JP2002174856A - 投写型映像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 特に高地使用での発生が予想されるライトバ
ルブの同一基板内での温度勾配の増大を抑制することが
できる投写型映像表示装置を提供する。 【構成】 第１温度センサ４１は液晶ライトバルブ３３
の近傍に設けられ、第２温度センサ４２は給気口の近傍
に設けられている。差動増幅器４３には、第１温度セン
サ４１に基づく電圧値および第２温度センサ４２に基づ
く電圧値が入力される。差動増幅器４３は両電圧値の差
異を増大した電圧を検出電圧として（すなわち、温度差
を示す信号として）ファン電圧制御回路４４に与える。
ファン電圧制御回路４４は、上記検出電圧の大小（温度
差の大小）に対応させて給気ファン２９及び排気ファン
２８の回転数を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、液晶プロジェクタな
どの投写型映像表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４は、３板式液晶プロジェクタの光学
系を示した平面図である。光源１の発光部２が発する光
はパラボラリフレクタ３によって平行光とされ、集光レ
ンズ４及び全反射ミラー５を経た後、第１ダイクロイッ
クミラー７へと導かれる。第１ダイクロイックミラー７
は、赤色波長帯域の光を透過し、シアン（緑＋青）の波
長帯域の光を反射する。第１ダイクロイックミラー７を
透過した赤色波長帯域の光は、全反射ミラー９にて反射
されて光路を変更される。全反射ミラー９にて反射され
た赤色光は赤色光用の透過型の液晶ライトバルブ３１を
透過することによって光変調される。一方、第１ダイク
ロイックミラー７にて反射したシアンの波長帯域の光
は、第２ダイクロイックミラー１２に導かれる。

【０００３】第２ダイクロイックミラー１２は、青色波
長帯域の光を透過し、緑色波長帯域の光を反射する。第
２ダイクロイックミラー１２にて反射した緑色波長帯域
の光は、緑色光用の透過型の液晶ライトバルブ３２に導
かれ、これを透過することで光変調される。また、第２
ダイクロイックミラー１２を透過した青色波長帯域の光
は、リレーレンズ１４、全反射ミラー１５、リレーレン
ズ１６、及び全反射ミラー１７を経て青色光用の透過型
の液晶ライトバルブ３３に導かれ、これを透過すること
で光変調される。

【０００４】液晶ライトバルブ３１，３２，３３を経る
ことで変調された変調光（各色映像光）は、ダイクロイ
ックプリズム１９によって合成されてカラー映像光とな
る。このカラー映像光は、投写レンズ２０によって拡大
投写され、スクリーン２１上に投影表示される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような液晶プロジ
ェクタにおいては、光源１から照射された強い光が液晶
ライトバルブを透過することになり、特に偏光板によっ
て一部光エネルギーが吸収されるため、液晶ライトバル
ブにおいて温度上昇が生じる。この温度上昇を放置する
と、偏光板、液晶層、薄膜トランジスタ等の特性が変化
してしまうため、そのようなことのないように、図５に
示すごとく、キャビネット２５に給気口２６及び排気口
２７を設け、例えば排気口２７に排気ファン２８を設置
し、これによって液晶ライトバルブ等を冷却することが
行われている。

【０００６】ところで、山岳地帯のような標高の高い所
で液晶プロジェクタを使用する場合は、気圧が低いため
に排気ファン２８による冷却効率が低下する。標高の高
い所用と低い所用の切り換えスイッチを液晶プロジェク
タに設けておき、このスイッチを利用者によって操作さ
せることが考えられているが、これでは操作忘れによる
不具合の発生が予想される。また、液晶ライトバルブ近
傍の温度を検出し、予め設定した温度を越えたときに冷
却ファンの回転数を高める制御を行うことが考えられ
る。しかしながら、標高の高い所では冷却能力の低下に
より、液晶ライトバルブを構成している同一基板におい
て温度勾配が大きくなることが予想され、この温度勾配
の発生によって液晶ライトバルブを構成する偏光板等に
偏在膨張が生じ、光漏れや色むらが発生するおそれがあ
る。

【０００７】この発明は、上記の事情に鑑み、特に高地
使用での発生が予想されるライトバルブの同一基板内で
の温度勾配の拡大を抑制することができる投写型映像表
示装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明の投写型映像表
示装置は、上記の課題を解決するために、光源から出射
された光をライトバルブにて光変調して映像投写する投
写型映像表示装置において、給気口及び排気口を有する
装置筐体と、給気口及び／又は排気口に設けられたファ
ンと、ライトバルブの構成要素の近傍に設けられた第１
温度センサと、給気口の近傍に設けられた第２温度セン
サと、第１温度センサの出力と第２温度センサの出力と
による温度差の大小に対応させてファンの冷却能力の増
減を制御するファン制御手段と、を備えたことを特徴と
する。

