JP2005115220A - プロジェクタ - Google Patents
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Abstract
【課題】 光学素子への結露を防止できるプロジェクタを提供する。
【解決手段】プロジェクタは、光源ランプ416と、光源ランプ416から射出された光束を光学的に変換する複数の光学素子と、これら複数の光学素子を介した光束を拡大投射する投射光学装置と、複数の光学素子のうちの少なくともいずれか1つの光学素子と熱伝達可能に接続され、ペルチェ効果を利用したペルチェモジュール446Aと、ペルチェモジュール446Aに所定の電流を流し、ペルチェモジュール446Aを駆動制御するペルチェ駆動制御部650Bとを備える。そして、ペルチェ駆動制御部650Bは、プロジェクタの駆動を停止する旨の信号を認識すると、ペルチェモジュール446Aを駆動制御し、光学素子を加熱させる。
【選択図】 図13
【解決手段】プロジェクタは、光源ランプ416と、光源ランプ416から射出された光束を光学的に変換する複数の光学素子と、これら複数の光学素子を介した光束を拡大投射する投射光学装置と、複数の光学素子のうちの少なくともいずれか1つの光学素子と熱伝達可能に接続され、ペルチェ効果を利用したペルチェモジュール446Aと、ペルチェモジュール446Aに所定の電流を流し、ペルチェモジュール446Aを駆動制御するペルチェ駆動制御部650Bとを備える。そして、ペルチェ駆動制御部650Bは、プロジェクタの駆動を停止する旨の信号を認識すると、ペルチェモジュール446Aを駆動制御し、光学素子を加熱させる。
【選択図】 図13
Description
本発明は、プロジェクタに関する。
従来、光源から射出された光束をダイクロイックミラーによって三原色の赤、緑、青の色光に分離するとともに、三枚の液晶パネルにより色光毎に画像情報に応じて変調し、画像変調後の各色光をクロスダイクロイックプリズムで合成し、投射レンズを介してカラー画像を拡大投射する、いわゆる三板式のプロジェクタが知られている。
このようなプロジェクタでは、各液晶パネルは投射レンズのバックフォーカスの位置に必ずなければならず、このため、クロスダイクロイックプリズムの光束入射端面に対して各液晶パネルの相互の位置を調整しながら固定して一体化した光学装置が採用されている。
このような光学装置を構成する液晶パネルは、光源から射出された光束により加熱されるため、プロジェクタにはファンを用いた冷却機構が組み込まれ、プロジェクタの使用中は、ファンにより液晶パネルを冷却している。
このようなプロジェクタでは、各液晶パネルは投射レンズのバックフォーカスの位置に必ずなければならず、このため、クロスダイクロイックプリズムの光束入射端面に対して各液晶パネルの相互の位置を調整しながら固定して一体化した光学装置が採用されている。
このような光学装置を構成する液晶パネルは、光源から射出された光束により加熱されるため、プロジェクタにはファンを用いた冷却機構が組み込まれ、プロジェクタの使用中は、ファンにより液晶パネルを冷却している。
しかしながら、このような冷却機構では、液晶パネルとクロスダイクロイックプリズムとの隙間が小さい場合、該隙間に冷却空気を流入させにくく、液晶パネルを十分に冷却することが困難となる。
このような問題を回避するために、ペルチェ効果を利用したペルチェモジュールを有する冷却機構が組み込まれたプロジェクタが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
この冷却機構は、ヒートパイプ、ペルチェモジュール、および軸流ファンを備え、冷却対象となる光学装置に取り付けられている。そして、光学装置にて生じた熱は、ヒートパイプを介してペルチェモジュールに伝達され、ペルチェモジュールが軸流ファンにて冷却されることで、光学装置が冷却される。
このような問題を回避するために、ペルチェ効果を利用したペルチェモジュールを有する冷却機構が組み込まれたプロジェクタが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
この冷却機構は、ヒートパイプ、ペルチェモジュール、および軸流ファンを備え、冷却対象となる光学装置に取り付けられている。そして、光学装置にて生じた熱は、ヒートパイプを介してペルチェモジュールに伝達され、ペルチェモジュールが軸流ファンにて冷却されることで、光学装置が冷却される。
しかしながら、特許文献1に記載の冷却機構では、液晶パネル等の光学素子の冷却効率の向上を図れるが、プロジェクタの駆動停止後、すなわち、ランプ消灯後でも光学素子の冷却が所定時間の間、維持されてしまう。このため、ランプ消灯後、光学素子の温度よりも該光学素子近傍の環境温度が高くなりやすい。このような状態では、光学素子近傍の飽和水蒸気圧が他の環境における飽和水蒸気圧よりも低くなり、光学素子に結露が生じてしまう。
本発明の目的は、光学素子への結露を防止できるプロジェクタを提供することにある。
本発明のプロジェクタは、光源装置と、前記光源装置から射出された光束を光学的に変換する複数の光学素子と、前記複数の光学素子を介した光束を拡大投射する投射光学装置とを備えるプロジェクタであって、前記複数の光学素子のうちの少なくともいずれか1つの光学素子と熱伝達可能に接続され、ペルチェ効果を利用したペルチェモジュールと、前記ペルチェモジュールに所定の電流を流し、前記ペルチェモジュールを駆動制御するペルチェ駆動制御手段とを備え、前記ペルチェ駆動制御手段は、当該プロジェクタの駆動を停止する旨の信号を認識すると、前記ペルチェモジュールを駆動制御し、前記光変調装置を加熱させることを特徴とする。
ここで、本発明のプロジェクタとしては、形成した画像をスクリーン上に投射し、該スクリーンの正面側から画像を観賞するフロント型のプロジェクタ、形成した画像をスクリーン上に投射し、該スクリーンの裏面側から画像を観賞するリア型のプロジェクタを採用できる。
また、複数の光学素子としては、入射する光束を光学的に変換するものであればよく、特に限定されないが、例えば、入射する光束を画像情報に応じて変調する光変調装置、入射する光束のうち所定の偏光軸を有する光束を射出する偏光板、入射する光束の位相を変更する位相差板、視野角拡大板、および色補正板等を採用できる。
さらに、ペルチェモジュールが光学素子に熱伝達可能に接続するとは、ペルチェモジュールが光学素子に直接接続された構成としてもよく、ペルチェモジュールおよび光学素子の間に、熱伝導性を有する部材が介装された構成としてもよい。
本発明では、プロジェクタは、複数の光学素子のうちの少なくともいずれか1つの光学素子と熱伝達可能に接続されるペルチェモジュールと、このペルチェモジュールを駆動制御するペルチェ駆動制御手段を備える。そして、ペルチェ駆動制御手段は、プロジェクタの駆動を停止する旨の信号を認識すると、ペルチェモジュールを駆動制御して光学素子を加熱させる。このことにより、プロジェクタの駆動停止後、例えば、光学素子の冷却状態が停止された後、光学素子を加熱するように制御するので、光学素子の温度を該光学素子近傍の温度よりも高くすることができる。したがって、光学素子近傍の飽和水蒸気圧を他の環境における飽和水蒸気圧よりも高くでき、光学素子に結露が生じることを回避できる。
ここで、本発明のプロジェクタとしては、形成した画像をスクリーン上に投射し、該スクリーンの正面側から画像を観賞するフロント型のプロジェクタ、形成した画像をスクリーン上に投射し、該スクリーンの裏面側から画像を観賞するリア型のプロジェクタを採用できる。
また、複数の光学素子としては、入射する光束を光学的に変換するものであればよく、特に限定されないが、例えば、入射する光束を画像情報に応じて変調する光変調装置、入射する光束のうち所定の偏光軸を有する光束を射出する偏光板、入射する光束の位相を変更する位相差板、視野角拡大板、および色補正板等を採用できる。
さらに、ペルチェモジュールが光学素子に熱伝達可能に接続するとは、ペルチェモジュールが光学素子に直接接続された構成としてもよく、ペルチェモジュールおよび光学素子の間に、熱伝導性を有する部材が介装された構成としてもよい。
本発明では、プロジェクタは、複数の光学素子のうちの少なくともいずれか1つの光学素子と熱伝達可能に接続されるペルチェモジュールと、このペルチェモジュールを駆動制御するペルチェ駆動制御手段を備える。そして、ペルチェ駆動制御手段は、プロジェクタの駆動を停止する旨の信号を認識すると、ペルチェモジュールを駆動制御して光学素子を加熱させる。このことにより、プロジェクタの駆動停止後、例えば、光学素子の冷却状態が停止された後、光学素子を加熱するように制御するので、光学素子の温度を該光学素子近傍の温度よりも高くすることができる。したがって、光学素子近傍の飽和水蒸気圧を他の環境における飽和水蒸気圧よりも高くでき、光学素子に結露が生じることを回避できる。
本発明のプロジェクタでは、前記光学素子の温度を検出する光学素子温度検出手段と、前記光学素子近傍の環境温度を検出する環境温度検出手段と、前記光学素子温度検出手段にて検出された温度、および前記環境温度検出手段にて検出された環境温度を比較する演算処理手段とを備え、前記演算処理手段は、前記光学素子の温度が前記環境温度よりも高くなるように前記ペルチェ駆動制御手段に前記ペルチェモジュールを駆動制御させることが好ましい。
本発明では、プロジェクタは、光学素子温度検出手段と、環境温度検出手段と、演算処理手段とを備える。そして、演算処理手段は、光学素子の温度が環境温度よりも高くなるようにペルチェ駆動制御手段にペルチェモジュールを駆動制御させる。このことにより、光学素子の温度、および光学素子近傍の環境温度を実際に測定することで、光学素子の温度が環境温度よりも高くなるように適切な制御を実施できる。したがって、光学素子に結露が生じることを確実に回避できる。
本発明では、プロジェクタは、光学素子温度検出手段と、環境温度検出手段と、演算処理手段とを備える。そして、演算処理手段は、光学素子の温度が環境温度よりも高くなるようにペルチェ駆動制御手段にペルチェモジュールを駆動制御させる。このことにより、光学素子の温度、および光学素子近傍の環境温度を実際に測定することで、光学素子の温度が環境温度よりも高くなるように適切な制御を実施できる。したがって、光学素子に結露が生じることを確実に回避できる。
