量に過不足が生じていないと判定された場合（ステップＳ５５においてＮＯ）には、制御部７０は、続いてステップＳ５７により、Ｂ光の入射光量に過不足が生じているか否かを判定する。ステップＳ５７では、制御部７０は、光検出部２５０Ｂの検出値と所定の閾値とを比較し、検出値が閾値よりも小さいときに、Ｂ光の入射光量が不足していると判定する。一方、検出値が閾値よりも大きいときに、Ｂ光の入射光量が過剰であると判定する。Ｂ光の入射光量に過不足が生じていると判定された場合（ステップＳ５７においてＹＥＳ）には、制御部７０は、Ｂ光の入射光量が閾値となるように青色光源２７０Ｂの発光量を増減させる。これにより、太陽光とＢ光とを合成した光が駆動ミラー５０へ導かれ、照明光として用いられる。
【０１６２】
一方、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光のいずれの入射光量も不足していないと判定された場合（ステップＳ５７においてＮＯ）には、制御部７０は、固体光源部２７０を制御することなく、処理を終了する。
【０１６３】
以上のように、この発明の実施の形態６によれば、光源装置１０から出射される照明光を、人工光と太陽光との間で切替え可能な構成において、太陽光が照明光として十分でない場合には、不足している色光を発するように固体光源部が制御される。これにより、太陽光に不足している色光が固体光源部からの色光によって補うことができるため、照明光としての色バランスを保つことができる。
【０１６４】
（太陽光集光ユニットの構成例）
図２８は、本発明に適用される太陽光集光ユニットの他の構成例について説明する。
【０１６５】
図２８を参照して、太陽光集光ユニット２００Ａは、集光部として、ｎ（ｎは２以上の自然数）個の集光モジュール２０１〜２０ｎを含む。第１集光モジュール２０１〜第ｎ集光モジュール２０ｎは、太陽光の入射方向に対して並列に配置される。ｎ個の集光モジュールの各々は、図２で示した太陽光集光ユニット２００の集光部と基本的に同じ構成であり、太陽に向けて配置された第１反射ミラーと、第１反射ミラーに向けて配置された第２反射ミラーとを含む。各集光モジュールで集光された太陽光は、導光部２２０を介して入力部であるコンデンサレンズ２３０に導かれる。
【０１６６】
図２８に示した太陽光集光ユニット２００Ａでは、図２に示した太陽光集光ユニット２００と比較して、集光部を複数の集光モジュールで構成したことにより、集光される太陽光の光量を変えずに、集光部を小型化することができる。
【０１６７】
図２９は、太陽光集光ユニット２００，２００Ａにおける集光部の構成を説明する図である。
【０１６８】
図２９を参照して、太陽光集光ユニット２００Ａでは、４個の集光モジュールの第１反射ミラー２１２が２×２のマトリクス状に配置される。第１反射ミラー２１２の直径を２Ｒとすると、４個の集光モジュール全体での集光面積Ｓは、１個当たりの集光モジュールの集光面積をａ（＝πＲ２）とすると、Ｓ＝４ａ＝４πＲ２となる。
【０１６９】
これに対して、太陽光集光ユニット２００では、１個の第１反射ミラー２１０が配置される。この第１反射ミラーの直径を４Ｒとすると、第１反射ミラー２１０の集光面積Ｓは４πＲ２となり、上記４個の集光モジュール全体での集光面積Ｓと同じとなる。
【０１７０】
このように太陽光集光ユニット２００Ａと太陽光集光ユニット２００とは集光面積Ｓが等しくなるため、集光される太陽光の光量も等しくなる。その一方で、第１反射ミラー２１２と第２反射ミラー２１４との間の間隔は、１個あたりの第１反射ミラー２１２が小さくなる分だけ、太陽光集光ユニット２００Ａの方が短くなる。したがって、太陽光集光ユニット２００Ａでは、太陽光集光ユニット２００と比較して、集光部を小型化できる。
【０１７１】
なお、図２９では、４個の集光モジュールの第１反射ミラー２１２をマトリクス状に配置する構成について例示したが、第１反射ミラー２１２の配置はこれに限定されるものではないことを確認的に記載する。たとえば、４個の第１反射ミラーを一列に並べて配置してもよいし、互いにずらして配置してもよい。あるいは、４個の第１反射ミラーを互いに間隔を空けて配置するようにしてもよい。
【０１７２】
本発明の実施の形態１〜６においては、太陽光集光ユニット２００，２００Ａが太陽光を集光して出射可能に構成された「第１光源」を構成し、光源ランプ４０が人工光を出射する「第２光源」を構成する。そして、駆動ミラー５０、光源切替部５２、光源切替駆動部５４および制御部７０が、「第１光源」が出射した太陽光および「第２光源」が出射した人工光のいずれか一方を照明光に選択するための「光源切替部」を実現する。
【０１７３】
なお、上述した実施の形態１〜６では、プロジェクタユニットとして液晶プロジェクタを採用した構成について例示したが、これに限定されるものではない。たとえば、ＤＬＰ（Digital Light Processing）（登録商標）方式のプロジェクタ等の他の方式のプロジェクタに本発明の技術を採用してもよい。
【０１７４】
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１７５】
１ プロジェクタ、２ 光学エンジン、３ 投写レンズ、１０ 光源装置、１１ フライアイインテグレータ、１２ ＰＢＳアレイ、１３，１６，２２，２６，２３０ コンデンサレンズ、１４，２１，２７２，２７４，２７６ ダイクロイックミラー、１５，２８，３０，４４，２４０ ミラー、１７，２３，３２ 入射側偏光板、１８，２４，３３ 液晶パネル、１９，２５，３４ 出射側偏光板、２０ ダイクロイックプリズム、２７，２９，３１ リレーレンズ、４０ 光源ランプ、４２ ランプ電源、５０ 駆動ミラー、５２ 光源切替部、５４ 光源切替駆動部、６０ 液晶パネル駆動部、６２ 映像信号処理部、６４ 映像信号入力部、６６ 操作受付部、７０ 制御部、７２ 電源切替部、８０ ＡＣ−ＤＣ電源部、９０ 負荷、１００，１１０，１１０Ａ，１２０，１３０，１４０，１５０ プロジェクタユニット、２００，２００Ａ 太陽光集光ユニット、２０１〜２０ｎ 集光モジュール、２１０ 集光部、２１２ 第１反射ミラー、２１４ 第２反射ミラー、２２０ 導光部、２２２，２２４ レンズ、２５０，２５０Ｒ，２５０Ｇ，２５０Ｂ，２５５ 光検出部、２６０ 太陽電池パネル部、２６２ 蓄電部、２７０ 固体光源部、２８０Ｒ 赤色光源、２８０Ｇ 緑色光源、２８０Ｂ 青色光源、２７１，２７３，２７５ 集光レンズ、１０００ 建物、１１００ 格納容器、１１１０ 採光窓、１１１２ シャッタ、１１１４ シャッタ駆動部。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、投写型映像表示装置に関し、より特定的には、太陽光を照明光として用いた投写型映像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の投写型映像表示装置（以下、プロジェクタという）として、たとえば特開平１１−６４９７６号公報（特許文献１）には、太陽光をプロジェクタ装置における光源の一部または全部として利用するプロジェクタ装置が開示される。この特許文献１に記載のプロジェクタ装置は、センサ手段で測定した所定期間内における太陽光の光強度に基づいて、太陽光の光量とプロジェクタ装置に設けられた人工光源の光量との和が一定となるように、太陽光の光量および人工光源の光量を調整する光量調整手段と、太陽光と人工光源から発せられる光とを結合する光結合手段とを含む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−６４９７６号公報
【特許文献２】特開２０００−１１２４４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の特許文献１に記載のプロジェクタ装置では、所定期間内における太陽光の光強度が閾値未満の場合には、人工光源からの光が太陽光と結合され、この結合された光がプロジェクタ装置に入射される。一方、太陽光の光強度が閾値を超える場合には、太陽光の光量が閾値光量となるように太陽光の光量を減衰させる。すなわち、特許文献１では、一定の閾値光量が維持されるように、太陽光の一部または全部を照明光として利用する。しかしながら、プロジェクタ装置に入射される光量は閾値光量に固定されているため、ユーザの所望する映像の表示態様（映像の明るさや画質など）の変化や環境光の変化などに応じて、太陽光と人工光とを適切に使い分けるという点では限界がある。たとえば、ユーザの要求などに応じて、太陽光を照明光として利用する形態と、太陽光を発電用の光として利用する形態を切替えることができれば、より高い省エネルギー効果を期待できる。特許文献１はこのような観点について何ら言及していない。
【０００５】
それゆえ、この発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、その目的は、省エネルギー効果を向上可能な投写型映像表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明のある局面に従えば、投写型映像表示装置は、太陽光を集光して出射可能に構成された第１光源と、人工光を出射する第２光源と、第１光源が出射した太陽光および第２光源が出射した人工光のいずれか一方を照明光に選択するための光源切替部と、光源切替部によって選択された照明光を映像光に変調して投写する投写部とを備える。
【０００７】
好ましくは、光源切替部は、第１光源が出射する太陽光の強度が所定の閾値以上となるときには、太陽光を照明光に選択するように構成される。所定の閾値は、投写部により表示すべき映像の表示態様に応じて可変に設定される。
【０００８】
好ましくは、投写型映像表示装置は、太陽電池パネル部と、光源切替部により人工光が照明光に選択されている場合に、第１光源が出射した太陽光を太陽電池パネル部に導くように構成された導光部とをさらに備える。
【０００９】
好ましくは、投写型映像表示装置は、太陽電池パネル部が発電した電力により充電可能な蓄電部をさらに備える。
【００１０】