【０００９】高地で投写型映像表示装置が使用される
と、気圧が低いゆえにライトバルブの温度上昇をあまり
抑えられないことが生じ、ライトバルブの近傍と給気口
近傍との温度差が大きくなり、ライトバルブの同一基板
内での温度勾配が大きくなる傾向が生じる。第１温度セ
ンサと第２温度センサを設けたことにより、ライトバル
ブの近傍と給気口近傍との温度差が検出される。この温
度差はライトバルブの同一基板内での温度勾配の発生を
間接的に示し得るものである。ライトバルブの近傍と給
気口近傍との温度差に対応してファンの冷却能力を増大
させる制御が実行されることにより、ライトバルブの温
度上昇を抑えてライトバルブの同一基板内での温度勾配
を小さくすることができる。

【００１０】また、この発明の投写型映像表示装置は、
光源から出射された光をライトバルブにて光変調して映
像投写する投写型映像表示装置において、給気口及び排
気口を有する装置筐体と、給気口及び／又は排気口に設
けられたファンと、ライトバルブの構成要素の温度上昇
が高いと判断される箇所の温度を検出するように設けた
第１温度センサと、ライトバルブの構成要素の温度上昇
が低いと判断される箇所の温度を検出するように設けた
第２温度センサと、第１温度センサの出力と第２温度セ
ンサの出力とによる温度差の大小に対応させてファンの
冷却能力の増減を制御するファン制御手段と、を備えた
ことを特徴とする。

【００１１】上記構成においても、ライトバルブの同一
基板内での温度勾配が大きくなろうとすると、ファンの
冷却能力を増大させる制御が実行されるため、ライトバ
ルブの温度上昇が抑えられ、ライトバルブの同一基板内
での温度勾配を小さくすることができる。

【００１２】また、この発明の投写型映像表示装置は、
光源から出射された光をライトバルブにて光変調して映
像投写する投写型映像表示装置において、給気口及び排
気口を有する装置筐体と、給気口及び／又は排気口に設
けられたファンと、排気口の近傍に設けられた第１温度
センサと、給気口の近傍に設けられた第２温度センサ
と、第１温度センサの出力と第２温度センサの出力とに
よる温度差の大小に対応させてファンの冷却能力の増減
を制御するファン制御手段と、を備えたことを特徴とす
る。

【００１３】上記構成においても、ライトバルブの同一
基板内での温度勾配が大きくなろうとすると、ファンの
冷却能力を増大させる制御が実行されるため、ライトバ
ルブの温度上昇が抑えられ、ライトバルブの同一基板内
での温度勾配を小さくすることができる。

【００１４】ファン制御手段は第１温度センサ又は第２
温度センサの出力を入力し、この出力が予め定めた上限
温度を越えることを示す場合に、ファンの冷却能力を増
大させる制御を行うこととするのがよい。両温度センサ
により検出された温度が共に高い場合には温度差は小さ
くなり、このように温度差が小さいためにファンの冷却
能力が高められないこととすると、ライトバルブが許容
温度を越えて温度上昇してしまうおそれがあるが、温度
差ではなく温度自体をも監視することにより、ライトバ
ルブが許容温度を越えて温度上昇してしまうのを防止す
ることができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態の液晶
プロジェクタを図１乃至図３に基づいて説明する。な
お、説明の便宜上、従来例の説明で用いた図面上に現れ
る構成要素と同一の要素には同一の符号を付記してい
る。

【００１６】図１に示すように、キャビネット２５の底
面には、給気口２６が形成されており、同背面には排気
口２７が形成されている。給気ファン２９は、給気口２
６から外気を取り入れ、この外気をキャビネット２５内
の液晶ライトバルブ３１，３２，３３が配置されている
箇所に導く。排気ファン２８は、キャビネット２５内の
空気を排気口２７から排出する。排気ファン２８および
給気ファン２９の回転数（冷却能力）は、ファン電圧制
御回路４４（図２参照）によって制御される。第１温度
センサ４１は、例えば青色光用の液晶ライトバルブ３３
の構成要素（液晶パネル、入射側偏光板、出射側偏光
板、位相差板（１／４λ板）等）の温度を検出するべく
その近傍に設けられている。第２温度センサ４２は、給
気口２６の近傍に設けられている。温度センサ４１，４
２としては、熱によって電気抵抗が変化するサーミスタ
を用いてもよいし、或いは、トランジスタのＰＮ接合
（ベース−エミッタ間）の温度に対する電圧変化を検出
する構造等のいずれを採用してもかまわない。