本発明のプロジェクタでは、前記光源装置から射出される光束の光量を調節する光量調節手段を備え、前記光量調節手段は、当該プロジェクタの駆動を停止する旨の信号を認識すると、前記光源装置から前記光学素子に射出される光束の光量を徐々に低減させることが好ましい。
ここで、光量調節手段としては、例えば、以下の構成を採用できる。
例えば、光量調節手段は、プロジェクタの駆動を停止する旨の信号に応じて、光源装置を構成する光源ランプの発光光量を制御して、光源装置から光学素子に射出される光束の光量を徐々に低減させる。
また、例えば、光源装置から光変調装置までの光路中に、光源装置から射出される光束を部分的に遮蔽する、いわゆる光学絞りを配置する。そして、光量調節手段は、プロジェクタの駆動を停止する旨の信号に応じて、光学絞りを駆動制御して、光源装置から光学素子に射出される光束の光量を徐々に低減させる。
本発明では、プロジェクタは、光量調節手段を備えている。そして、光量調節手段は、プロジェクタの駆動を停止する旨の信号を認識すると、光源装置から光学素子に射出される光束の光量を徐々に低減させる。このことにより、プロジェクタの駆動停止後、直ぐに光源ランプが消灯される構成と比較して、プロジェクタの駆動停止後の光学素子の急激な温度低下を回避できる。したがって、プロジェクタの駆動停止後、光学素子の急激な温度低下を回避することで、光学素子の温度を環境温度よりも常に高く設定でき、光学素子の結露をより確実に回避できる。
ここで、光量調節手段としては、例えば、以下の構成を採用できる。
例えば、光量調節手段は、プロジェクタの駆動を停止する旨の信号に応じて、光源装置を構成する光源ランプの発光光量を制御して、光源装置から光学素子に射出される光束の光量を徐々に低減させる。
また、例えば、光源装置から光変調装置までの光路中に、光源装置から射出される光束を部分的に遮蔽する、いわゆる光学絞りを配置する。そして、光量調節手段は、プロジェクタの駆動を停止する旨の信号に応じて、光学絞りを駆動制御して、光源装置から光学素子に射出される光束の光量を徐々に低減させる。
本発明では、プロジェクタは、光量調節手段を備えている。そして、光量調節手段は、プロジェクタの駆動を停止する旨の信号を認識すると、光源装置から光学素子に射出される光束の光量を徐々に低減させる。このことにより、プロジェクタの駆動停止後、直ぐに光源ランプが消灯される構成と比較して、プロジェクタの駆動停止後の光学素子の急激な温度低下を回避できる。したがって、プロジェクタの駆動停止後、光学素子の急激な温度低下を回避することで、光学素子の温度を環境温度よりも常に高く設定でき、光学素子の結露をより確実に回避できる。
本発明のプロジェクタでは、前記ペルチェ駆動制御手段は、前記ペルチェモジュールに流す電流の方向を切り換え自在に構成され、当該プロジェクタの駆動時には、前記ペルチェモジュールを駆動制御して前記光学素子を冷却させるとともに、当該プロジェクタの駆動を停止する旨の信号を認識すると、前記ペルチェモジュールに流す電流の方向を切り換え、前記ペルチェモジュールを駆動制御して前記光学素子を加熱させることが好ましい。
本発明では、ペルチェ駆動制御手段は、ペルチェモジュールに流す電流の方向を切り換え自在に構成される。そして、ペルチェ駆動制御手段は、プロジェクタの駆動時、ペルチェモジュールを駆動制御して光学素子を冷却させる。また、プロジェクタの駆動停止後、ペルチェモジュールに流す電流の方向を切り換え、ペルチェモジュールを駆動制御して光学素子を加熱させる。このことにより、簡単な制御構造にてペルチェモジュールに光学素子の冷却および加熱の双方を実施させることができる。したがって、光学素子を冷却する冷却機構を別途設ける必要がなく、プロジェクタの製造コストの低減、およびプロジェクタの構成の簡素化を図れる。
本発明では、ペルチェ駆動制御手段は、ペルチェモジュールに流す電流の方向を切り換え自在に構成される。そして、ペルチェ駆動制御手段は、プロジェクタの駆動時、ペルチェモジュールを駆動制御して光学素子を冷却させる。また、プロジェクタの駆動停止後、ペルチェモジュールに流す電流の方向を切り換え、ペルチェモジュールを駆動制御して光学素子を加熱させる。このことにより、簡単な制御構造にてペルチェモジュールに光学素子の冷却および加熱の双方を実施させることができる。したがって、光学素子を冷却する冷却機構を別途設ける必要がなく、プロジェクタの製造コストの低減、およびプロジェクタの構成の簡素化を図れる。
[第1実施形態]
以下、本発明の第1実施形態を図面に基づいて説明する。
[1-1.プロジェクションテレビの構成]
図1は、本発明に係るプロジェクタとしてのプロジェクションテレビ10の正面側斜視図である。
図2は、プロジェクションテレビ10の背面側斜視図である。
図3は、プロジェクションテレビ10の内部構造を示す図である。
プロジェクションテレビ10は、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成し、この光学像をスクリーンに拡大投射するものである。このプロジェクションテレビ10は、図1ないし図3に示すように、筐体としての上部キャビネット11および下部キャビネット31(図1および図2)と、上部キャビネット11の前面に露出して設けられるスクリーン14(図1)と、上部キャビネット11内に配置されるミラー15(図3)と、下部キャビネット31内に配置される光学ユニット40(図3)と、この光学ユニット40の上方に配置される制御基板60(図3)とで大略構成されている。なお、プロジェクションテレビ10は、上述した構成の他、具体的な説明を省略するが、光学ユニット40および制御基板60等に外部からの電力を供給する電源装置等も備えている。
以下、本発明の第1実施形態を図面に基づいて説明する。
[1-1.プロジェクションテレビの構成]
図1は、本発明に係るプロジェクタとしてのプロジェクションテレビ10の正面側斜視図である。
図2は、プロジェクションテレビ10の背面側斜視図である。
図3は、プロジェクションテレビ10の内部構造を示す図である。
プロジェクションテレビ10は、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成し、この光学像をスクリーンに拡大投射するものである。このプロジェクションテレビ10は、図1ないし図3に示すように、筐体としての上部キャビネット11および下部キャビネット31(図1および図2)と、上部キャビネット11の前面に露出して設けられるスクリーン14(図1)と、上部キャビネット11内に配置されるミラー15(図3)と、下部キャビネット31内に配置される光学ユニット40(図3)と、この光学ユニット40の上方に配置される制御基板60(図3)とで大略構成されている。なお、プロジェクションテレビ10は、上述した構成の他、具体的な説明を省略するが、光学ユニット40および制御基板60等に外部からの電力を供給する電源装置等も備えている。
[1-1-1.キャビネットの構成]
図1および図2に示すように、上部キャビネット11および下部キャビネット31にて、プロジェクションテレビ10の外観が形成され、これらの上部キャビネット11および下部キャビネット31は分離できるように形成されている。
上部キャビネット11は、図1および図2に示すように、ミラー15(図3)を収納する縦断面三角形状の筐体であり、ミラー15(図3)が取り付けられるミラーケース12と、このミラーケース12の正面側の開口部周辺に形成され、スクリーン14を取り付けるフレーム枠13とを備えている。
図1および図2に示すように、上部キャビネット11および下部キャビネット31にて、プロジェクションテレビ10の外観が形成され、これらの上部キャビネット11および下部キャビネット31は分離できるように形成されている。
上部キャビネット11は、図1および図2に示すように、ミラー15(図3)を収納する縦断面三角形状の筐体であり、ミラー15(図3)が取り付けられるミラーケース12と、このミラーケース12の正面側の開口部周辺に形成され、スクリーン14を取り付けるフレーム枠13とを備えている。
図4は、ミラーケース12を正面側から見た斜視図である。
ミラーケース12は、図4に示すように、背面壁21、一対の側壁22,23、および底面壁24から構成されている。
背面壁21は、長辺が上方に位置する平面視台形状の形状を有し、後方の下側に向かって傾斜するように形成され、内側端面にてミラー15(図3)を所定角度で支持する。
一対の側壁22,23は、平面視三角形状の形状を有し、背面壁21の両端縁から前方に向けて突出し、前方に向かうにしたがって外側に傾斜するように形成されている。
底面壁24は、一対の側壁22,23に跨って形成され、長辺が前方側に位置する平面視略台形状の形状を有し、後方の上側に向かって傾斜するように形成されている。この底面壁24には、前方側略中央部分に切り欠き24Aと、前方から見て左側に開口部24Bとが形成されている。
フレーム枠13は、矩形枠状に形成され、内側端面にてスクリーン14を所定位置にて保持するものであり、ミラーケース12の前方側端縁にねじ等により固定される。
ミラーケース12は、図4に示すように、背面壁21、一対の側壁22,23、および底面壁24から構成されている。
背面壁21は、長辺が上方に位置する平面視台形状の形状を有し、後方の下側に向かって傾斜するように形成され、内側端面にてミラー15(図3)を所定角度で支持する。
一対の側壁22,23は、平面視三角形状の形状を有し、背面壁21の両端縁から前方に向けて突出し、前方に向かうにしたがって外側に傾斜するように形成されている。
底面壁24は、一対の側壁22,23に跨って形成され、長辺が前方側に位置する平面視略台形状の形状を有し、後方の上側に向かって傾斜するように形成されている。この底面壁24には、前方側略中央部分に切り欠き24Aと、前方から見て左側に開口部24Bとが形成されている。
フレーム枠13は、矩形枠状に形成され、内側端面にてスクリーン14を所定位置にて保持するものであり、ミラーケース12の前方側端縁にねじ等により固定される。
図5は、下部キャビネット31の正面側斜視図である。
下部キャビネット31は、光学ユニット40、制御基板60、および図示しない電源装置等を収納する筐体であり、フロントパネル32(図1)と、側部パネル33,34(図2)と、リアパネル35(図2)と、底面部36(図5)と、底面部36上に取り付けられ、光学ユニット40、制御基板60、および前記電源装置等を下部キャビネット31の所定位置に設置する設置部37(図5)とで構成されている。