好ましくは、投写型映像表示装置は、光源切替部により太陽光が照明光に選択されている場合に、投写部への入射光量に応じて、第２光源が出射した人工光を投写部に導くように構成された導光部をさらに備える。
【００１１】
好ましくは、投写型映像表示装置は、少なくとも１つの色光を発光可能に構成された第３光源と、第１光源が出射した太陽光と、第３光源が発光した少なくとも１つの色光とを合成するための光合成部とをさらに備える。第３光源は、光源切替部により太陽光が照明光に選択されている場合に、投写部への色光ごとの入射光量に応じて、各少なくとも１つの色光の発光量を調整する。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、光源装置から出射される照明光を、人工光と太陽光との間で切替え可能な構成としたことにより、電力消費を抑える使い方と、投写映像の視認性を確保する使い方とを選択することができる。その結果、人工光を照明光に用いるプロジェクタや、人工光と太陽光とを合成した光を照明光に用いるプロジェクタと比較して、より高い省エネルギー効果が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】この発明の実施の形態１に係るプロジェクタの外観図である。
【図２】図１における太陽光集光ユニットの詳細な構成を説明する図である。
【図３】スーパーエコモード時のプロジェクタユニットの構成を説明する図である。
【図４】ノーマルモード時のプロジェクタユニットの構成を説明する図である。
【図５】図３および図４における光学エンジンの詳細な構成を説明する図である。
【図６】本発明の実施の形態１によるプロジェクタユニットの主要部の概略構成図である。
【図７】図６の制御部によるプロジェクタの動作モードの切替え制御（照明光の切替え制御）を説明するフローチャートである。
【図８】本発明の実施の形態２によるプロジェクタユニットの構成を説明する図である。
【図９】本発明の実施の形態２によるプロジェクタユニットの主要部の概略構成図である。
【図１０】図９の制御部によるプロジェクタの動作モードの切替え制御（照明光の切替え制御）を説明するフローチャートである。
【図１１】図９の制御部によるプロジェクタの動作モードの切替え制御（照明光の切替え制御）を説明するフローチャートである。
【図１２】本発明の実施の形態２の変更例によるプロジェクタユニットの構成を説明する図である。
【図１３】太陽光強度の閾値設定用マップの一例を説明する図である。
【図１４】太陽光強度の閾値設定用マップの他の例を説明する図である。
【図１５】本発明の実施の形態３によるプロジェクタユニット（スーパーエコモード時）の構成を説明する図である。
【図１６】本発明の実施の形態３によるプロジェクタユニット（ノーマルモード時）の構成を説明する図である。
【図１７】本発明の実施の形態３によるプロジェクタユニットの主要部の概略構成図である。
【図１８】図１７の制御部によるプロジェクタの電源の切替え制御を説明するフローチャートである。
【図１９】本発明の実施の形態４によるプロジェクタユニットの構成を説明する図である。
【図２０】本発明の実施の形態４によるプロジェクタユニットの主要部の概略構成図である。
【図２１】図２０の制御部によるプロジェクタの電源の切替え制御を説明するフローチャートである。
【図２２】この発明の実施の形態５によるプロジェクタユニットの構成を説明する図である。
【図２３】本発明の実施の形態５によるプロジェクタユニットの主要部の概略構成図である。
【図２４】図２３の制御部による光源ランプの制御を説明するフローチャートである。
【図２５】この発明の実施の形態６によるプロジェクタユニットの構成を説明する図である。
【図２６】本発明の実施の形態６によるプロジェクタユニットの主要部の概略構成図である。
【図２７】図２６の制御部による光源ランプの制御を説明するフローチャートである。
【図２８】本発明に適用される太陽光集光ユニットの他の構成例を説明する図である。
【図２９】太陽光集光ユニットにおける集光部の構成を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当する部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００１５】
［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１に係るプロジェクタの外観図である。
【００１６】
図１を参照して、映像を投写するためのプロジェクタユニット１００と、当該プロジェクタユニット１００に対して太陽光を導光可能に構成された太陽光集光ユニット２００とを備える。
【００１７】
プロジェクタユニット１００は、建物１０００内の所定の位置に設置されている。プロジェクタユニット１００は、たとえば、液晶デバイスを利用して映像を投影する液晶プロジェクタであって、建物１０００内に設置された投写面（スクリーン）ＳＣに向けて映像を投写する。
【００１８】
太陽光集光ユニット２００は、図示しない入力部を介してプロジェクタユニット１００に結合される。入力部は、後述のように、太陽光集光ユニット２００からプロジェクタユニット１００へ太陽光を導光するためのインターフェースであり、プロジェクタユニット１００の内部に設けられている。
【００１９】
太陽光集光ユニット２００は、太陽光を集光するための集光部２１０と、集光部２１０が集光した太陽光をプロジェクタユニット１００に導くための導光部２２０と、導光部２２０により導かれた太陽光をプロジェクタユニット１００内部へ入射するための入力部とを含む。
【００２０】
集光部２１０は、建物１０００外に設置された格納容器１１００に格納されている。格納容器１１００は、雨水や強風などから集光部２１０を保護する。格納容器１１００には、太陽光を容器内部に採り入れるための採光窓１１１０が設けられている。採光窓１１１０は、太陽光を透過させる透光性を有するガラス板で覆われている。
【００２１】
さらに、採光窓１１１０と集光部２１０との間には、採光窓１１１０に対して展開自在に形成されたシャッタ１１１２が設けられる。シャッタ１１１２は、シャッタ駆動部１１１４により、太陽光を遮蔽する遮蔽位置（展開状態）と、太陽光を遮らない非遮蔽位置（格納状態）との間で変位可能に構成される。これにより、シャッタ１１１２は、太陽光の遮蔽量を調整できる。具体的には、太陽光をプロジェクタユニット１００の照明光として用いない場合には、シャッタ１１１２は遮蔽位置に設定される。一方、太陽光をプロジェクタユニット１００の照明光として用いる場合には、シャッタ１１１２は非遮蔽位置に設定される。さらに、シャッタ１１１２を非遮蔽位置から遮蔽位置に向けて変位させることにより、太陽光の遮蔽量を増加させることができる。
【００２２】
あるいは、プロジェクタユニット１００の制御に連動させてシャッタ１１１２を制御する構成としてもよい。たとえば、プロジェクタユニット１００の電源オン時にはシャッタ１１１２を非遮蔽位置とする一方で、電源オフ時にはシャッタ１１１２を遮蔽位置とするように、シャッタ１１１２を駆動する構成としてもよい。または、入力映像信号の輝度情報に応じて太陽光の遮蔽量を調整するように、シャッタ１１１２を制御する構成としてもよい。
【００２３】
導光部２２０は、たとえば光ファイバなどの導光路により構成される。導光部２２０の一方の端部は、集光部２１０と光学的に接続されている。集光部２１０が集光した太陽光は、導光部２２０の一方の端部に入射されると、導光部２２０の内部を伝搬して導光部２２０の他方の端部から出射される。導光部２２０から出射された太陽光は、プロジェクタユニット１００内に設けられた入力部へと導かれる。
【００２４】
図２は、図１における太陽光集光ユニット２００の詳細な構成を説明する図である。
図２を参照して、集光部２１０は、第１反射ミラー２１２と、第２反射ミラー２１４とを含む。第１反射ミラー２１２は、太陽に向けて設置され、太陽光を反射させる反射面を有する。この反射面は、ほぼ平行光で入射される太陽光を、その焦点位置に集光させる。第２反射ミラー２１４は、第１反射ミラー２１２の焦点位置の近傍に設置される。具体的には、第２反射ミラー２１４を図示しない支持部で支持することにより、第２反射ミラー２１４を、第１反射ミラー２１２の焦点位置近傍に設置させることができる。
【００２５】
第２反射ミラー２１４は、第１反射ミラー２１２から入射された光を、その反射作用により、導光部２２０の一方の端部に集光させる。導光部２２０の一方の端部に入射された太陽光は、導光部２２０の内部を伝搬して導光部２２０の他方の端部から出射される。導光部２２０の他方の端部から出射した太陽光は、コンデンサレンズ２３０に入射する。
【００２６】
コンデンサレンズ２３０は、太陽光がほぼ平行光でミラー２４０に入射するよう、太陽光に光学作用を付与する。コンデンサレンズ２３０は、太陽光集光ユニット２００における「入力部」を構成する。上述したように、入力部は、プロジェクタユニット１００内に設けられる。コンデンサレンズ２３０を透過した太陽光は、ミラー２４０によって反射され、プロジェクタユニット１００の光学エンジンに導かれる。
【００２７】
このように、本発明の実施の形態によるプロジェクタ１においては、太陽光を照明光として利用可能である。このようなプロジェクタ１においては、光源ランプなどの人工光源から発せられる人工光を照明光として用いる従来のプロジェクタと比較して、照明光を発光するための光源装置における電力消費を低減でき、省エネルギー効果を得ることができる。
【００２８】
本発明の実施の形態によるプロジェクタ１では、さらに、照明光として、太陽光および人工光を切替えて使用することができる。具体的には、プロジェクタ１は、人工光源が発光する人工光を照明光として映像を投写する動作モードと、太陽光集光ユニット２００から供給される太陽光を照明光として映像を投写する動作モードとのいずれかを選択して実行可能に構成される。以下の説明では、人工光を照明光として映像を投写する動作モードを「ノーマルモード」と称するとともに、当該ノーマルモードに比べて省電力を重視する観点から、太陽光を照明光として映像を投写する動作モードを「スーパーエコモード」とも称する。
【００２９】