【００１７】図２に示すように、第１温度センサ４１及
び第２温度センサ４２は差動増幅器４３に接続されてお
り、この差動増幅器４３には第１温度センサ４１に基づ
く電圧値および第２温度センサ４２に基づく電圧値が入
力される。差動増幅器４３は両電圧値の差異を増大した
電圧を検出電圧として（すなわち、温度差を示す信号と
して）ファン電圧制御回路４４に与える。ファン電圧制
御回路４４は、上記検出電圧の大小（温度差の大小）に
対応させてファンの回転数を制御する。ファン回転数の
制御は、ファン２８，２９に与える制御電圧の高低を制
御するようにしてもよいし、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ ｗｉ
ｄｔｈ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）方式で制御するのであ
れば、前記検出電圧に基づいてファン２８，２９に与え
る制御電圧のＯＮ／ＯＦＦのデューティ比を変化させる
ことになる。なお、かかる電圧制御においては、検出電
圧に比例させたファン回転数の連続的な制御に限らず、
検出電圧が予め設定された上限電圧（上限温度差）を越
えたときに、ファンの回転数を変更するといった制御を
行うようにしてもよい。

【００１８】図１（ａ）では、液晶プロジェクタが低地
で使用された場合の外気温度（第２温度センサ４２によ
り検出される温度：例えば４０℃）及び液晶ライトバル
ブの近傍温度（第１温度センサ４１により検出される温
度：例えば６０℃）を例示しており、同図（ｂ）では、
高地で使用された場合の外気温度（例えば２５℃）及び
液晶ライトバルブの近傍温度（例えば６０℃）を例示し
ている。高地においては、給気ファン２９や排気ファン
２８を低地使用時と同じ回転数で動作させた場合、気圧
が低い（熱を取り去る空気の密度が低い）ため、外気温
度と液晶ライトバルブの近傍温度との差異は大きくな
り、液晶ライトバルブの同一基板内での温度勾配が大き
くなる傾向が生じる。

【００１９】第１温度センサ４１と第２温度センサ４２
を設けたことにより、液晶ライトバルブの近傍の温度と
外気温度との温度差が検出されるが、この温度差は液晶
ライトバルブの同一基板内での温度勾配の発生を間接的
に示すことになる。外気温度と液晶ライトバルブの近傍
温度との差異が大きくなると、前記差動増幅器４３から
出力される検出電圧は大きくなるので、たとえ外気温度
が低くても、ファン電圧制御回路４４によって給気ファ
ン２９および排気ファン２８の回転数が高くなり、冷却
能力が高められる。この冷却能力の向上により、液晶ラ
イトバルブの温度上昇が抑えられ、液晶ライトバルブの
同一基板内での温度勾配を小さくすることができる。

【００２０】図２に示した制御系では、第１温度センサ
４１に基づく電圧値をファン電圧制御回路４４にも入力
するようにしている。そして、ファン電圧制御回路４４
は、第１温度センサ４１に基づく電圧値が予め定めた上
限温度（例えば、６５℃）を越えることを示す場合に、
ファン２８，２９の冷却能力を増大させる制御も行って
いる。両温度センサ４１，４２により検出された温度が
共に高い場合には、温度差は小さくなり、このように温
度差が小さいためにファン２８，２９の冷却能力が高め
られないこととすると、液晶ライトバルブが許容温度を
越えて温度上昇してしまうおそれがあるが、温度差では
なく液晶ライトバルブの温度自体をも監視することによ
り、液晶ライトバルブが許容温度を越えて温度上昇して
しまうのを防止することができる。

【００２１】図３に示した制御系では、第２温度センサ
４２に基づく電圧値をファン電圧制御回路４４にも入力
するようにしている。そして、ファン電圧制御回路４４
は、第２温度センサ４２に基づく電圧値が予め定めた上
限温度（例えば、４５℃）を越えることを示す場合に、
ファン２８，２９の冷却能力を増大させる制御も行って
いる。かかる制御においても、温度差ではなく外気温度
自体をも監視することにより、液晶ライトバルブが許容
温度を越えて温度上昇してしまうのを防止することがで
きる。