フロントパネル32は、図1に示すように、平面視矩形形状を有し、左右側には略同寸法の矩形状の開口部38が形成されている。そして、この開口部38の内部には、それぞれ図示しないスピーカが配設されている。
また、このフロントパネル32には、図示は省略するが、プロジェクションテレビ10の起動・調整操作を行うための操作パネルが設けられている。この操作パネルは、起動スイッチ、画像・音声等の調整スイッチを含む複数のスイッチを備え、プロジェクションテレビ10の起動時には、操作パネル中の調整スイッチ等を操作することにより、画質・音量等の調整を行うことができる。
さらに、このフロントパネル32には、図示は省略するが、リモートコントローラから送信される赤外線信号を受光する信号受光部が設けられている。リモートコントローラは、前記操作パネルに設けられる起動スイッチ、調整スイッチ等と同様のものが設けられていて、リモートコントローラを操作すると、この操作に応じた赤外線信号が出力され、前記信号受光部にて受信される。
そして、前記操作パネルの操作に伴う操作信号、および前記信号受光部にて受信した操作信号は、制御基板60(図3)に出力される。
下部キャビネット31は、光学ユニット40、制御基板60、および図示しない電源装置等を収納する筐体であり、フロントパネル32(図1)と、側部パネル33,34(図2)と、リアパネル35(図2)と、底面部36(図5)と、底面部36上に取り付けられ、光学ユニット40、制御基板60、および前記電源装置等を下部キャビネット31の所定位置に設置する設置部37(図5)とで構成されている。
フロントパネル32は、図1に示すように、平面視矩形形状を有し、左右側には略同寸法の矩形状の開口部38が形成されている。そして、この開口部38の内部には、それぞれ図示しないスピーカが配設されている。
また、このフロントパネル32には、図示は省略するが、プロジェクションテレビ10の起動・調整操作を行うための操作パネルが設けられている。この操作パネルは、起動スイッチ、画像・音声等の調整スイッチを含む複数のスイッチを備え、プロジェクションテレビ10の起動時には、操作パネル中の調整スイッチ等を操作することにより、画質・音量等の調整を行うことができる。
さらに、このフロントパネル32には、図示は省略するが、リモートコントローラから送信される赤外線信号を受光する信号受光部が設けられている。リモートコントローラは、前記操作パネルに設けられる起動スイッチ、調整スイッチ等と同様のものが設けられていて、リモートコントローラを操作すると、この操作に応じた赤外線信号が出力され、前記信号受光部にて受信される。
そして、前記操作パネルの操作に伴う操作信号、および前記信号受光部にて受信した操作信号は、制御基板60(図3)に出力される。
側部パネル33,34は、図2に示すように、平面視台形形状を有し、ミラーケース12の一対の側壁22,23と同様に、前方に向かうにしたがって外側に傾斜するように形成されている。この側部パネル33,34には、それぞれスリット状の開口部が形成されている。そして、側部パネル33に形成された開口部は、内部に冷却空気を導入する吸気口331(図2)であり、側部パネル34に形成された開口部は、内部に導入され内部を冷却した後の空気を排出する排気口341(図2)である。
リアパネル35は、図2に示すように、平面視矩形形状を有し、コンピュータ接続用の接続部や、ビデオ入力端子、オーディオ機器接続端子等の各種の機器接続用端子が設けられている。
底面部36は、図5に示すように、平面視略台形状の形状を有し、プロジェクションテレビ10全体を支持する。
リアパネル35は、図2に示すように、平面視矩形形状を有し、コンピュータ接続用の接続部や、ビデオ入力端子、オーディオ機器接続端子等の各種の機器接続用端子が設けられている。
底面部36は、図5に示すように、平面視略台形状の形状を有し、プロジェクションテレビ10全体を支持する。
設置部37は、下部キャビネット31に設置される各装置を囲うように形成され、各装置を適宜、区画している。
この設置部37において、その上面371は、上部キャビネット11の底面壁24に対応して後方の上側に向かって傾斜するように形成されている。また、この上面371は、正面側から見て略中央部分から左側部分、および正面側から見て右側部分には、それぞれ段付状の段差部371A,371Bが形成されている。
段差部371Aにおいて、右側部分には、切り欠き371A1が形成され、この切り欠き371A1は、設置部37に設置される光学ユニット40(図3)の後述する光学装置の上部位置に対応するとともに、設置部37に設置される光学ユニット40(図3)の後述する投射レンズが臨むように形成されている。
段差部371Bにおいて、底面部分には、切り欠き371B1が形成され、この切り欠き371B1は、設置部37に設置される光学ユニット40(図3)の後述する光源装置上に取り付けられる排気ファン54の吐出口に対向する。
また、段差部371Bにおいて、正面から見て右側部分には、側部パネル34に形成された排気口341(図2)と接続するダクト55の吸気側が接続する。
また、この設置部37において、正面から見て左側の端面には、図5に示すように、設置部37内部に空気を流通させるための孔372が形成されている。この孔372は、光学ユニット40(図3)の後述する光源装置と連通し、前記光源装置に空気を流通可能とする。
この設置部37において、その上面371は、上部キャビネット11の底面壁24に対応して後方の上側に向かって傾斜するように形成されている。また、この上面371は、正面側から見て略中央部分から左側部分、および正面側から見て右側部分には、それぞれ段付状の段差部371A,371Bが形成されている。
段差部371Aにおいて、右側部分には、切り欠き371A1が形成され、この切り欠き371A1は、設置部37に設置される光学ユニット40(図3)の後述する光学装置の上部位置に対応するとともに、設置部37に設置される光学ユニット40(図3)の後述する投射レンズが臨むように形成されている。
段差部371Bにおいて、底面部分には、切り欠き371B1が形成され、この切り欠き371B1は、設置部37に設置される光学ユニット40(図3)の後述する光源装置上に取り付けられる排気ファン54の吐出口に対向する。
また、段差部371Bにおいて、正面から見て右側部分には、側部パネル34に形成された排気口341(図2)と接続するダクト55の吸気側が接続する。
また、この設置部37において、正面から見て左側の端面には、図5に示すように、設置部37内部に空気を流通させるための孔372が形成されている。この孔372は、光学ユニット40(図3)の後述する光源装置と連通し、前記光源装置に空気を流通可能とする。
図6は、図4に示す上部キャビネット11と図5に示す下部キャビネット31とを組み合わせた図である。
上部キャビネット11と下部キャビネット31とを組み合わせると、図6に示すように、ミラーケース12の底面壁24、および下部キャビネット31の設置部37における上面371に形成された段差部371A(図5)によりダクト25が形成され、底面壁24および段差部371B(図5)によりダクト26が形成される。そして、ダクト25の吸気側は、上面371における切り欠き371A1を介して、下部キャビネット31に設置される光学ユニット40(図3)の後述する光学装置の上部側に対向する。また、ダクト26の吸気側は、上面371における切り欠き371B1(図5)を介して、排気ファン54の吐出口に対向する。
また、上部キャビネット11と下部キャビネット31とを組み合わせると、上部キャビネット11の切り欠き24Aと下部キャビネット31の切り欠き371A1とが対向し、下部キャビネット31に設置される光学ユニット40(図3)の後述する投射レンズからミラー15(図3)に向けて投射される映像の光路が形成される。
上部キャビネット11と下部キャビネット31とを組み合わせると、図6に示すように、ミラーケース12の底面壁24、および下部キャビネット31の設置部37における上面371に形成された段差部371A(図5)によりダクト25が形成され、底面壁24および段差部371B(図5)によりダクト26が形成される。そして、ダクト25の吸気側は、上面371における切り欠き371A1を介して、下部キャビネット31に設置される光学ユニット40(図3)の後述する光学装置の上部側に対向する。また、ダクト26の吸気側は、上面371における切り欠き371B1(図5)を介して、排気ファン54の吐出口に対向する。
また、上部キャビネット11と下部キャビネット31とを組み合わせると、上部キャビネット11の切り欠き24Aと下部キャビネット31の切り欠き371A1とが対向し、下部キャビネット31に設置される光学ユニット40(図3)の後述する投射レンズからミラー15(図3)に向けて投射される映像の光路が形成される。
[1-1-2.スクリーンの構成]
スクリーン14は、光学ユニット40の後述する投射レンズで拡大され、ミラー15で反射された光学像を裏面から投影する透過型スクリーンであり、図1に示すように、上部キャビネット11のフレーム枠13によりミラーケース12の正面側に取り付けられる。
このスクリーン14は、例えば、フレネルシート、レンチキュラーシート、保護板等にて構成でき、前記投射レンズから射出されミラー15で反射された光束は、フレネルシートで平行化され、レンチキュラーシートを構成する光学ビーズによって拡散され、表示画像が得られる。
スクリーン14は、光学ユニット40の後述する投射レンズで拡大され、ミラー15で反射された光学像を裏面から投影する透過型スクリーンであり、図1に示すように、上部キャビネット11のフレーム枠13によりミラーケース12の正面側に取り付けられる。
このスクリーン14は、例えば、フレネルシート、レンチキュラーシート、保護板等にて構成でき、前記投射レンズから射出されミラー15で反射された光束は、フレネルシートで平行化され、レンチキュラーシートを構成する光学ビーズによって拡散され、表示画像が得られる。
[1-1-3.ミラーの構成]
ミラー15は、図3に示すように、平面視台形状に形成された一般的なミラーであり、上部キャビネット11の背面壁21の内側に、台形状の長辺が上側となるように傾斜して取り付けられる。このミラー15の傾斜角は、前面側のスクリーン14と光学ユニット40の後述する投射レンズによる映像の反射との設定された位置関係に基づいて設定されている。