次に、図３および図４を用いて、プロジェクタ１における動作モードの切替え制御（すなわち、照明光の切替え制御）を説明する。
【００３０】
図３は、スーパーエコモード時のプロジェクタユニット１００の構成を説明する図である。図４は、ノーマルモード時のプロジェクタユニット１００の構成を説明する図である。
【００３１】
図３を参照して、プロジェクタユニット１００は、照明光を出射する光源装置１０と、光源装置１０が出射した照明光を映像光に変調するための光学エンジン２と、映像光をスクリーン（図１）に向けて投写する投写レンズ３とを備える。なお、プロジェクタユニット１００は、スピーカ等の音声を出力するための構成要素や、光学エンジン２の構成要素および音声出力手段と電気的に制御するための回路基板なども搭載されているが、図３では、これらを含む一部の構成要素の図示は省略されている。
【００３２】
光源装置１０は、光源ランプ４０と、ミラー２４０と、駆動ミラー５０とを含む。
光源ランプ４０は、たとえば、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンなどからなる。光源ランプ４０は、人工光を発光可能な「人工光源」に対応する。光源ランプ４０が発した人工光は、リフレクタの作用により、ほぼ平行光となって出射される。
【００３３】
ミラー２４０は、太陽光集光ユニット２００の入力部（コンデンサレンズ２３０）から出射された太陽光を、ほぼ平行光で駆動ミラー５０へと入射させる。
【００３４】
駆動ミラー５０は、図示しない駆動機構によって同図駆動ミラー５０の中心部のＹ軸を回動中心として回動可能である。具体的には、駆動ミラー５０は、スーパーエコモード時には、図３に示されるように、太陽光集光ユニット２００からミラー２４０を介して入射される太陽光を光学エンジン２へ導く状態となる。なお、スーパーエコモード時には、光源ランプ４０は、電力供給が停止されることにより、消灯状態に駆動される。したがって、光源ランプ４０による電力消費が零となるため、高い省エネルギー効果が得られる。
【００３５】
一方、ノーマルモード時には、図４に示されるように、駆動ミラー５０は、光源ランプ４０から入射される人工光を光学エンジン２へ導く状態となる。ノーマルモード時には、光源ランプ４０は電力が供給されて点灯状態に駆動されるため、光源ランプ４０による電力消費が生じる。その代わり、光源ランプ４０による照明光の発光量を調整することによって、たとえば室内の暗さが不十分である場合でも、投写映像として必要な視認性を確保しやすくなる。
【００３６】
図５は、図３および図４における光学エンジン２の詳細な構成を説明する図である。
図５を参照して、光源装置１０からの光は、フライアイインテグレータ１１を介して、ＰＢＳ（偏光ビームスプリッタ）アレイ１２およびコンデンサレンズ１３に入射される。フライアイインテグレータ１１は、蝿の目状のレンズ群からなるフライアイレンズを備え、液晶パネル１８，２４，３３に入射する光の光量分布が均一となるよう、光源装置１０から入射される光に光学作用を付与する。
【００３７】
ＰＢＳアレイ１２は、複数のＰＢＳと１／２波長板とがアレイ状に配列されたものであり、フライアイインテグレータ１１から入射された光の偏光方向を１方向に揃える。コンデンサレンズ１３は、ＰＢＳアレイ１２から入射された光に集光作用を付与する。コンデンサレンズ１３を透過した光は、ダイクロイックミラー１４に入射する。
【００３８】
ダイクロイックミラー１４は、コンデンサレンズ１３から入射された光のうち、青色波長帯の光（以下、「Ｂ光」という）のみを透過し、赤色波長帯の光（以下、「Ｒ光」という）および緑色波長帯の光（以下、「Ｇ光」という）を反射する。ダイクロイックミラー１４を透過したＢ光は、ミラー１５に導かれ、そこで反射され、コンデンサレンズ１６に入射される。
【００３９】
コンデンサレンズ１６は、Ｂ光がほぼ平行光で液晶パネル１８に入射するよう、Ｂ光に光学作用を付与する。コンデンサレンズ１６を透過したＢ光は、入射側偏光板１７を介して液晶パネル１８に入射される。液晶パネル１８は、青色用の映像信号に応じて駆動され、その駆動状態に応じてＢ光を変調する。液晶パネル１８によって変調されたＢ光は、出射側偏光板１９を介して、ダイクロイックプリズム２０に入射される。
【００４０】
ダイクロイックミラー１４によって反射された光のうちＧ光は、ダイクロイックミラー２１によって反射され、コンデンサレンズ２２に入射される。コンデンサレンズ２２は、Ｇ光がほぼ平行光で液晶パネル２４に入射するよう、Ｇ光に光学作用を付与する。コンデンサレンズ２２を透過したＧ光は、入射側偏光板２３を介して液晶パネル２４に入射される。液晶パネル２４は、緑色用の映像信号に応じて駆動され、その駆動状態に応じてＧ光を変調する。液晶パネル２４によって変調されたＧ光は、出射側偏光板２５を介して、ダイクロイックプリズム２０に入射される。
【００４１】
ダイクロイックミラー２１を透過したＲ光は、コンデンサレンズ２６に入射される。コンデンサレンズ２６は、Ｒ光がほぼ平行光で液晶パネル３３に入射するよう、Ｒ光に光学作用を付与する。コンデンサレンズ２６を透過したＲ光は、光路長調整用のリレーレンズ２７，２９，３１と２つのミラー２８，３０とからなる光路を進み、入射側偏光板３２を介して液晶パネル３３に入射される。液晶パネル３３は、赤色用の映像信号に応じて駆動され、その駆動情報に応じてＲ光を変調する。液晶パネル３３によって変調されたＲ光は、出射側偏光板３４を介して、ダイクロイックプリズム２０に入射される。
【００４２】
ダイクロイックプリズム２０は、液晶パネル１８，２４，３３によって変調されたＢ光、Ｇ光およびＲ光を色合成し、投写レンズ３へと入射させる。投写レンズ３は、投写光を被投写面（スクリーン）上に結像させるためのレンズ群と、これらレンズ群の一部を光軸方向に変位させて投写画像のズーム状態およびフォーカス状態を調整するためのアクチュエータを備えている。ダイクロイックプリズム２０によって色合成された光は、投写レンズ３によって、スクリーンＳＣ（図１）上に拡大投写される。
【００４３】
このように、本発明の実施の形態１によるプロジェクタでは、光源装置１０は、人工光および太陽光のいずれか一方を照明光に選択して出射可能に構成される。このとき、光源ランプ４０が発する人工光と太陽光集光ユニット２００が発する太陽光とは、共通の光路を通じて液晶パネル１８，２４，３３へ導かれる。これにより、複数の光源で単一の光路を共有できるため、光源毎に光路を設けなくとも、光学系を有効利用して、使用する照明光の切替えができる。その結果、プロジェクタユニット１００のコストの削減ならびに小型化および軽量化が可能となる。
【００４４】
図６は、本発明の実施の形態１によるプロジェクタユニット１００の主要部の概略構成図である。
【００４５】
図６を参照して、プロジェクタユニット１００は、当該プロジェクタユニット１００の動作を全体的に制御する制御部７０を備える。制御部７０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）であり、各部との信号のやり取りを行ない、また、操作受付部６６からの操作信号に従って各部の動作を制御する。
【００４６】
また、プロジェクタユニット１００は、ユーザからの操作を受付ける操作受付部６６を含む。操作受付部６６は、プロジェクタユニット１００の本体に設けられた複数の操作用ボタンからなる操作部（図示せず）またはプロジェクタユニット１００を遠隔操作するためのリモコン（リモートコントローラの略）への操作がなされると、当該操作を受付け、各種動作のトリガとなるコマンド信号を制御部７０へ送る。
【００４７】
また、プロジェクタユニット１００は、光源ランプ４０に電力を供給するためのランプ電源４２を備える。ランプ電源４２は、プロジェクタユニット１００内の各部に電力を供給するための電源部（図示せず）から電力の供給を受ける。ランプ電源４２は、ノーマルモード時において、光源ランプ４０を点灯するための電力を発生する。ランプ電源４２が発生する電力は制御部７０によって制御される。スーパーエコモード時において、ランプ電源４２は光源ランプ４０への電力供給を停止する。したがって、光源ランプ４０は消灯する。
【００４８】
また、プロジェクタユニット１００は、駆動ミラー５０と、光源切替部５２と、光源切替駆動部５４とを備える。駆動ミラー５０は、光源切替部５２によって駆動されることにより、太陽光集光ユニット２００の発する太陽光を液晶パネル１８，２４，３３に送る状態（以下、「第１の状態」ともいう）と、光源ランプ４０の発する人工光を液晶パネル１８，２４，３３に送る状態（以下、「第２の状態」ともいう）とを切替える。
【００４９】
具体的には、制御部７０は、駆動ミラー５０の状態を第１の状態と第２の状態との間で切替えるための切替指令を生成する。本発明の実施の形態１では、制御部７０は、操作受付部６６からプロジェクタ１の動作モードを切替えるためのコマンド信号が入力されると、光源切替駆動部５４に対して、駆動ミラー５０の状態の切替えを指示する切替指令を出力する。そして、光源切替駆動部５４が、制御部７０から与えられる切替指令に従って駆動ミラー５０を回動させるように光源切替部５２を制御する。これにより、駆動ミラー５０は第１の状態と第２の状態との間で切替えられる。
【００５０】
また、プロジェクタユニット１００は、液晶パネル駆動部６０と、映像信号処理部６２と、映像信号入力部６４とを備える。映像信号処理部６２は、映像信号入力部６４を介して外部の映像ソース機器から供給される映像信号に対して、輝度調整、色バランス調整、コントラスト調整、シャープネス調整などの画質調整や、画像サイズを拡大／縮小する処理や、プロジェクタによってあおり投写を行なうときの台形歪補正等の各種映像処理を施す。
【００５１】
液晶パネル駆動部６０は、映像信号処理部６２において映像処理が施された映像データに基づいて、液晶パネル１８，２４，３３を駆動するための駆動信号を生成する。液晶パネル１８，２４，３３は、液晶パネル駆動部６０で生成された駆動信号に応じて光源装置１０から照射された照明光を変調する。
【００５２】