【００２２】なお、以上の説明においては、排気ファン
２８と給気ファン２９の両方を備える構成を例示した
が、これに限らず、いずれか一方のファンのみ備える構
成としてもよい。また、図１に示した第１温度センサ４
１と第２温度センサ４２の配置形態に代えて、第１温度
センサ４１を液晶ライトバルブの構成要素の温度上昇が
高いと判断される箇所（例えば、外気流に触れにくい箇
所、入射側偏光板の近傍箇所等）の温度を検出するよう
に設け、第２温度センサ４２を液晶ライトバルブの構成
要素の温度上昇が低いと判断される箇所（例えば、外気
流に触れ易い箇所、出射側偏光板の近傍箇所等）の温度
を検出するように設けてもよい。上記各箇所の判定は、
実験的に求めることが可能である。或いは、第１温度セ
ンサ４１を排気口２７の近傍に設け、第２温度センサ４
２を給気口２６の近傍に設けるといった配置形態を採用
してもよい。いずれの配置形態であっても、液晶ライト
バルブの同一基板内での温度勾配の発生を検知し得る。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、第１温度センサと第２温度センサの出力に基づいて
ファンの冷却能力を制御するので、特に高地使用での発
生が予想されるライトバルブにおける同一基板内で大き
な温度勾配の発生を抑制し、不具合を防止することがで
きるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施形態の液晶プロジェクタの縦断
側面図であって、同図（ａ）は平地使用時の温度例を付
記し、同図（ｂ）は高地使用時の温度例を付記した図で
ある。

【図２】この発明の実施形態の液晶プロジェクタの制御
系のブロック図である。

【図３】この発明の実施形態の液晶プロジェクタの制御
系の他の例を示したブロック図である。

【図４】液晶プロジェクタの光学系の一例を示した平面
図である。

【図５】従来の液晶プロジェクタの縦断側面図である。

【符号の説明】

２６ 給気口 ２７ 排気口 ２８ 排気ファン ２９ 給気ファン ３１，３２，３３ 液晶ライトバルブ ４１ 第１温度センサ ４２ 第２温度センサ ４３ 差動増幅器 ４４ ファン電圧制御回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松村 隆夫 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 Ｆターム(参考） 2H088 EA13 EA15 EA68 HA05 HA28 MA20 5C058 EA43 EA52 5G435 AA12 BB12 BB17 CC12 DD02 DD04 EE02 FF05 GG21 GG28 GG44 GG46 LL15

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源から出射された光をライトバルブに
   て光変調して映像投写する投写型映像表示装置におい
   て、給気口及び排気口を有する装置筐体と、給気口及び
   ／又は排気口に設けられたファンと、ライトバルブの構
   成要素の近傍に設けられた第１温度センサと、給気口の
   近傍に設けられた第２温度センサと、第１温度センサの
   出力と第２温度センサの出力とによる温度差の大小に対
   応させてファンの冷却能力の増減を制御するファン制御
   手段と、を備えたことを特徴とする投写型映像表示装
   置。
2. 【請求項２】 光源から出射された光をライトバルブに
   て光変調して映像投写する投写型映像表示装置におい
   て、給気口及び排気口を有する装置筐体と、給気口及び
   ／又は排気口に設けられたファンと、ライトバルブの構
   成要素の温度上昇が高いと判断される箇所の温度を検出
   するように設けた第１温度センサと、ライトバルブの構
   成要素の温度上昇が低いと判断される箇所の温度を検出
   するように設けた第２温度センサと、第１温度センサの
   出力と第２温度センサの出力とによる温度差の大小に対
   応させてファンの冷却能力の増減を制御するファン制御
   手段と、を備えたことを特徴とする投写型映像表示装
   置。
3. 【請求項３】 光源から出射された光をライトバルブに
   て光変調して映像投写する投写型映像表示装置におい
   て、給気口及び排気口を有する装置筐体と、給気口及び
   ／又は排気口に設けられたファンと、排気口の近傍に設
   けられた第１温度センサと、給気口の近傍に設けられた
   第２温度センサと、第１温度センサの出力と第２温度セ
   ンサの出力とによる温度差の大小に対応させてファンの
   冷却能力の増減を制御するファン制御手段と、を備えた
   ことを特徴とする投写型映像表示装置。
4. 【請求項４】 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載
   の投写型映像表示装置において、ファン制御手段は第１
   温度センサ又は第２温度センサの出力を入力し、この出
   力が予め定めた上限温度を越えることを示す場合に、フ
   ァンの冷却能力を増大させる制御を行うことを特徴とす
   る投写型映像表示装置。