ミラー15は、図3に示すように、平面視台形状に形成された一般的なミラーであり、上部キャビネット11の背面壁21の内側に、台形状の長辺が上側となるように傾斜して取り付けられる。このミラー15の傾斜角は、前面側のスクリーン14と光学ユニット40の後述する投射レンズによる映像の反射との設定された位置関係に基づいて設定されている。
[1-1-4.光学ユニットの構成]
図7は、光学ユニット40を模式的に示す図である。
光学ユニット40は、光源装置を構成する光源ランプから射出された光束を光学的に処理して画像情報に対応した光学像を形成し、この光学像を拡大投射するユニットである。この光学ユニット40は、図7に示すように、インテグレータ照明光学系41と、色分離光学装置42と、リレー光学系43と、光学装置44と、プリズム48と、投射光学装置としての投射レンズ46と、ライトガイド47とを備える。
図7は、光学ユニット40を模式的に示す図である。
光学ユニット40は、光源装置を構成する光源ランプから射出された光束を光学的に処理して画像情報に対応した光学像を形成し、この光学像を拡大投射するユニットである。この光学ユニット40は、図7に示すように、インテグレータ照明光学系41と、色分離光学装置42と、リレー光学系43と、光学装置44と、プリズム48と、投射光学装置としての投射レンズ46と、ライトガイド47とを備える。
インテグレータ照明光学系41は、光学装置44を構成する後述する3つの光変調装置の画像形成領域をほぼ均一に照明するための光学系である。このインテグレータ照明光学系41は、光源装置411と、第1レンズアレイ412と、第2レンズアレイ413と、偏光変換素子414と、重畳レンズ415とを備える。
光源装置411は、放射光源としての光源ランプ416と、リフレクタ417とを備え、光源ランプ416から射出された放射状の光線をリフレクタ417で反射して平行光線とし、この平行光線を外部へと射出する。
光源ランプ416としては、高圧水銀ランプを採用している。なお、高圧水銀ランプ以外に、メタルハライドランプやハロゲンランプ等も採用できる。
リフレクタ417としては、放物面鏡を採用している。なお、放物面鏡の代わりに、平行化凹レンズおよび楕円面鏡を組み合わせたものを採用してもよい。
光源装置411は、放射光源としての光源ランプ416と、リフレクタ417とを備え、光源ランプ416から射出された放射状の光線をリフレクタ417で反射して平行光線とし、この平行光線を外部へと射出する。
光源ランプ416としては、高圧水銀ランプを採用している。なお、高圧水銀ランプ以外に、メタルハライドランプやハロゲンランプ等も採用できる。
リフレクタ417としては、放物面鏡を採用している。なお、放物面鏡の代わりに、平行化凹レンズおよび楕円面鏡を組み合わせたものを採用してもよい。
第1レンズアレイ412は、光軸方向から見てほぼ矩形状の輪郭を有する小レンズがマトリクス状に配列された構成を有し、各小レンズは、光源ランプ416から射出された光束を複数の部分光束に分割している。
第2レンズアレイ413は、第1レンズアレイ412と略同様な構成を有しており、小レンズがマトリクス状に配列された構成を有している。この第2レンズアレイ413は、重畳レンズ415とともに、第1レンズアレイ412の各小レンズの像を後述する光変調装置上に結像させる機能を有する。
第2レンズアレイ413は、第1レンズアレイ412と略同様な構成を有しており、小レンズがマトリクス状に配列された構成を有している。この第2レンズアレイ413は、重畳レンズ415とともに、第1レンズアレイ412の各小レンズの像を後述する光変調装置上に結像させる機能を有する。
偏光変換素子414は、第2レンズアレイ413と重畳レンズ415との間に配置される。このような偏光変換素子414は、第2レンズアレイ413からの光を略1種類の偏光光に変換するものであり、これにより、光学装置44での光の利用効率が高められている。
具体的に、偏光変換素子414によって略1種類の偏光光に変換された各部分光は、重畳レンズ415によって最終的に光学装置44の後述する光変調装置上にほぼ重畳される。偏光光を変調するタイプの光変調装置を用いたプロジェクションテレビ10では、1種類の偏光光しか利用できないため、他種類のランダムな偏光光を発する光源ランプ416からの光のほぼ半分が利用されない。このため、偏光変換素子414を用いることにより、光源ランプ416から射出された光束を略1種類の偏光光に変換し、光学装置44での光の利用効率を高めている。
なお、このような偏光変換素子414は、例えば特開平8−304739号公報に紹介されている。
具体的に、偏光変換素子414によって略1種類の偏光光に変換された各部分光は、重畳レンズ415によって最終的に光学装置44の後述する光変調装置上にほぼ重畳される。偏光光を変調するタイプの光変調装置を用いたプロジェクションテレビ10では、1種類の偏光光しか利用できないため、他種類のランダムな偏光光を発する光源ランプ416からの光のほぼ半分が利用されない。このため、偏光変換素子414を用いることにより、光源ランプ416から射出された光束を略1種類の偏光光に変換し、光学装置44での光の利用効率を高めている。
なお、このような偏光変換素子414は、例えば特開平8−304739号公報に紹介されている。
色分離光学装置42は、2枚のダイクロイックミラー421,422と、反射ミラー423とを備え、ダイクロイックミラー421,422によりインテグレータ照明光学系41から射出された複数の部分光束を赤(R)、緑(G)、青(B)の3色の色光に分離する機能を有している。
リレー光学系43は、入射側レンズ431と、リレーレンズ433と、反射ミラー432,434とを備え、色分離光学装置42で分離された色光である赤色光を光学装置44の後述する赤色光用の光変調装置まで導く機能を有している。
この際、色分離光学装置42のダイクロイックミラー421では、インテグレータ照明光学系41から射出された光束の赤色光成分と緑色光成分とが透過するとともに、青色光成分が反射する。ダイクロイックミラー421によって反射した青色光は、反射ミラー423で反射し、フィールドレンズ418を通って、光学装置44の後述する青色光用の光変調装置に到達する。このフィールドレンズ418は、第2レンズアレイ413から射出された各部分光束をその中心軸(主光線)に対して平行な光束に変換する。他の緑色光用、赤色光用の光変調装置の光束入射側に設けられたフィールドレンズ418も同様である。
また、ダイクロイックミラー421を透過した赤色光と緑色光のうちで、緑色光は、ダイクロイックミラー422によって反射し、フィールドレンズ418を通って、緑色光用の光変調装置に到達する。一方、赤色光は、ダイクロイックミラー422を透過してリレー光学系43を通り、さらにフィールドレンズ418を通って、赤色光用の光変調装置に到達する。
なお、赤色光にリレー光学系43が用いられているのは、赤色光の光路の長さが他の色光の光路長さよりも長いため、光の発散等による光の利用効率の低下を防止するためである。すなわち、入射側レンズ431に入射した部分光束をそのまま、フィールドレンズ418に伝えるためである。なお、リレー光学系43には、3つの色光のうちの赤色光を通す構成としたが、これに限らず、例えば、青色光を通す構成としてもよい。
なお、赤色光にリレー光学系43が用いられているのは、赤色光の光路の長さが他の色光の光路長さよりも長いため、光の発散等による光の利用効率の低下を防止するためである。すなわち、入射側レンズ431に入射した部分光束をそのまま、フィールドレンズ418に伝えるためである。なお、リレー光学系43には、3つの色光のうちの赤色光を通す構成としたが、これに限らず、例えば、青色光を通す構成としてもよい。
光学装置44は、入射された光束を画像情報に応じて変調してカラー画像を形成するものであり、色分離光学装置42で分離された各色光が入射される入射側光学変換素子としての3つの入射側偏光板442と、各入射側偏光板442の後段に配置される3つの光変調装置440と、各光変調装置440の後段に配置される射出側光学変換素子としての3つの射出側偏光板443と、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444とを備える。そして、これら入射側偏光板442、光変調装置440、射出側偏光板443、およびクロスダイクロイックプリズム444は、一体的にユニット化されている。
なお、光学装置44の詳細については、後述する。
なお、光学装置44の詳細については、後述する。
プリズム48は、光学装置44の光束射出側に配置され、この光学装置44で形成されたカラー画像を投射レンズ46の方向、すなわち前方向に射出されたカラー画像を上方向へと折り曲げて反射するものである。
投射レンズ46は、プリズム48で反射されたカラー画像を拡大して、ミラー15に投射するものである。この投射レンズ46は、鏡筒内に複数のレンズが収納された組みレンズとして構成されている。
投射レンズ46は、プリズム48で反射されたカラー画像を拡大して、ミラー15に投射するものである。この投射レンズ46は、鏡筒内に複数のレンズが収納された組みレンズとして構成されている。
ライトガイド47は、合成樹脂から構成され、上述した各光学系41〜44、48を収納保持するものであり、具体的な図示は省略するが、各光学部品412〜415,418,421〜423,431〜434を上方からスライド式に嵌め込む溝部が形成された下ライトガイドと、前記下ライドガイドの上部の開口側(光学装置44の上方側を除く部分)を閉塞する蓋状の上ライトガイドとを備えて構成される。
[1-1-5.光学装置の構造]
図8および図9は、光学装置44の構造を示す図である。具体的に、図8は、光学装置44を上方から見た平面図であり、図9は、図8におけるIX-IX線断面図である。
光学装置44は、図8および図9に示すように、光学素子としての3つの入射側偏光板442、3つの光変調装置440、光学素子としての3つの射出側偏光板443、およびクロスダイクロイックプリズム444を備え、これら各部材が一体的にユニット化されるとともに、部材間に適宜介装される熱伝導性部材445と、光学装置44全体を冷却する冷却装置446とを備える。
光変調装置440は、色分離光学装置42で分離された各色光を画像情報に応じて変調する光学素子としての3つの液晶パネル441R,441G,441B(赤色光用の液晶パネルを441R、緑色光用の液晶パネルを441G、青色光用の液晶パネルを441Bとする)と、これら液晶パネル441R,441G,441Bを保持する保持枠447とを備える。