図７は、図６の制御部７０によるプロジェクタ１の動作モードの切替え制御（照明光の切替え制御）を説明するフローチャートである。なお、図７のフローチャートの処理は、所定のメインルーチンから一定時間ごとまたは所定の条件が成立するごとに呼出されて実行される。
【００５３】
図７を参照して、制御部７０は、ステップＳ０１では、プロジェクタ１がノーマルモードで動作しているか否かを判定する。すなわち、制御部７０は、光源ランプ４０の発する人工光が照明光に選択されているか否かを判定する。プロジェクタ１がノーマルモードで動作している場合（ステップＳ０１においてＹＥＳ）には、ステップＳ０２において、プロジェクタ１の動作モードをスーパーエコモードに切替えるための操作を操作受付部６６が受付けると、制御部７０には、操作受付部６６から動作モードをスーパーエコモードに切替えるためのコマンド信号が入力される。制御部７０は、ステップＳ０３において、ランプ電源４２を制御することにより、光源ランプ４０への電力供給を停止する。これにより、光源ランプ４０は消灯する。
【００５４】
さらに、制御部７０は、ステップＳ０４により、光源切替駆動部５４に対して、駆動ミラー５０を第２の状態から第１の状態へ切替えるための切替指令を出力する。光源切替駆動部５４が、制御部７０から与えられる切替指令に従って光源切替部５２を制御することにより、駆動ミラー５０は第２の状態から第１の状態に切替えられる。その結果、照明光は、光源ランプ４０の発する人工光から太陽光集光ユニット２００の発する太陽光に切替えられる。そして、ステップＳ０５により、プロジェクタ１はスーパーエコモードで動作する。
【００５５】
これに対して、プロジェクタ１がノーマルモードで動作していない場合（ステップＳ０１においてＮＯ）、すなわちプロジェクタ１がスーパーエコモードで動作している場合には、ステップＳ０６において、プロジェクタ１の動作モードをノーマルモードに切替えるための操作を操作受付部６６が受付けると、制御部７０には、操作受付部６６から動作モードをおノーマルモードに切替えるためのコマンド信号が入力される。制御部７０は、ステップＳ０７において、ランプ電源４２を制御することにより、光源ランプ４０への電力供給を開始する。これにより、光源ランプ４０は点灯する。
【００５６】
さらに、制御部７０は、ステップＳ０８により、光源切替駆動部５４に対して、駆動ミラー５０を第１の状態から第２の状態へ切替えるための切替指令を出力する。光源切替駆動部５４が、制御部７０から与えられる切替指令に従って光源切替部５２を制御することにより、駆動ミラー５０は第１の状態から第２の状態に切替えられる。その結果、照明光は、太陽光集光ユニット２００の発する太陽光から光源ランプ４０の発する人工光に切替えられる。そして、ステップＳ０９により、プロジェクタ１はノーマルモードで動作する。
【００５７】
以上のように、この発明の実施の形態１によるプロジェクタによれば、光源装置１０から出射される照明光を、人工光と太陽光との間で切替え可能な構成としたことにより、電力消費を抑制する使い方と、投写映像の視認性を確保する使い方とを選択することができる。たとえば、太陽光の明るさが照明光として十分である場合には、太陽光を照明光に選択することで、消費電力を抑制する使い方ができる。一方で、太陽光の明るさが照明光として不十分である場合には、人工光を照明光に選択することで電力消費が発生するが、投写映像の視認性を確保する使い方ができる。その結果、人工光を照明光に用いるプロジェクタや、人工光と太陽光とを合成した光を照明光に用いるプロジェクタと比較して、より高い省エネルギー効果が期待できる。
【００５８】
なお、上記の実施の形態１において、照明光の切替えは、操作受付部６６が受付けた動作モードの切替え操作に応じて実行されることから、ユーザは、投写したい映像の種類や所望する映像の表示のさせ方（表示モード）などに応じて、適当な照明光を適宜選択することができる。
【００５９】
［実施の形態２］
上述した実施の形態１では、照明光の切替え（プロジェクタ１の動作モードの切替え）を、操作受付部６６を介して与えられるユーザの切替え操作に応じて行なう構成について説明した。実施の形態２では、制御部７０が照明光の切替えを自動的に行なう構成について説明する。
【００６０】
図８は、本発明の実施の形態２によるプロジェクタユニット１１０の構成を説明する図である。図８には、スーパーエコモード時のプロジェクタユニット１１０の構成が示される。
【００６１】
図８を参照して、本発明の実施の形態２によるプロジェクタユニット１１０は、図３に示した本発明の実施の形態１によるプロジェクタユニット１００と比較して、太陽光の強度を検出するための光検出部２５０をさらに備える。
【００６２】
光検出部２５０は、太陽光集光ユニット２００の入力部（コンデンサレンズ２３０）から駆動ミラー５０までの太陽光の伝搬経路に沿って配置される。光検出部２５０は、駆動ミラー５０に導かれる太陽光の強度を検出し、その検出値を制御部７０（図９）へ出力する。
【００６３】
なお、光検出部２５０を、太陽光集光ユニット２００の入力部から駆動ミラー５０までの太陽光の伝搬経路に沿った範囲に設けたことにより、単一の光検出部で太陽光の強度を常時監視することができる。また、複数の光検出部を設置した場合に生じる光検出部間での検出値のばらつきの問題を回避できる。
【００６４】
図９は、本発明の実施の形態２によるプロジェクタユニット１１０の主要部の概略構成図である。
【００６５】
図９を参照して、プロジェクタユニット１１０は、図６に示した本発明の実施の形態１によるプロジェクタユニット１００と比較して、光検出部２５０をさらに備える。したがって、図９に示す構成のうち、上記図６に示す構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００６６】
図８で説明したように、光検出部２５０は、太陽光集光ユニット２００から駆動ミラー５０に入射される太陽光の強度を検出し、その検出値を制御部７０へ送出する。本発明の実施の形態２では、制御部７０は、光検出部２５０による検出値を常時監視する。そして、制御部７０は、光検出部２５０による検出値に応じて、駆動ミラー５０の状態を第１の状態と第２の状態との間で切替えるための切替指令を生成する。
【００６７】
図１０および図１１は、図９の制御部７０によるプロジェクタ１の動作モードの切替え制御（照明光の切替え制御）を説明するフローチャートである。なお、図１０および図１１のフローチャートの処理は、所定のメインルーチンから一定時間ごとまたは所定の条件が成立するごとに呼出されて実行される。
【００６８】
図１０を参照して、制御部７０は、ステップＳ１１において、光検出部２５０による太陽光の強度の検出値を取得すると、続いてステップＳ１２により、太陽光の強度が所定の閾値以上であるか否かを判定する。太陽光の強度が閾値以上である場合（ステップＳ１２においてＹＥＳ）には、制御部７０は、ステップＳ１３において、スーパーエコモードを動作モードに選択する旨をユーザに報知する。なお、報知の態様としては、いずれのモードを選択するかをユーザに報知可能であれば如何なる方法でもよく、たとえば、スクリーンＳＣ若しくはプロジェクタユニット１１０の本体に設けられた操作パネル上に動作モードを表示してもよいし、音声によって報知してもよい。
【００６９】
続いてステップＳ１４において、制御部７０は、スーパーエコモードをプロジェクタ１の動作モードに設定する。
【００７０】
これに対して、太陽光の強度が閾値を下回る場合（ステップＳ１２においてＮＯ）には、制御部７０は、ステップＳ１５において、ノーマルモードを動作モードに選択する旨をユーザに報知する。続いてステップＳ１６において、制御部７０は、ノーマルモードをプロジェクタ１の動作モードに設定する。
【００７１】
次に図１１を参照して、制御部７０は、ステップＳ２１では、上記図１０に示したフローチャートの処理によって、プロジェクタ１の動作モードが変更されたか否かを判定する。プロジェクタ１の動作モードがスーパーエコモードに変更されたと判定されると、制御部７０は、図７と同様のステップＳ０３〜Ｓ０５により、プロジェクタ１をスーパーエコモードで動作させる。
【００７２】
一方、プロジェクタ１の動作モードがノーマルモードに変更されたと判定された場合には、制御部７０は、図７と同様のステップＳ０６〜Ｓ０９により、プロジェクタ１をノーマルモードで動作させる。
【００７３】
なお、図１０のフローチャートにおいて、ステップＳ１２における閾値は、太陽光の明るさが照明光として十分であるか否かを判定するための判定値である。この閾値は、ユーザが投写したい映像の種類やユーザが所望する表示のさせ方などに対応して、複数個設けておくことができる。たとえば、映像に要求される視認性が高いことに応答して閾値を高い値に設定することにより、投写映像の視認性を確保できる範囲内で、光源装置１０の電力消費を抑えることができる。
【００７４】
あるいは、ステップＳ１２における閾値をプロジェクタユニット１１０が設置される建物１０００内での照明等の環境光の影響度合いに応じて、可変に設定することも可能である。これにより、たとえば、投写映像に及ぼす環境光の影響が比較的小さくなる表示態様では、閾値を低くすることによって太陽光を積極的に照明光に用いることとし、環境光の影響が比較的大きくなる表示態様では、閾値を高くすることによって人工光を用いる機会を増やすとともに、環境光の明るさ等に応じて人工光源の発光量を制御する構成としてもよい。
【００７５】
図１２を用いて、本発明の実施の形態２の変更例によるプロジェクタユニット１１０の構成を説明する。図１２には、スーパーエコモード時のプロジェクタユニット１１０の構成が示される。
【００７６】
図１２を参照して、本発明の実施の形態２の変更例によるプロジェクタユニット１１０Ａは、図８に示した本発明の実施の形態２によるプロジェクタユニット１１０の構成と比較して、建物１０００内での環境光の光量を検出するための光検出部２５５をさらに備える。光検出部２５５は、建物１０００内の環境光の光量を検出し、その検出値を制御部７０（図９）へ出力する。
【００７７】