図8および図9は、光学装置44の構造を示す図である。具体的に、図8は、光学装置44を上方から見た平面図であり、図9は、図8におけるIX-IX線断面図である。
光学装置44は、図8および図9に示すように、光学素子としての3つの入射側偏光板442、3つの光変調装置440、光学素子としての3つの射出側偏光板443、およびクロスダイクロイックプリズム444を備え、これら各部材が一体的にユニット化されるとともに、部材間に適宜介装される熱伝導性部材445と、光学装置44全体を冷却する冷却装置446とを備える。
光変調装置440は、色分離光学装置42で分離された各色光を画像情報に応じて変調する光学素子としての3つの液晶パネル441R,441G,441B(赤色光用の液晶パネルを441R、緑色光用の液晶パネルを441G、青色光用の液晶パネルを441Bとする)と、これら液晶パネル441R,441G,441Bを保持する保持枠447とを備える。
液晶パネル441R,441G,441Bは、例えば、ポリシリコンTFT(Thin Film Transistor)をスイッチング素子として用いたものであり、対向配置される一対の透明基板内に液晶が密封封入されている。そして、この液晶パネル441R,441G,441Bは、入射側偏光板442を介して入射する光束を画像情報に応じて変調して射出する。
保持枠447は、図8および図9に示すように、略中央部分に光束透過用の開口部447Aが形成された矩形枠状の板体であり、表面にブラックアルマイト処理が施されたアルミニウム合金等の熱伝導性部材から構成されている。なお、保持枠447は、アルミニウム合金に限らず、熱伝導性を有する部材であればよく、例えば、インバーおよび42Ni−Fe等の鉄−ニッケル合金、マグネシウム合金、炭素鋼、黄銅、ステンレス等の金属、または、カーボンファイバー、カーボンナノチューブ等のカーボンフィラーを混入させた樹脂(ポリカーボネート、ポリフェニレンサルファイド、液晶樹脂等)等によって構成してもよい。
この保持枠447による液晶パネル441R,441G,441Bの保持構造としては、具体的な図示は省略するが、例えば、保持枠447の上端面から開口部447Aに向けて貫通する孔を形成し、開口部447Aの内側面に前記孔の貫通方向に沿って溝部を形成する。そして、液晶パネル441R,441G,441Bを保持枠447の上方から前記孔に挿入し、前記溝部に沿ってスライドさせることで、液晶パネル441R,441G,441Bが保持枠447の所定位置に配置される。
また、この保持枠447において、光束入射側の開口部447A周縁には、図8および図9に示すように、厚み方向に窪む凹部447Bが形成され、この凹部447Bが入射側偏光板442を支持する支持面として機能する。
そして、光変調装置440は、保持枠447が熱伝導性部材445を介して熱伝達可能にクロスダイクロイックプリズム444の光束入射端面に貼り付けられて固定される。
保持枠447は、図8および図9に示すように、略中央部分に光束透過用の開口部447Aが形成された矩形枠状の板体であり、表面にブラックアルマイト処理が施されたアルミニウム合金等の熱伝導性部材から構成されている。なお、保持枠447は、アルミニウム合金に限らず、熱伝導性を有する部材であればよく、例えば、インバーおよび42Ni−Fe等の鉄−ニッケル合金、マグネシウム合金、炭素鋼、黄銅、ステンレス等の金属、または、カーボンファイバー、カーボンナノチューブ等のカーボンフィラーを混入させた樹脂(ポリカーボネート、ポリフェニレンサルファイド、液晶樹脂等)等によって構成してもよい。
この保持枠447による液晶パネル441R,441G,441Bの保持構造としては、具体的な図示は省略するが、例えば、保持枠447の上端面から開口部447Aに向けて貫通する孔を形成し、開口部447Aの内側面に前記孔の貫通方向に沿って溝部を形成する。そして、液晶パネル441R,441G,441Bを保持枠447の上方から前記孔に挿入し、前記溝部に沿ってスライドさせることで、液晶パネル441R,441G,441Bが保持枠447の所定位置に配置される。
また、この保持枠447において、光束入射側の開口部447A周縁には、図8および図9に示すように、厚み方向に窪む凹部447Bが形成され、この凹部447Bが入射側偏光板442を支持する支持面として機能する。
そして、光変調装置440は、保持枠447が熱伝導性部材445を介して熱伝達可能にクロスダイクロイックプリズム444の光束入射端面に貼り付けられて固定される。
入射側偏光板442は、色分離光学装置42で分離された各色光のうち、一定方向の偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収するものであり、水晶、サファイア等の基板に偏光膜が貼付されたものである。この入射側偏光板442は、図8および図9に示すように、熱伝導性部材445を介して熱伝達可能に光変調装置440の保持枠447の凹部447Bに貼り付け固定される。
射出側偏光板443は、入射側偏光板442と同様の構成を有し、液晶パネル441R,441G,441Bから射出された光束のうち、一定方向の偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収する。この射出側偏光板443は、図8および図9に示すように、クロスダイクロイックプリズム444の光束入射端面に直接貼り付けられる。
そして、これら入射側偏光板442、液晶パネル441R,441G,441B、および射出側偏光板443によって、画像情報に応じて変調された光学像を形成する。
射出側偏光板443は、入射側偏光板442と同様の構成を有し、液晶パネル441R,441G,441Bから射出された光束のうち、一定方向の偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収する。この射出側偏光板443は、図8および図9に示すように、クロスダイクロイックプリズム444の光束入射端面に直接貼り付けられる。
そして、これら入射側偏光板442、液晶パネル441R,441G,441B、および射出側偏光板443によって、画像情報に応じて変調された光学像を形成する。
クロスダイクロイックプリズム444は、各射出側偏光板443を介した光学像を合成してカラー画像を形成し、所定方向に射出するものであり、図8に示すように、赤色光を反射する誘電体多層膜444Rと青色光を反射する誘電体多層膜444Bとが、光束入射端面および光束射出端面をそれぞれ構成する透光性部材としての4つの直角プリズム444Pの界面に沿って略X字状に設けられ、これらの誘電体多層膜444R,444Bにより3つの色光が合成される。
このクロスダイクロイックプリズム444を構成する4つの直角プリズム444Pとしては、例えば、高い熱伝導率を有するサファイアを採用できる。なお、直角プリズム444Pとしては、サファイアに限らず、熱伝導率が5W/m・K以上であればよく、以下の表1に示す種々の材料を用いることができる。
このクロスダイクロイックプリズム444を構成する4つの直角プリズム444Pとしては、例えば、高い熱伝導率を有するサファイアを採用できる。なお、直角プリズム444Pとしては、サファイアに限らず、熱伝導率が5W/m・K以上であればよく、以下の表1に示す種々の材料を用いることができる。
熱伝導性部材445は、2つの部材を相互に固定可能に適宜、端面に接着剤が塗布された厚みの薄いシート状に形成され、例えば、グラファイトシート、熱伝導性両面テープ、熱伝導性シート(シリコンシート)、銅板等にて構成できる。
この熱伝導性部材445は、図8および図9に示すように、光変調装置440の保持枠447の光束射出側端面とクロスダイクロイックプリズム444の光束入射側端面との間に介装され、光変調装置440をクロスダイクロイックプリズム444に熱伝達可能に接着固定する。また、熱伝導性部材445は、保持枠447の凹部447Bと入射側偏光板442の光束射出側端面との間に介装されるとともに、凹部447Bに収納された入射側偏光板442の光束入射側端面と保持枠447の光束入射側端面とを接続し、入射側偏光板442を保持枠447に熱伝達可能に接着固定する。
この熱伝導性部材445は、図8および図9に示すように、光変調装置440の保持枠447の光束射出側端面とクロスダイクロイックプリズム444の光束入射側端面との間に介装され、光変調装置440をクロスダイクロイックプリズム444に熱伝達可能に接着固定する。また、熱伝導性部材445は、保持枠447の凹部447Bと入射側偏光板442の光束射出側端面との間に介装されるとともに、凹部447Bに収納された入射側偏光板442の光束入射側端面と保持枠447の光束入射側端面とを接続し、入射側偏光板442を保持枠447に熱伝達可能に接着固定する。
冷却装置446は、図8および図9に示すように、クロスダイクロイックプリズム444の上面に直接接続し、光学装置44に生じる熱を吸収して放熱する。この冷却装置446は、ペルチェモジュール446A(図9)と、放熱部材446Bとを備える。
ペルチェモジュール446Aは、具体的な図示は省略するが、p型半導体とn型半導体とを金属片で接合して構成した接合対を複数有しており、これら複数の接合対は電気的に直列に接続され、制御基板60に実装された後述する演算処理装置による制御の下、n型半導体からp型半導体へ、またはp型半導体からn型半導体へと直流電流が流れる。
ここで、n型半導体からp型半導体へ直流電流を流すと、金属片が冷却されて周囲から熱を奪うことができるようになる。逆にp型半導体からn型半導体へ直流電流を流すと、金属片が加熱され、周囲に熱を放出することができるようになる。
ペルチェモジュール446Aは、具体的な図示は省略するが、p型半導体とn型半導体とを金属片で接合して構成した接合対を複数有しており、これら複数の接合対は電気的に直列に接続され、制御基板60に実装された後述する演算処理装置による制御の下、n型半導体からp型半導体へ、またはp型半導体からn型半導体へと直流電流が流れる。
ここで、n型半導体からp型半導体へ直流電流を流すと、金属片が冷却されて周囲から熱を奪うことができるようになる。逆にp型半導体からn型半導体へ直流電流を流すと、金属片が加熱され、周囲に熱を放出することができるようになる。
このような構成を有するペルチェモジュール446Aにおいて、直流電流を流すと、ペルチェモジュール446Aの一方の面が熱を吸収する吸熱部分となり、他方の面が熱を発生する発熱部分となる。なお、電流の向きを変えることによって吸熱部分と発熱部分との切換が可能となる。
そして、ペルチェモジュール446Aにおける一方の端部446A1は、図9に示すように、クロスダイクロイックプリズム444の上面に直接接続し、他方の端部446A2は、放熱部材446Bに接続する。
そして、ペルチェモジュール446Aにおける一方の端部446A1は、図9に示すように、クロスダイクロイックプリズム444の上面に直接接続し、他方の端部446A2は、放熱部材446Bに接続する。
放熱部材446Bは、アルミニウム合金等の熱伝導率の高い材料で形成され、矩形状の板体446B1と、板体446B1の上面から上方に向けて突出する放熱部としての複数のピン状部材446B2とが一体的に構成されたものである。このように複数のピン状部材446B2を設けることで、放熱部材446Bの表面積を大きくし、熱を放出しやすい構造となる。なお、放熱部材446Bは、アルミニウム合金に限らず、熱伝導性を有する部材であればよく、例えば、インバーおよび42Ni−Fe等の鉄−ニッケル合金、マグネシウム合金、炭素鋼、黄銅、ステンレス等の金属、または、カーボンファイバー、カーボンナノチューブ等のカーボンフィラーを混入させた樹脂(ポリカーボネート、ポリフェニレンサルファイド、液晶樹脂等)等によって構成してもよい。
なお、図示を略したが、上述した光学装置44、およびライトガイド47における光学装置44の設置位置近傍には、光学装置44を構成する光学素子への結露を防止するために、サーミスタからなる温度検出センサがそれぞれ設けられている。このうち、光学素子温度検出手段としての光変調装置温度検出センサは、光学装置44の光変調装置440に取り付けられ、光変調装置440(液晶パネル441R,441G,441B)自体の温度を検出するようになっている。また、環境温度検出手段としての環境温度検出センサは、ライトガイド47における光学装置44の光変調装置440の設置位置近傍に取り付けられ、光変調装置440近傍における環境温度を検出するようになっている。本実施形態では、基本的にこの2箇所に温度検出センサを設けているが、勿論、温度検出センサを設ける位置はこれに限らず、プロジェクションテレビ10の内部で結露すると問題のある光学素子(入射側偏光板442、射出側偏光板443等)や、この光学素子(入射側偏光板442、射出側偏光板443等)の近傍等適宜の位置に適宜の数だけ設けることが可能である。
[1-1-6.制御基板の構成]
制御基板60は、図3に示すように、光学ユニット40の上側を覆うように配置され、演算処理装置、液晶パネル441R,441G,441B駆動用ICが実装されたメイン基板61と、このメイン基板61と接続され、下部キャビネット31のリアパネル35に沿って起立するインターフェース基板62とを備えている。
インターフェース基板62の背面側には、上述した機器接続用端子が実装されていて、機器接続用端子から入力する画像情報は、このインターフェース基板62を介してメイン基板61に出力される。
メイン基板61上の演算処理装置は、入力した画像情報を演算処理した後、液晶パネル駆動用ICに制御指令を出力する。駆動用ICは、この制御指令に基づいて駆動信号を生成出力して液晶パネル441R,441G,441Bを駆動させ、これにより、画像情報に応じて光変調を行って光学像が形成される。
このようなメイン基板61は、パンチングメタルを折り曲げ加工した板金によって覆われ、この板金は、メイン基板61上の回路素子等によるEMI(電磁障害)を防止するために設けられている。
なお、メイン基板61上の演算処理装置の詳細については、後述する。
制御基板60は、図3に示すように、光学ユニット40の上側を覆うように配置され、演算処理装置、液晶パネル441R,441G,441B駆動用ICが実装されたメイン基板61と、このメイン基板61と接続され、下部キャビネット31のリアパネル35に沿って起立するインターフェース基板62とを備えている。
インターフェース基板62の背面側には、上述した機器接続用端子が実装されていて、機器接続用端子から入力する画像情報は、このインターフェース基板62を介してメイン基板61に出力される。
メイン基板61上の演算処理装置は、入力した画像情報を演算処理した後、液晶パネル駆動用ICに制御指令を出力する。駆動用ICは、この制御指令に基づいて駆動信号を生成出力して液晶パネル441R,441G,441Bを駆動させ、これにより、画像情報に応じて光変調を行って光学像が形成される。
このようなメイン基板61は、パンチングメタルを折り曲げ加工した板金によって覆われ、この板金は、メイン基板61上の回路素子等によるEMI(電磁障害)を防止するために設けられている。
なお、メイン基板61上の演算処理装置の詳細については、後述する。
[1-2.冷却構造]
次に、プロジェクションテレビ10の内部の冷却構造を図面に基づいて説明する。
図10は、第1の冷却流路51を示す図である。具体的に、図10(A)は、プロジェクションテレビ10の側方から第1の冷却流路51を見た図であり、図10(B)は、プロジェクションテレビ10の正面側から第1の冷却流路51を見た図である。
図11は、光学装置44の冷却構造を示す図である。なお、図11では、G色光側の冷却構造が示されているが、R,B色光側の冷却構造も同様のものとする。
図12は、第2の冷却流路53を示す図である。具体的に、図12(A)は、プロジェクションテレビ10の側方から第2の冷却流路53を見た図であり、図12(B)は、プロジェクションテレビ10の背面側から第2の冷却流路53を見た図である。
プロジェクションテレビ10の内部には、図10および図12に示すように、プロジェクションテレビ10を構成する光学装置44を主に冷却する第1の冷却流路51と、光源装置411を主に冷却する第2の冷却流路53とが形成されている。
次に、プロジェクションテレビ10の内部の冷却構造を図面に基づいて説明する。
図10は、第1の冷却流路51を示す図である。具体的に、図10(A)は、プロジェクションテレビ10の側方から第1の冷却流路51を見た図であり、図10(B)は、プロジェクションテレビ10の正面側から第1の冷却流路51を見た図である。
図11は、光学装置44の冷却構造を示す図である。なお、図11では、G色光側の冷却構造が示されているが、R,B色光側の冷却構造も同様のものとする。
図12は、第2の冷却流路53を示す図である。具体的に、図12(A)は、プロジェクションテレビ10の側方から第2の冷却流路53を見た図であり、図12(B)は、プロジェクションテレビ10の背面側から第2の冷却流路53を見た図である。
プロジェクションテレビ10の内部には、図10および図12に示すように、プロジェクションテレビ10を構成する光学装置44を主に冷却する第1の冷却流路51と、光源装置411を主に冷却する第2の冷却流路53とが形成されている。
第1の冷却流路51では、図11に示すように、光学装置44の上方に位置し、ダクト25の吸気側に設けられた冷却ファン52が用いられる。
この冷却ファン52は、空気の吸入方向と吸入した空気の吐出方向とが同一である軸流ファンで構成され、制御基板60上の後述する演算処理装置による制御の下、光学装置44の上方の空気を吸い込んで、ダクト25に向けて吐出する。そして、この冷却ファン52が駆動することにより、図10に示すように、光学装置44の上方の空気が吸い込まれ、吸い込まれた空気が下部キャビネット31の切り欠き371A1およびミラーケース12の切り欠き24Aを介してダクト25に吐出される。ダクト25に吐出された空気は、ミラーケース12の切り欠き24Bから流出し、ミラーケース12の側壁23、背面壁21、および側壁22に沿って流通し、再度、冷却ファン52に吸い込まれる。このように冷却ファン52により、ミラーケース12およびスクリーン14等により形成される内部空間を循環する第1の冷却流路51が形成される。
この冷却ファン52は、空気の吸入方向と吸入した空気の吐出方向とが同一である軸流ファンで構成され、制御基板60上の後述する演算処理装置による制御の下、光学装置44の上方の空気を吸い込んで、ダクト25に向けて吐出する。そして、この冷却ファン52が駆動することにより、図10に示すように、光学装置44の上方の空気が吸い込まれ、吸い込まれた空気が下部キャビネット31の切り欠き371A1およびミラーケース12の切り欠き24Aを介してダクト25に吐出される。ダクト25に吐出された空気は、ミラーケース12の切り欠き24Bから流出し、ミラーケース12の側壁23、背面壁21、および側壁22に沿って流通し、再度、冷却ファン52に吸い込まれる。このように冷却ファン52により、ミラーケース12およびスクリーン14等により形成される内部空間を循環する第1の冷却流路51が形成される。
ところで、光学装置44において、液晶パネル441R,441G,441Bは、光源装置411から照射される光束の一部を吸収するため、熱が生じる。また、入射側偏光板442および射出側偏光板443も、所定の偏光軸を有する光束を透過し、他の偏光軸を有する光束を吸収するため、熱が生じる。
ここで、射出側偏光板443に生じた熱は、図11に示すように、熱伝導性を有するクロスダイクロイックプリズム444の直角プリズム444Pに伝達される。
また、液晶パネル441R,441G,441Bに生じた熱は、図11に示すように、熱伝導性を有する保持枠447に伝達され、熱伝導性部材445を介してクロスダイクロイックプリズム444の直角プリズム444Pに伝達される。
ここで、射出側偏光板443に生じた熱は、図11に示すように、熱伝導性を有するクロスダイクロイックプリズム444の直角プリズム444Pに伝達される。
また、液晶パネル441R,441G,441Bに生じた熱は、図11に示すように、熱伝導性を有する保持枠447に伝達され、熱伝導性部材445を介してクロスダイクロイックプリズム444の直角プリズム444Pに伝達される。
さらに、入射側偏光板442に生じた熱は、図11に示すように、光束入射側端面および光束射出側端面に接続する熱伝導性部材445を介して保持枠447に伝達される。また、保持枠447に伝達された熱は、熱伝導性部材445を介してクロスダイクロイックプリズム444の直角プリズム444Pに伝達される。