制御部７０は、上記の図１０のフローチャートの処理を実行することにより、プロジェクタ１の動作モードの切替え制御（照明光の切替え制御）を実行する。本変更例では、制御部７０は、図１０のステップＳ１２における閾値を、光検出部２５５からの検出値に応じて可変に設定する。図１３は、環境光の光量とステップＳ１２における閾値との関係を説明する図である。図１３に示すように、ステップＳ１２における閾値は、環境光の光量が大きくなるほど、大きくなるように設定される。制御部７０は、図１３に示す環境光の光量と閾値との関係を予め閾値設定用マップとして記憶している。そして、制御部７０は、光検出部２５５から検出値が与えられると、記憶したマップを参照して、対応する閾値を設定する。
【００７８】
このように環境光の光量に応じて、プロジェクタ１の動作モードを切替えるための太陽光強度の閾値を可変に設定することにより、投写映像の視認性を確保しながら、光源装置１０の電力消費を抑えることができる。
【００７９】
あるいは、図１２のような光検出部２５５により検出される環境光の光量に応じて動作モードを切替える構成に代えて、ユーザが環境光の明るさに応じて閾値を変更する構成とすることも可能である。この場合、ユーザは操作パネルまたはメニュー画面を操作することにより、建物１０００内の環境光の明るさを設定することができる。具体的には、ユーザは、建物１０００内の照明が使用されているか（照明有り）、照明が不使用とされているか（照明無し）を設定することができる。制御部７０は、図１４に示す環境光の設定と太陽光強度の閾値との関係を参照することにより、ユーザにより設定された環境光に応じて、太陽光強度の閾値を可変に設定する。これにより、照明有りと設定された場合には、照明無しと設定された場合と比較して、太陽光強度の閾値が大きくなるように設定される。なお、ユーザが環境光を設定可能としたことによって、環境光の光量を検出するためのセンサの設置が不要となる。
【００８０】
以上のように、この発明の実施の形態２によるプロジェクタによれば、光源装置１０から出射される照明光を、人工光と太陽光との間で切替え可能な構成において、太陽光の強度に応じて照明光の切替えを行なうことにより、投写映像の視認性に影響を与えないように照明光の明るさを確保した上で、光源装置１０による電力消費を抑制するように照明光を適切に設定することができる。
【００８１】
なお、上記の実施の形態２では、プロジェクタ１の動作モードの切替え、すなわち、照明光の切替えをプロジェクタ１の動作中に所定の条件が成立するごとに行なうこととしたが、プロジェクタ１の起動時に行なうようにしてもよい。この場合には、映像の投写中に動作モードが自動的に切替えられることによって、映像の表示が一時的に中断されてしまうのを防ぐことができる。
【００８２】
［実施の形態３］
上記の実施の形態１，２によるプロジェクタは、太陽光を照明光として映像を投写するスーパーエコモードを有することによって、電力消費を抑えて省エネルギー効果を向上する構成について説明した。実施の形態３では、太陽光を照明光に用いるとともに、発電用の光としても利用する構成を説明する。
【００８３】
以下に、図１５および図１６を用いて、本発明の実施の形態３によるプロジェクタユニット１２０の構成を説明する。
【００８４】
図１５は、スーパーエコモード時のプロジェクタユニット１２０の構成を説明する図である。図１６は、ノーマルモード時のプロジェクタユニット１２０の構成を説明する図である。
【００８５】
図１５を参照して、プロジェクタユニット１２０は、図３に示した本発明の実施の形態１によるプロジェクタユニット１００と比較して、太陽電池パネル部２６０をさらに備える点で異なる。したがって、図１５に示す構成のうち、上記図３に示す構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００８６】
太陽電池パネル部２６０は、駆動ミラー５０を挟んで光学エンジン２と反対側に設けられている。太陽電池パネル部２６０は、太陽光を受光して直流電力を発電可能に構成される。太陽電池パネル部２６０は、プロジェクタユニット１２０に搭載される負荷（図示せず）と電気的に接続されており、発電した直流電力を負荷に供給することができる。
【００８７】
図１５に示す構成において、スーパーエコモード時には、駆動ミラー５０は、太陽光集光ユニット２００からミラー２４０を介して入射される太陽光を光学エンジン２へ導く状態（第１の状態）となる。そのため、太陽電池パネル部２６０には太陽光が入射されず、太陽電池パネル部２６０は発電しない。
【００８８】
これに対して、ノーマルモード時（図１６）には、駆動ミラー５０は、光源ランプ４０から入射される人工光を光学エンジン２へ導く状態（第２の状態）となる。駆動ミラー５０は、人工光または太陽光を光学エンジン２へ導くための反射面と、当該反射面の裏面に設けられ、太陽光を太陽電池パネル部２６０へ導くための反射面とを有している。
【００８９】
このような構成したことにより、ノーマルモード時には、太陽光集光ユニット２００が発する太陽光は、駆動ミラー５０を介して太陽電池パネル部２６０へと導かれる。太陽電池パネル部２６０は、太陽光を受光して直流電力を発電する。
【００９０】
図１７は、本発明の実施の形態３によるプロジェクタユニット１２０の主要部の概略構成図である。
【００９１】
図１７を参照して、プロジェクタユニット１２０は、図６に示した本発明の実施の形態１によるプロジェクタユニット１００と比較して、太陽電池パネル部２６０と、ＡＣ−ＤＣ電源部８０と、負荷９０と、電源切替部７２とをさらに備える。したがって、図１４に示す構成のうち、上記図６に示す構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００９２】
図１６で説明したように、太陽電池パネル部２６０は、駆動ミラー５０を介して入射される太陽光を受光して発電する。太陽電池パネル部２６０は、発電した直流電力を電源切替部７２へ出力する。なお、太陽電池パネル部２６０が発電した直流電力の電圧および電流の値は、制御部７０へ送信される。制御部７０は、これらの情報に基づいて、太陽電池パネル部２６０による発電電力量を知ることができる。
【００９３】
ＡＣ−ＤＣ電源部８０は、商用電源から供給される交流電力を直流電力に変換して、電源切替部７２へ出力する。
【００９４】
電源切替部７２は、太陽電池パネル部２６０が発電した直流電力を受け、ＡＣ−ＤＣ電源部８０が変換した直流電力を受けると、制御部７０からの制御指示に従って、いずれか一方の直流電力を電源に選択して負荷９０へ供給する。
【００９５】
具体的には、制御部７０は、太陽電池パネル部２６０から入力される電圧および電流の値に基づいて、太陽電池パネル部２６０の発電電力量を算出する。そして、制御部７０は、算出した発電電力量と負荷９０の駆動に必要な電力量とを比較し、その比較結果に応じて電源切替部７２における電源の切替えを制御する。
【００９６】
図１８は、図１７の制御部７０によるプロジェクタ１の電源の切替え制御を説明するフローチャートである。なお、図１８のフローチャートの処理は、所定のメインルーチンから一定時間ごとまたは所定の条件が成立するごとに呼出されて実行される。
【００９７】
図１８を参照して、制御部７０は、ステップＳ３１において、プロジェクタ１がノーマルモードで動作しているか否かを判定する。プロジェクタ１がノーマルモードで動作していない場合（ステップＳ３１においてＮＯ）、すなわち、プロジェクタ１がスーパーエコモードで動作している場合には、ステップＳ３４に処理が進む。
【００９８】
ステップＳ３４においては、制御部７０は、商用電源を負荷９０の電源に選択する。電源切替部７２は、制御部７０からの制御指示に従って、ＡＣ−ＤＣ電源部８０が変換した直流電力を負荷９０へ供給する。
【００９９】
これに対して、プロジェクタ１がノーマルモードで動作している場合（ステップＳ３１においてＹＥＳ）、制御部７０は、続いてステップＳ３２において、太陽電池パネル部２６０の発電電力量が所定の基準量以上であるか否かを判定する。このステップＳ３２における基準量は、負荷９０の駆動に必要な電力量に応じて予め定められている。
【０１００】
太陽電池パネル部２６０の発電電力量が基準量以上である場合（ステップＳ３２においてＹＥＳ）には、制御部７０は、ステップＳ３３により、太陽電池パネル部２６０を電源に選択する。電源切替部７２は、制御部７０からの制御指示に従って、太陽電池パネル部２６０が発電した直流電力を負荷９０へ供給する。
【０１０１】
一方、太陽電池パネル部２６０の発電電力量が基準量を下回る場合（ステップＳ３２においてＮＯ）には、制御部７０は、ステップＳ３４により、ＡＣ−ＤＣ電源部８０が変換した直流電力を負荷９０へ供給する。
【０１０２】
以上のように、この発明の実施の形態３によれば、光源装置１０から出射される照明光を、人工光と太陽光との間で切替え可能な構成において、太陽光を照明光に用いない場合には、太陽光を発電用の光として利用することができる。これにより、太陽光の明るさが照明光として十分でない場合においても、この太陽光を電力に変換して利用することができるため、より一層の省エネルギー効果を得ることができる。
【０１０３】
［実施の形態４］
上記の実施の形態３では、太陽光を照明光として利用するとともに、発電用の光としても利用可能なプロジェクタについて説明した。実施の形態４では、太陽電池パネル部２６０が発電した電力をより有効に利用するためのプロジェクタの構成を説明する。
【０１０４】
図１９は、本発明の実施の形態４によるプロジェクタユニットの構成を説明する図である。図１９には、ノーマルモード時のプロジェクタユニット１３０の構成が示される。
【０１０５】
図１９を参照して、プロジェクタユニット１３０は、図１６に示した本発明の実施の形態３によるプロジェクタユニット１２０と比較して、蓄電部２６２をさらに備える。したがって、図１９に示す構成のうち、上記図１６に示す構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【０１０６】
蓄電部２６２は、再充電可能に構成された電力貯蔵要素である。蓄電部２６２は、たとえば、リチウムイオン電池またはニッケル水素電池などの二次電池、あるいは、電気二重層キャパシタなどの蓄電素子を含んで構成される。
【０１０７】
蓄電部２６２は、太陽電池パネル部２６０および図示しない負荷と電気的に接続される。蓄電部２６２は、負荷（図示せず）へ電力を供給する。また、蓄電部２６２は、太陽電池パネル部２６０で発電された電力を受けて充電される。図１９に示すように、ノーマルモード時には、太陽電池パネル部２６０は、駆動ミラー５０を介して太陽光を受光して直流電力を発電する。蓄電部２６２は、太陽電池パネル部２６０が発電した直流電力を蓄電する。なお、蓄電部２６２の電圧および蓄電部２６２に入出力される電流は、図示しないセンサによって検出され、その検出値が制御部７０（図２０）へ出力される。
【０１０８】
図２０は、本発明の実施の形態４によるプロジェクタユニット１３０の主要部の概略構成図である。
【０１０９】
図２０を参照して、プロジェクタユニット１３０は、図１７に示した本発明の実施の形態３によるプロジェクタユニット１２０と比較して、蓄電部２６２をさらに備える。したがって、図２０に示す構成のうち、上記図１７に示す構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【０１１０】
図１９で説明したように、蓄電部２６２は、太陽電池パネル部２６０で発電された電力によって充電される。また、蓄電部２６２は、負荷９０へ電力を供給する。蓄電部２６２の電圧および電流は、図示しないセンサにより検出されて制御部７０へ出力される。制御部７０は、このセンサの検出値に基づいて、蓄電部２６２の充電電力量を知ることができる。
【０１１１】
電源切替部７２は、蓄電部２６２から直流電力を受け、ＡＣ−ＤＣ電源部８０が変換した直流電力を受けると、制御部７０からの制御指示に従って、いずれか一方の直流電力を電源に選択して負荷９０へ供給する。具体的には、制御部７０は、蓄電部２６２の電圧および蓄電部２６２に入出力される電流の値に基づいて、蓄電部２６２の充電電力量を算出する。そして、制御部７０は、算出した充電電力量と負荷９０の駆動に必要な電力量とを比較し、その比較結果に応じて電源切替部７２における電源の切替えを制御する。
【０１１２】
図２１は、図２０の制御部７０によるプロジェクタ１の電源の切替え制御を説明するフローチャートである。なお、図２１のフローチャートの処理は、所定のメインルーチンから一定時間ごとまたは所定の条件が成立するごとに呼出されて実行される。
【０１１３】
図２１を参照して、制御部７０は、ステップＳ３１において、プロジェクタ１がノーマルモードで動作しているか否かを判定する。プロジェクタ１がノーマルモードで動作していない場合（ステップＳ３１においてＮＯ）、すなわち、プロジェクタ１がスーパーエコモードで動作している場合には、ステップＳ３４に処理が進む。
【０１１４】
ステップＳ３４においては、制御部７０は、商用電源を負荷９０の電源に選択する。電源切替部７２は、制御部７０からの制御指示に従って、ＡＣ−ＤＣ電源部８０が変換した直流電力を負荷９０へ供給する。
【０１１５】
これに対して、プロジェクタ１がノーマルモードで動作している場合（ステップＳ３１においてＹＥＳ）、制御部７０は、続いてステップＳ３２１において、蓄電部２６２の充電電力量が所定の基準量以上であるか否かを判定する。ステップＳ３２１における基準量は、負荷９０の駆動に必要な電力量に応じて予め定められている。
【０１１６】
蓄電部２６２の充電電力量が基準量以上である場合（ステップＳ３２１においてＹＥＳ）には、制御部７０は、ステップＳ３３１により、蓄電部２６２を電源に選択する。電源切替部７２は、制御部７０からの制御指示に従って、蓄電部２６２の出力する直流電力を負荷９０へ供給する。
【０１１７】
一方、蓄電部２６２の充電電力量が基準量を下回る場合（ステップＳ３２１においてＮＯ）には、制御部７０は、ステップＳ３４により、ＡＣ−ＤＣ電源部８０が変換した直流電力を負荷９０へ供給する。
【０１１８】
以上のように、この発明の実施の形態４によれば、太陽光を照明光として用いるとともに、発電用の光として用いる構成において、太陽光から発電した電力を蓄電部２６２に蓄えることにより、太陽電池パネル部２６０における発電電力量が負荷９０の駆動に必要な電力量に満たないために太陽電池パネル部２６０から負荷９０に対して直接的に電力を供給できない場合であっても、太陽電池パネル部２６０の発電電力を蓄電部２６２に蓄えておくことで、負荷９０に供給するのに十分な電力を確保できる。
【０１１９】
さらに、蓄電部２６２に電力を蓄えておくことによって、プロジェクタ１が電力供給を必要とするタイミングでこの電力を利用することができる。たとえば、プロジェクタ１の待機電力に蓄電部２６２に蓄えられた電力を利用することができる。この結果、より一層の省エネルギー効果を得ることができる。
【０１２０】
［実施の形態５］
図２２は、この発明の実施の形態５によるプロジェクタユニットの構成を説明する図である。
【０１２１】
図２２を参照して、本発明の実施の形態５によるプロジェクタユニット１４０は、図５に示した本発明の実施の形態１によるプロジェクタユニット１００と比較して、光検出部２５０Ｇと、ミラー４４とをさらに備える。
【０１２２】
光検出部２５０Ｇは、ダイクロイックミラー２１とコンデンサレンズ２２との間のＧ光の伝搬経路上に配置される。光検出部２５０Ｇは、ダイクロイックミラー２１によって反射され、コンデンサレンズ２２に入射されるＧ光の光量を検出する。すなわち、光検出部２５０Ｇは、液晶パネル２４に入射されるＧ光の光量を検出する。そして、光検出部２５０Ｇは、検出したＧ光の入射光量を制御部７０（図２３）へ出力する。
【０１２３】
ミラー４４は、光源ランプ４０が発する人工光を光学エンジン２へ導く。なお、図２２では、ミラー４４は駆動ミラー５０とＹ軸方向に並んで配置されるが、光源ランプ４０からの人工光を光学エンジン２へ導くことが可能であれば、ミラー４４の配置は図２２には限定されない。
【０１２４】
また、光検出部２５０Ｇは、液晶パネル２４に入射するＧ光の光量を検出することが可能であれば、配置される位置は図２２に示す位置に限定されない。さらには、液晶パネル１８に入射するＢ光の光量、または液晶パネル３３に入射するＲ光の光量を検出するように、光検出部を配置してもよい。
【０１２５】
本発明の実施の形態５では、スーパーエコモード時において、太陽光に光源ランプ４０の発する人工光を合成して光学エンジン２に入射させることができる。なお、太陽光に合成される人工光の光量は、光検出部２５０Ｇの検出値に応じて制御される。これにより、スーパーエコモード時において太陽光が照明光として十分でない状況となっても、人工光によりこの照明光としての不足分を補うことができる。その結果、天候の変化などによって太陽光の輝度が低下した場合においても、照明光を太陽光から人工光に切替えることなく、太陽光を照明光に使い続けることができる。
【０１２６】
図２３は、本発明の実施の形態５によるプロジェクタユニット１４０の主要部の概略構成図である。
【０１２７】
図２３を参照して、プロジェクタユニット１４０は、図６に示した本発明の実施の形態１によるプロジェクタユニット１００と比較して、光検出部２５０Ｇと、ミラー４４とをさらに備える。したがって、図２３に示す構成のうち、上記図６に示す構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【０１２８】
図２２で説明したように、光検出部２５０Ｇは、液晶パネル２４に入射するＧ光の光量を検出し、その検出したＧ光の入射光量を制御部７０へ出力する。制御部７０は、スーパーエコモード時において、光検出部２５０Ｇの検出値に応じて光源ランプ４０が発する人工光の光量を制御する。
【０１２９】
図２４は、図２３の制御部７０による光源ランプ４０の制御を説明するフローチャートである。なお、図２４のフローチャートの処理は、所定のメインルーチンから一定時間ごとまたは所定の条件が成立するごとに呼出されて実行される。
【０１３０】
図２４を参照して、制御部７０は、ステップＳ４１において、プロジェクタ１がスーパーエコモードで動作しているか否かを判定する。プロジェクタ１がスーパーエコモードで動作していない場合（ステップＳ４１においてＮＯ）、すなわち、プロジェクタ１がノーマルモードで動作している場合には、ステップＳ４６に処理が進む。
【０１３１】
ステップＳ４６においては、制御部７０は、ランプ電源４２を制御することにより、光源ランプ４０へ供給する電力を調整する。これにより、光源ランプ４０の発光量が制御される。
【０１３２】
一方、プロジェクタ１がスーパーエコモードで動作している場合（ステップＳ４１においてＹＥＳ）、制御部７０は、ステップＳ４２において、光検出部２５０ＧによるＧ光の入射光量の検出値を取得する。続いてステップＳ４３により、制御部７０は、Ｇ光の入射光量が所定の閾値以下であるか否かを判定する。なお、ステップＳ４３における所定の閾値は、液晶パネル２４で変調され、かつ投写レンズ３を通じて投写される映像光が一定の明るさを確保するように定められる。
【０１３３】
Ｇ光の入射光量が閾値以下でない場合（ステップＳ４３においてＮＯ）、すなわちＧ光の入射光量が閾値を超える場合には、制御部７０は、ステップＳ４６に進み、光源ランプ４０へ供給する電力を調整する。
【０１３４】
これに対して、Ｇ光の入射光量が閾値以下である場合（ステップＳ４３においてＹＥＳ）には、制御部７０は、ステップＳ４４において、ランプ電源４２を制御することにより、光源ランプ４０への電力供給を開始する。これにより、光源ランプ４０は点灯する。
【０１３５】
ステップＳ４５では、制御部７０は、光検出部２５０Ｇの検出値と閾値との偏差に応じて光源ランプ４０の発光量を制御する。具体的には、制御部７０は、光検出部２５０Ｇの検出値と閾値との偏差が大きくなるほど、光源ランプ４０の発光量を増加させる。
【０１３６】
以上のように、この発明の実施の形態５によれば、光源装置１０から出射される照明光を、人工光と太陽光との間で切替え可能な構成において、太陽光が照明光として十分でない場合には、太陽光に人工光を合成した光を照明光とする。これにより、太陽光を照明光に用いているときに太陽光の強度が減少した場合であっても、投写映像の明るさを維持することができる。
【０１３７】