ここで、ペルチェモジュール446Aは、制御基板60上の後述する演算処理装置による制御の下、所定の方向に直流電流が流れ、一方の端部446A1が吸熱部分となり、他方の端部446A2が発熱部分となる。そして、ペルチェモジュール446Aは、クロスダイクロイックプリズム444に伝達された熱を一方の端部446A1により吸収するとともに、他方の端部446A2で放熱部材446Bに放出する。放熱部材446Bに伝達された熱は、ピン状部材446B2を介して、第1の冷却流路51を流れる冷却空気により冷却される。
以上説明したように、冷却装置446および第1の冷却流路51により、入射側偏光板442、液晶パネル441R,441G,441B、および射出側偏光板443が冷却される。
ここで、ペルチェモジュール446Aは、制御基板60上の後述する演算処理装置による制御の下、所定の方向に直流電流が流れ、一方の端部446A1が吸熱部分となり、他方の端部446A2が発熱部分となる。そして、ペルチェモジュール446Aは、クロスダイクロイックプリズム444に伝達された熱を一方の端部446A1により吸収するとともに、他方の端部446A2で放熱部材446Bに放出する。放熱部材446Bに伝達された熱は、ピン状部材446B2を介して、第1の冷却流路51を流れる冷却空気により冷却される。
以上説明したように、冷却装置446および第1の冷却流路51により、入射側偏光板442、液晶パネル441R,441G,441B、および射出側偏光板443が冷却される。
第2の冷却流路53では、図12に示すように、光学ユニット40の光源装置411上に取り付けられる排気ファン54が用いられる。
この排気ファン54は、冷却ファン52と同様に軸流ファンで構成され、制御基板60上の後述する演算処理装置により駆動制御される。そして、制御基板60上の後述する演算処理装置による制御の下、排気ファン54が駆動することで、図12に示すように、下部キャビネット31の側部パネル33に形成された吸気口331からプロジェクションテレビ10外部の空気が内部へと引き寄せられ、下部キャビネット31の設置部37に形成された孔372(図5)を介して光源装置411へと導入される。光源装置411に導入された空気は、排気ファン54により吸い込まれる過程で光源装置411の光源ランプ416およびリフレクタ417を冷却する。排気ファン54に吸い込まれた空気は、ダクト26に吐出され、ダクト26およびダクト55を介して下部キャビネット31の側部パネル34に形成された排気口341からプロジェクションテレビ10外部へと排出される。
この排気ファン54は、冷却ファン52と同様に軸流ファンで構成され、制御基板60上の後述する演算処理装置により駆動制御される。そして、制御基板60上の後述する演算処理装置による制御の下、排気ファン54が駆動することで、図12に示すように、下部キャビネット31の側部パネル33に形成された吸気口331からプロジェクションテレビ10外部の空気が内部へと引き寄せられ、下部キャビネット31の設置部37に形成された孔372(図5)を介して光源装置411へと導入される。光源装置411に導入された空気は、排気ファン54により吸い込まれる過程で光源装置411の光源ランプ416およびリフレクタ417を冷却する。排気ファン54に吸い込まれた空気は、ダクト26に吐出され、ダクト26およびダクト55を介して下部キャビネット31の側部パネル34に形成された排気口341からプロジェクションテレビ10外部へと排出される。
以上、説明した第1の冷却流路51および第2の冷却流路53は、互いに交差しないように設定されている。具体的に、光学ユニット40において、光源装置411と光学装置44との間に介装されるインテグレータ照明光学系41、色分離光学装置42、およびリレー光学系43がライトガイド47内に収納されているため、ライトガイド47内で光学装置44から光源装置411、または光源装置411から光学装置44へと空気が流通することがない。また、ライトガイド47外においても、下部キャビネット31の設置部37により、光源装置411側と光学装置44側とが仕切られた構成となっており、光学装置44側から光源装置411側、または光源装置411側から光学装置44側へと空気が流通することがない。このようにプロジェクションテレビ10内の冷却流路を互いに交差しない第1の冷却流路51および第2の冷却流路53に分断することで、光学装置44を冷却するための第1の冷却流路51は外部から空気を取り込まずに、ミラーケース12、スクリーン14等によって形成される内部空間の空気を循環させて光学装置44を冷却させることができ、フィルタ等の外部の空気を取り込む際に配置される部材が不要となる。また、光源装置411を冷却するための第2の冷却流路53は、外部の空気を取り込むことになるが、光源を冷却する場合には外部から取り込んだ空気からごみ等を除去する必要がないので、構成の簡素化が図れる。勿論、第2の冷却流路53の吸気口331にフィルタを配置してもよいが、その場合においても、光学装置44が流路に含まれないので、フィルタの塵埃除去能力が高くなくて済む。
[1-3.演算処理装置の構造]
図13は、メイン基板61上に実装された演算処理装置600によるプロジェクションテレビ10の制御構造を示すブロック図である。
演算処理装置600は、図10に示すように、操作信号受付部610、センサ信号受付部620、音声制御部630、表示制御部640、冷却機構駆動制御部650、光源駆動制御部660、および演算処理手段としての演算処理部670を備え、この演算処理装置600には、フラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ680が設けられている。
操作信号受付部610は、フロントパネル32に設けられた操作パネル32A(図10)上の操作スイッチやリモートコントローラ32B(図10)を操作することにより送られる操作信号を受け付ける部分である。なお、リモートコントローラ32Bの操作信号は、一旦赤外線信号に変換され、信号受光部32C(図10)で受信され再び電気信号に変換され、さらにデジタル信号に変換されて操作信号受付部610で受け付けられる。この操作信号受付部610で受け付けられた操作信号は、演算処理部670に出力される。
図13は、メイン基板61上に実装された演算処理装置600によるプロジェクションテレビ10の制御構造を示すブロック図である。
演算処理装置600は、図10に示すように、操作信号受付部610、センサ信号受付部620、音声制御部630、表示制御部640、冷却機構駆動制御部650、光源駆動制御部660、および演算処理手段としての演算処理部670を備え、この演算処理装置600には、フラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ680が設けられている。
操作信号受付部610は、フロントパネル32に設けられた操作パネル32A(図10)上の操作スイッチやリモートコントローラ32B(図10)を操作することにより送られる操作信号を受け付ける部分である。なお、リモートコントローラ32Bの操作信号は、一旦赤外線信号に変換され、信号受光部32C(図10)で受信され再び電気信号に変換され、さらにデジタル信号に変換されて操作信号受付部610で受け付けられる。この操作信号受付部610で受け付けられた操作信号は、演算処理部670に出力される。
センサ信号受付部620は、光変調装置温度検出センサ71および環境温度検出センサ72で検出された温度センサ信号を受け付ける部分であり、これらのセンサ71,72で検出された温度センサ信号は、デジタル信号に変換されてセンサ信号受付部620で受け付けられる。このセンサ信号受付部620で受け付けられた温度センサ信号は、演算処理部670に出力される。
音声制御部630は、フロントパネル32の開口部38の内側に設けられるスピーカ38A(図10)から出力される音声の音量等を制御する部分であり、操作パネル32Aやリモートコントローラ32Bに設けられる音量調整ボタンを操作すると、その信号が操作信号受付部610で受け付けられ、この信号に基づいて、音声制御部630は、スピーカ38Aから出力される音声の音量を調整制御する。
表示制御部640は、光変調装置440を構成する液晶パネル441R,441G,441Bで形成される光学像を制御する部分であり、操作パネル32Aやリモートコントローラ32Bの画質調整ボタンを操作することによる画質調整信号や、インターフェース基板62を介して入力される画像信号に基づいて、液晶パネル441R,441G,441B上で表示させる画像表示制御を行う。
表示制御部640は、光変調装置440を構成する液晶パネル441R,441G,441Bで形成される光学像を制御する部分であり、操作パネル32Aやリモートコントローラ32Bの画質調整ボタンを操作することによる画質調整信号や、インターフェース基板62を介して入力される画像信号に基づいて、液晶パネル441R,441G,441B上で表示させる画像表示制御を行う。
冷却機構駆動制御部650は、冷却ファン52、排気ファン54、およびペルチェモジュール446Aを含む冷却機構の駆動制御を行う部分である。この冷却機構駆動制御部650は、ファン駆動制御部650Aと、ペルチェ駆動制御手段としてのペルチェ駆動制御部650Bとを備える。
ファン駆動制御部650Aは、演算処理部670から出力される制御指令にしたがって、冷却ファン52および排気ファン54の駆動制御を行う。具体的には、冷却ファン52や排気ファン54に所定の電圧を印加することで冷却ファン52や排気ファン54を駆動する。なお、このファン駆動制御部650Aは、操作パネル32Aやリモートコントローラ32Bの操作により操作信号受付部610で受け付けられた操作信号に基づいて、冷却ファン52や、排気ファン54に対する印加電圧を変更自在に構成され、冷却ファン52、排気ファン54の回転数を適宜変更して冷却状態を変更自在に構成されている。
ファン駆動制御部650Aは、演算処理部670から出力される制御指令にしたがって、冷却ファン52および排気ファン54の駆動制御を行う。具体的には、冷却ファン52や排気ファン54に所定の電圧を印加することで冷却ファン52や排気ファン54を駆動する。なお、このファン駆動制御部650Aは、操作パネル32Aやリモートコントローラ32Bの操作により操作信号受付部610で受け付けられた操作信号に基づいて、冷却ファン52や、排気ファン54に対する印加電圧を変更自在に構成され、冷却ファン52、排気ファン54の回転数を適宜変更して冷却状態を変更自在に構成されている。