なお、スーパーエコモード時における光源ランプ４０の発光量は、人工光が照明光の不足分を補うように制御されることから、光源ランプ４０における電力消費は必要最小限に抑えられる。
【０１３８】
［実施の形態６］
図２５は、この発明の実施の形態６によるプロジェクタユニットの構成を説明する図である。
【０１３９】
図２５を参照して、本発明の実施の形態６によるプロジェクタユニット１４０は、図５に示した本発明の実施の形態１によるプロジェクタユニット１００と比較して、光検出部２５０Ｒ，２５０Ｇ，２５０Ｂと、固体光源部２７０とをさらに備える。
【０１４０】
光検出部２５０Ｒは、ミラー３０とリレーレンズ３１との間のＲ光の伝搬経路上に配置される。光検出部２５０Ｒは、ミラー３０によって反射され、リレーレンズ３１に入射されるＲ光の光量を検出する。すなわち、光検出部２５０Ｒは、液晶パネル３３に入射されるＲ光の光量を検出する。そして、光検出部２５０Ｒは、検出したＲ光の入射光量を制御部７０（図２６）へ出力する。
【０１４１】
光検出部２５０Ｇは、ダイクロイックミラー２１とコンデンサレンズ２２との間のＧ光の伝搬経路上に配置される。光検出部２５０Ｇは、ダイクロイックミラー２１によって反射され、コンデンサレンズ２２に入射されるＧ光の光量を検出する。すなわち、光検出部２５０Ｇは、液晶パネル２４に入射されるＧ光の光量を検出する。そして、光検出部２５０Ｇは、検出したＧ光の入射光量を制御部７０へ出力する。
【０１４２】
光検出部２５０Ｂは、ミラー１５とコンデンサレンズ１６との間のＢ光の伝搬経路上に配置される。光検出部２５０Ｂは、ミラー１５によって反射され、コンデンサレンズ１６に入射されるＢ光の光量を検出する。すなわち、光検出部２５０Ｂは、液晶パネル１８に入射されるＢ光の光量を検出する。そして、光検出部２５０Ｂは、検出したＢ光の入射光量を制御部７０へ出力する。
【０１４３】
光検出部２５０Ｒ，２５０Ｇ，２５０Ｂは、それぞれ液晶パネル３３，２４，１８に入射するＲ，Ｇ，Ｂ光の光量を検出することが可能であれば、配置される位置は図２２に示す位置に限定されない。
【０１４４】
固体光源部２７０は、太陽光集光ユニット２００の入力部であるコンデンサレンズ２３０に対して、導光部２２０と並列に設けられる。導光部２２０とコンデンサレンズ２３０との間には、導光部２２０から出射された太陽光をコンデンサレンズ２３０に導くためのレンズ２２２が設けられる。これにより、導光部２２０から出射された太陽光は、レンズ２２２を経由してコンデンサレンズ２３０に入射される。
【０１４５】
固体光源部２７０は、Ｒ光を発光する赤色光源２８０Ｒと、Ｇ光を発光する緑色光源２８０Ｇと、Ｂ光を発光する青色光源２８０Ｂと、集光レンズ２７１，２７３，２７５と、ダイクロイックミラー２７２，２７４，２７６と、レンズ２２４とを含む。
【０１４６】
赤色光源２８０Ｒ、緑色光源２８０Ｇ、青色光源２８０Ｂは、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）やＬＤ（Laser Diode）などの固体光源からなる。赤色光源２８０ＲからのＲ光は、集光レンズ２７１を介してダイクロイックミラー２７２に入射される。Ｒ光はダイクロイックミラー２７２を透過した後に、レンズ２２４に入射される。緑色光源２８０ＧからのＧ光は、集光レンズ２７３を介してダイクロイックミラー２７４に入射される。集光レンズ２７３から入射されたＧ光は、ダイクロイックミラー２７４，２７２で反射され、レンズ２２４に入射される。青色光源２８０ＢからのＢ光は、集光レンズ２７５を介してダイクロイックミラー２７６に入射される。集光レンズ２７５から入射されたＢ光は、ダイクロイックミラー２７６で反射され、ダイクロイックミラー２７４を透過すると、ダイクロイックミラー２７２で反射され、レンズ２２４に入射される。
【０１４７】
レンズ２２４は、ダイクロイックミラー２７２を介して入射されたＲ光、Ｇ光、Ｂ光をコンデンサレンズ２３０に導く。コンデンサレンズ２３０は、レンズ２２２から入射される太陽光と、レンズ２２４から入射されるＲ光、Ｇ光、Ｂ光とを合成する。コンデンサレンズ２３０により合成された光は、ミラー２４０を介して駆動ミラー５０に入射される。
【０１４８】
本実施の形態６によるプロジェクタユニットでは、太陽光と固体光源部２７０が発する複数の色光（Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光）とを合成した光を照明光に用いる。太陽光に合成する色光の光量は、固体光源２８０Ｒ，２８０Ｇ，２８０Ｂを独立して駆動することにより、個別に制御することができる。したがって、太陽光に含まれる複数の色光の光量の変化に応じて、各色光の光量を制御することにより、照明光の色バランスを保つことができる。
【０１４９】
図２６は、本発明の実施の形態６によるプロジェクタユニット１５０の主要部の概略構成図である。
【０１５０】
図２６を参照して、プロジェクタユニット１５０は、図６に示した本発明の実施の形態１によるプロジェクタユニット１００と比較して、光検出部２５０Ｒ，２５０Ｇ，２５０Ｂと、固体光源部２７０とをさらに備える。したがって、図２６に示す構成のうち、上記図６に示す構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【０１５１】
図２５で説明したように、光検出部２５０Ｒは、液晶パネル１８に入射するＲ光の光量を検出し、その検出したＲ光の入射光量を制御部７０へ出力する。光検出部２５０Ｇは、液晶パネル２４に入射するＧ光の光量を検出し、その検出したＧ光の入射光量を制御部７０へ出力する。光検出部２５０Ｂは、液晶パネル３３に入射するＢ光の光量を検出し、その検出したＢ光の入射光量を制御部７０へ出力する。
【０１５２】
制御部７０は、スーパーエコモード時において、光検出部２５０Ｒ，２５０Ｇ，２５０Ｂの検出値に応じて固体光源部２７０における固体光源２８０Ｒ，２８０Ｇ，２８０Ｂが発するＲ光、Ｇ光、Ｂ光の光量を制御する。
【０１５３】
本発明の実施の形態６では、スーパーエコモード時において、太陽光集光ユニット２００により集光された太陽光に固体光源部２７０の発するＲ，Ｇ，Ｂ光のうちの少なくとも１つの色光を合成して駆動ミラー５０に入射することができる。太陽光に合成される色光およびその光量は、光検出部２５０Ｒ，２５０Ｇ，２５０Ｂの検出値に応じて制御される。
【０１５４】
具体的には、制御部７０は、光検出部２５０Ｒ，２５０Ｇ，２５０Ｂの検出値を受けると、各検出値と所定の閾値とを比較する。そして、所定の閾値を下回る検出値について、対応する固体光源の発光量を増加させる。
【０１５５】
このような構成としたことにより、太陽光に含まれる複数の色光の光量が天候などによって変化した場合においても、不足する色光に対応する固体光源の光量を増加させることによって照明光の色バランスが崩れるのを防止することができる。
【０１５６】
図２７は、図２６の制御部７０による光源ランプ４０の制御を説明するフローチャートである。なお、図２７のフローチャートの処理は、所定のメインルーチンから一定時間ごとまたは所定の条件が成立するごとに呼出されて実行される。
【０１５７】
図２７を参照して、制御部７０は、ステップＳ５１において、プロジェクタ１がスーパーエコモードで動作しているか否かを判定する。プロジェクタ１がスーパーエコモードで動作していない場合（ステップＳ５１においてＮＯ）、すなわち、プロジェクタ１がノーマルモードで動作している場合には、制御部７０は、固体光源部２７０を制御することなく、処理を終了する。
【０１５８】
一方、プロジェクタ１がスーパーエコモードで動作している場合（ステップＳ５１においてＹＥＳ）には、制御部７０は、ステップＳ５２において、光検出部２５０Ｒ，２５０Ｇ，２５０Ｂによりそれぞれ検出されたＲ光、Ｇ光、Ｂ光の入射光量の検出値を取得する。続いてステップＳ５３により、制御部７０は、Ｒ光の入射光量に過不足が生じているか否かを判定する。ステップＳ５３では、制御部７０は、光検出部２５０Ｒの検出値と所定の閾値とを比較し、検出値が閾値よりも小さいときに、Ｒ光の入射光量が不足していると判定する。一方、検出値が閾値よりも大きいときには、Ｒ光の入射光量が過剰であると判定する。
【０１５９】
Ｒ光の入射光量に過不足が生じていると判定された場合（ステップＳ５３においてＹＥＳ）には、制御部７０は、Ｒ光の入射光量が閾値となるように赤色光源２７０Ｒの発光量を増減させる。これにより、太陽光とＲ光とを合成した光が駆動ミラー５０へ導かれ、照明光として用いられる。
【０１６０】
これに対して、Ｒ光の入射光量に過不足が生じていないと判定された場合（ステップＳ５３においてＮＯ）には、制御部７０は、続いてステップＳ５５により、Ｇ光の入射光量に過不足が生じているか否かを判定する。ステップＳ５５では、制御部７０は、光検出部２５０Ｇの検出値と所定の閾値とを比較し、検出値が閾値よりも小さいときに、Ｇ光の入射光量が不足していると判定する。一方、検出値が閾値よりも大きいときに、Ｇ光の入射光量が過剰であると判定する。Ｇ光の入射光量に過不足が生じていると判定された場合（ステップＳ５６においてＹＥＳ）には、制御部７０は、Ｇ光の入射光量が閾値となるように緑色光源２７０Ｇの発光量を増減させる。これにより、太陽光とＧ光とを合成した光が駆動ミラー５０へ導かれ、照明光として用いられる。
【０１６１】
これに対して、Ｇ光の入射光量に過不足が生じていないと判定された場合（ステップＳ５５においてＮＯ）には、制御部７０は、続いてステップＳ５７により、Ｂ光の入射光量に過不足が生じているか否かを判定する。ステップＳ５７では、制御部７０は、光検出部２５０Ｂの検出値と所定の閾値とを比較し、検出値が閾値よりも小さいときに、Ｂ光の入射光量が不足していると判定する。一方、検出値が閾値よりも大きいときに、Ｂ光の入射光量が過剰であると判定する。Ｂ光の入射光量に過不足が生じていると判定された場合（ステップＳ５７においてＹＥＳ）には、制御部７０は、Ｂ光の入射光量が閾値となるように青色光源２７０Ｂの発光量を増減させる。これにより、太陽光とＢ光とを合成した光が駆動ミラー５０へ導かれ、照明光として用いられる。
【０１６２】
一方、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光のいずれの入射光量も不足していないと判定された場合（ステップＳ５７においてＮＯ）には、制御部７０は、固体光源部２７０を制御することなく、処理を終了する。
【０１６３】
以上のように、この発明の実施の形態６によれば、光源装置１０から出射される照明光を、人工光と太陽光との間で切替え可能な構成において、太陽光が照明光として十分でない場合には、不足している色光を発するように固体光源部が制御される。これにより、太陽光に不足している色光が固体光源部からの色光によって補うことができるため、照明光としての色バランスを保つことができる。
【０１６４】
（太陽光集光ユニットの構成例）
図２８は、本発明に適用される太陽光集光ユニットの他の構成例について説明する。
【０１６５】
図２８を参照して、太陽光集光ユニット２００Ａは、集光部として、ｎ（ｎは２以上の自然数）個の集光モジュール２０１〜２０ｎを含む。第１集光モジュール２０１〜第ｎ集光モジュール２０ｎは、太陽光の入射方向に対して並列に配置される。ｎ個の集光モジュールの各々は、図２で示した太陽光集光ユニット２００の集光部と基本的に同じ構成であり、太陽に向けて配置された第１反射ミラーと、第１反射ミラーに向けて配置された第２反射ミラーとを含む。各集光モジュールで集光された太陽光は、導光部２２０を介して入力部であるコンデンサレンズ２３０に導かれる。
【０１６６】
図２８に示した太陽光集光ユニット２００Ａでは、図２に示した太陽光集光ユニット２００と比較して、集光部を複数の集光モジュールで構成したことにより、集光される太陽光の光量を変えずに、集光部を小型化することができる。
【０１６７】
図２９は、太陽光集光ユニット２００，２００Ａにおける集光部の構成を説明する図である。
【０１６８】
図２９を参照して、太陽光集光ユニット２００Ａでは、４個の集光モジュールの第１反射ミラー２１２が２×２のマトリクス状に配置される。第１反射ミラー２１２の直径を２Ｒとすると、４個の集光モジュール全体での集光面積Ｓは、１個当たりの集光モジュールの集光面積をａ（＝πＲ２）とすると、Ｓ＝４ａ＝４πＲ２となる。
【０１６９】
これに対して、太陽光集光ユニット２００では、１個の第１反射ミラー２１０が配置される。この第１反射ミラーの直径を４Ｒとすると、第１反射ミラー２１０の集光面積Ｓは４πＲ２となり、上記４個の集光モジュール全体での集光面積Ｓと同じとなる。
【０１７０】
このように太陽光集光ユニット２００Ａと太陽光集光ユニット２００とは集光面積Ｓが等しくなるため、集光される太陽光の光量も等しくなる。その一方で、第１反射ミラー２１２と第２反射ミラー２１４との間の間隔は、１個あたりの第１反射ミラー２１２が小さくなる分だけ、太陽光集光ユニット２００Ａの方が短くなる。したがって、太陽光集光ユニット２００Ａでは、太陽光集光ユニット２００と比較して、集光部を小型化できる。
【０１７１】
なお、図２９では、４個の集光モジュールの第１反射ミラー２１２をマトリクス状に配置する構成について例示したが、第１反射ミラー２１２の配置はこれに限定されるものではないことを確認的に記載する。たとえば、４個の第１反射ミラーを一列に並べて配置してもよいし、互いにずらして配置してもよい。あるいは、４個の第１反射ミラーを互いに間隔を空けて配置するようにしてもよい。
【０１７２】
本発明の実施の形態１〜６においては、太陽光集光ユニット２００，２００Ａが太陽光を集光して出射可能に構成された「第１光源」を構成し、光源ランプ４０が人工光を出射する「第２光源」を構成する。そして、駆動ミラー５０、光源切替部５２、光源切替駆動部５４および制御部７０が、「第１光源」が出射した太陽光および「第２光源」が出射した人工光のいずれか一方を照明光に選択するための「光源切替部」を実現する。
【０１７３】
なお、上述した実施の形態１〜６では、プロジェクタユニットとして液晶プロジェクタを採用した構成について例示したが、これに限定されるものではない。たとえば、ＤＬＰ（Digital Light Processing）（登録商標）方式のプロジェクタ等の他の方式のプロジェクタに本発明の技術を採用してもよい。
【０１７４】
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１７５】
１ プロジェクタ、２ 光学エンジン、３ 投写レンズ、１０ 光源装置、１１ フライアイインテグレータ、１２ ＰＢＳアレイ、１３，１６，２２，２６，２３０ コンデンサレンズ、１４，２１，２７２，２７４，２７６ ダイクロイックミラー、１５，２８，３０，４４，２４０ ミラー、１７，２３，３２ 入射側偏光板、１８，２４，３３ 液晶パネル、１９，２５，３４ 出射側偏光板、２０ ダイクロイックプリズム、２７，２９，３１ リレーレンズ、４０ 光源ランプ、４２ ランプ電源、５０ 駆動ミラー、５２ 光源切替部、５４ 光源切替駆動部、６０ 液晶パネル駆動部、６２ 映像信号処理部、６４ 映像信号入力部、６６ 操作受付部、７０ 制御部、７２ 電源切替部、８０ ＡＣ−ＤＣ電源部、９０ 負荷、１００，１１０，１１０Ａ，１２０，１３０，１４０，１５０ プロジェクタユニット、２００，２００Ａ 太陽光集光ユニット、２０１〜２０ｎ 集光モジュール、２１０ 集光部、２１２ 第１反射ミラー、２１４ 第２反射ミラー、２２０ 導光部、２２２，２２４ レンズ、２５０，２５０Ｒ，２５０Ｇ，２５０Ｂ，２５５ 光検出部、２６０ 太陽電池パネル部、２６２ 蓄電部、２７０ 固体光源部、２８０Ｒ 赤色光源、２８０Ｇ 緑色光源、２８０Ｂ 青色光源、２７１，２７３，２７５ 集光レンズ、１０００ 建物、１１００ 格納容器、１１１０ 採光窓、１１１２ シャッタ、１１１４ シャッタ駆動部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽光を集光して出射可能に構成された第１光源と、
人工光を出射する第２光源と、
前記第１光源が出射した太陽光および前記第２光源が出射した人工光のいずれか一方を照明光に選択するための光源切替部と、
前記光源切替部によって選択された照明光を映像光に変調して投写する投写部とを備える投写型映像表示装置。
【請求項２】
前記光源切替部は、前記第１光源が出射する太陽光の強度が所定の閾値以上となるときには、太陽光を照明光に選択するように構成され、
前記所定の閾値は、前記投写部により表示すべき映像の表示態様に応じて可変に設定される、請求項１に記載の投写型映像表示装置。
【請求項３】
太陽電池パネル部と、
前記光源切替部により人工光が照明光に選択されている場合に、前記第１光源が出射した太陽光を前記太陽電池パネル部に導くように構成された導光部とをさらに備える、請求項１に記載の投写型映像表示装置。
【請求項４】
前記太陽電池パネル部が発電した電力により充電可能な蓄電部をさらに備える、請求項３に記載の投写型映像表示装置。
【請求項５】
前記光源切替部により太陽光が照明光に選択されている場合に、前記投写部への入射光量に応じて、前記第２光源が出射した人工光を前記投写部に導くように構成された導光部をさらに備える、請求項１に記載の投写型映像表示装置。
【請求項６】
少なくとも１つの色光を発光可能に構成された第３光源と、
前記第１光源が出射した太陽光と、前記第３光源が発光した前記少なくとも１つの色光とを合成するための光合成部とをさらに備え、
前記第３光源は、前記光源切替部により太陽光が照明光に選択されている場合に、前記投写部への色光ごとの入射光量に応じて、各前記少なくとも１つの色光の発光量を調整する、請求項１に記載の投写型映像表示装置。
【請求項１】
太陽光を集光して出射可能に構成された第１光源と、
人工光を出射する第２光源と、
前記第１光源が出射した太陽光および前記第２光源が出射した人工光のいずれか一方を照明光に選択するための光源切替部と、
前記光源切替部によって選択された照明光を映像光に変調して投写する投写部とを備える投写型映像表示装置。
【請求項２】
前記光源切替部は、前記第１光源が出射する太陽光の強度が所定の閾値以上となるときには、太陽光を照明光に選択するように構成され、
前記所定の閾値は、前記投写部により表示すべき映像の表示態様に応じて可変に設定される、請求項１に記載の投写型映像表示装置。
【請求項３】
太陽電池パネル部と、
前記光源切替部により人工光が照明光に選択されている場合に、前記第１光源が出射した太陽光を前記太陽電池パネル部に導くように構成された導光部とをさらに備える、請求項１に記載の投写型映像表示装置。
【請求項４】
前記太陽電池パネル部が発電した電力により充電可能な蓄電部をさらに備える、請求項３に記載の投写型映像表示装置。
【請求項５】
前記光源切替部により太陽光が照明光に選択されている場合に、前記投写部への入射光量に応じて、前記第２光源が出射した人工光を前記投写部に導くように構成された導光部をさらに備える、請求項１に記載の投写型映像表示装置。
【請求項６】
少なくとも１つの色光を発光可能に構成された第３光源と、
前記第１光源が出射した太陽光と、前記第３光源が発光した前記少なくとも１つの色光とを合成するための光合成部とをさらに備え、
前記第３光源は、前記光源切替部により太陽光が照明光に選択されている場合に、前記投写部への色光ごとの入射光量に応じて、各前記少なくとも１つの色光の発光量を調整する、請求項１に記載の投写型映像表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【公開番号】特開２０１３−５０５９９（Ｐ２０１３−５０５９９Ａ）
【公開日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８８７８５（Ｐ２０１１−１８８７８５）
【出願日】平成２３年８月３１日（２０１１．８．３１）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月３１日（２０１１．８．３１）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
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