ペルチェ駆動制御部650Bは、演算処理部670から出力される制御指令にしたがって、ペルチェモジュール446Aを駆動制御する。具体的に、光学装置44を冷却する場合には、ペルチェモジュール446Aに所定方向の直流電流を流し(ペルチェモジュール446Aにおいて、n型半導体からp型半導体へと流す)、一方の端部446A1(図9)を吸熱部分とし、他方の端部446A2(図9)を発熱部分とする。一方、光学装置44への結露を防止するために、光学装置44を加熱する場合には、ペルチェモジュール446Aに前記所定方向と逆方向の直流電流を流し(ペルチェモジュール446Aにおいて、p型半導体からn型半導体へと流す)、一方の端部446A1(図9)を発熱部分とし、他方の端部446A2(図9)を吸熱部分とする。
光源駆動制御部660は、演算処理部670から出力される制御指令にしたがって、光源ランプ416を駆動させるランプドライバ416Aを動作させる。
光源駆動制御部660は、演算処理部670から出力される制御指令にしたがって、光源ランプ416を駆動させるランプドライバ416Aを動作させる。
演算処理部670は、操作信号受付部610で受け付けられた画像、および音声等の設定、センサ信号受付部620で受け付けられた温度センサ信号に基づく温度に基づいて、音声制御部630、表示制御部640、および冷却機構駆動制御部650にどのような制御を行わせるべきかを判定し、制御指令を生成する。また、演算処理部670は、必要に応じてメモリ680内に記憶された設定情報を探索し、制御指令を生成する。
メモリ680は、プロジェクションテレビ10を駆動するための所定のプログラムが格納されるとともに、プロジェクションテレビ10の画像設定、音声設定、画像入力系の選択設定、および冷却制御設定等に関する情報が格納されている。また、このメモリ680は、演算処理装置600からの所定の情報を適宜記憶する。
メモリ680は、プロジェクションテレビ10を駆動するための所定のプログラムが格納されるとともに、プロジェクションテレビ10の画像設定、音声設定、画像入力系の選択設定、および冷却制御設定等に関する情報が格納されている。また、このメモリ680は、演算処理装置600からの所定の情報を適宜記憶する。
[1-4.演算処理装置による結露防止制御]
次に、演算処理装置600による液晶パネル441R,441G,441B等の光学素子への結露を防止する制御方法について図面を参照して説明する。
図14は、光学素子への結露を防止する制御方法を説明するためのフローチャートである。
先ず、利用者により操作パネル32Aまたはリモートコントローラ32B上のプロジェクションテレビ10を起動するための起動ボタンが押下されると(処理S1)、該起動ボタンの押下に伴う操作信号が操作信号受付部610に入力される。
演算処理部670は、操作信号受付部610に入力された操作信号に基づいて、メモリ680に格納された所定のプログラムを読み込む(処理S2)。
演算処理部670は、読み込んだプログラムにしたがって、所定の制御指令を生成し、音声制御部630、表示制御部640、冷却機構駆動制御部650、および光源駆動制御部660に生成した制御指令を出力する。
そして、光源駆動制御部660、表示制御部640、および音声制御部630により、光源ランプ416、液晶パネル441R,441G,441B、およびスピーカ38Aが駆動制御され、スクリーン14上に画像が表示されるとともに、画像に応じた音声が出力される(処理S3)。
次に、演算処理装置600による液晶パネル441R,441G,441B等の光学素子への結露を防止する制御方法について図面を参照して説明する。
図14は、光学素子への結露を防止する制御方法を説明するためのフローチャートである。
先ず、利用者により操作パネル32Aまたはリモートコントローラ32B上のプロジェクションテレビ10を起動するための起動ボタンが押下されると(処理S1)、該起動ボタンの押下に伴う操作信号が操作信号受付部610に入力される。
演算処理部670は、操作信号受付部610に入力された操作信号に基づいて、メモリ680に格納された所定のプログラムを読み込む(処理S2)。
演算処理部670は、読み込んだプログラムにしたがって、所定の制御指令を生成し、音声制御部630、表示制御部640、冷却機構駆動制御部650、および光源駆動制御部660に生成した制御指令を出力する。
そして、光源駆動制御部660、表示制御部640、および音声制御部630により、光源ランプ416、液晶パネル441R,441G,441B、およびスピーカ38Aが駆動制御され、スクリーン14上に画像が表示されるとともに、画像に応じた音声が出力される(処理S3)。
また、冷却機構駆動制御部650を構成するファン駆動制御部650Aは、演算処理部670から出力された制御指令にしたがって、冷却ファン52および排気ファン54の駆動制御を実施する(処理S4)。これにより、冷却ファン52および排気ファン54が駆動し、上述した第1の冷却流路51および第2の冷却流路53が形成される。
さらに、冷却機構駆動制御部650を構成するペルチェ駆動制御部650Bは、演算処理部670から出力された制御指令にしたがって、ペルチェモジュール446Aにおいて、n型半導体からp型半導体へと直流電流を流し、一方の端部446A1を吸熱部分とし、他方の端部446A2を発熱部分とする(処理S5)。これにより、液晶パネル441R,441G,441B、入射側偏光板442、および射出側偏光板443からクロスダイクロイックプリズム444に伝達された熱を放熱し、光学装置44が冷却される。
さらに、冷却機構駆動制御部650を構成するペルチェ駆動制御部650Bは、演算処理部670から出力された制御指令にしたがって、ペルチェモジュール446Aにおいて、n型半導体からp型半導体へと直流電流を流し、一方の端部446A1を吸熱部分とし、他方の端部446A2を発熱部分とする(処理S5)。これにより、液晶パネル441R,441G,441B、入射側偏光板442、および射出側偏光板443からクロスダイクロイックプリズム444に伝達された熱を放熱し、光学装置44が冷却される。
ここで、利用者により操作パネル32Aまたはリモートコントローラ32B上のプロジェクションテレビ10の駆動を停止するための駆動停止ボタンが押下されると(処理S6)、該駆動停止ボタンの押下に伴う操作信号が操作信号受付部610に入力される。なお、駆動停止ボタンが押下されない場合には、上述した処理S3〜S5が継続して実施される。
演算処理部670は、操作信号受付部610に入力された操作信号に基づいて、所定の制御指令を生成し、音声制御部630、表示制御部640、冷却機構駆動制御部650、および光源駆動制御部660に生成した制御指令を出力する。
そして、光源駆動制御部660、表示制御部640、および音声制御部630による光源ランプ416、液晶パネル441R,441G,441B、およびスピーカ38Aの駆動制御が停止される(処理S7)。
演算処理部670は、操作信号受付部610に入力された操作信号に基づいて、所定の制御指令を生成し、音声制御部630、表示制御部640、冷却機構駆動制御部650、および光源駆動制御部660に生成した制御指令を出力する。
そして、光源駆動制御部660、表示制御部640、および音声制御部630による光源ランプ416、液晶パネル441R,441G,441B、およびスピーカ38Aの駆動制御が停止される(処理S7)。
また、ファン駆動制御部650Aによる冷却ファン52および排気ファン54の駆動制御が停止される(処理S8)。
さらに、ペルチェ駆動制御部650Bは、演算処理部670から出力された制御指令にしたがって、ペルチェモジュール446Aに流す直流電流の方向を切り換え、一方の端部446A1を発熱部分とし、他方の端部446A2を吸熱部分とする(処理S9)。これにより、一方の端部446A1からの熱は、クロスダイクロイックプリズム444を介して液晶パネル441R,441G,441B、入射側偏光板442、および射出側偏光板443に伝達され、光学装置44が加熱される。
ここで、演算処理部670は、光変調装置温度検出センサ71および環境温度検出センサ72から出力され、センサ信号受付部620で受け付けられた温度センサ信号を入力し、光変調装置440(液晶パネル441R,441G,441B)の温度、および光変調装置440近傍の環境温度を検出する(処理S10)。
さらに、ペルチェ駆動制御部650Bは、演算処理部670から出力された制御指令にしたがって、ペルチェモジュール446Aに流す直流電流の方向を切り換え、一方の端部446A1を発熱部分とし、他方の端部446A2を吸熱部分とする(処理S9)。これにより、一方の端部446A1からの熱は、クロスダイクロイックプリズム444を介して液晶パネル441R,441G,441B、入射側偏光板442、および射出側偏光板443に伝達され、光学装置44が加熱される。
ここで、演算処理部670は、光変調装置温度検出センサ71および環境温度検出センサ72から出力され、センサ信号受付部620で受け付けられた温度センサ信号を入力し、光変調装置440(液晶パネル441R,441G,441B)の温度、および光変調装置440近傍の環境温度を検出する(処理S10)。
そして、演算処理部670は、処理S10において検出した光変調装置440(液晶パネル441R,441G,441B)の温度および環境温度を比較し、光変調装置440(液晶パネル441R,441G,441B)の温度が環境温度よりも高いか否かを判定する(処理S11)。
演算処理部670は、処理S11において、「No」と判定した場合、すなわち、光変調装置440(液晶パネル441R,441G,441B)の温度が環境温度よりも低いと判定した場合には、処理S10を継続して実施する。すなわち、光変調装置440(液晶パネル441R,441G,441B)の温度が環境温度よりも高くなるまで、光学装置44の加熱を実施する。
一方、処理S11において、「Yes」と判定した場合、すなわち、光変調装置440(液晶パネル441R,441G,441B)の温度が環境温度よりも高いと判定した場合には、所定の制御指令をペルチェ駆動制御部650Bに出力する。そして、ペルチェ駆動制御部650Bは、入力した制御指令にしたがって、ペルチェモジュール446Aの駆動制御を停止する(処理S12)。
演算処理部670は、処理S11において、「No」と判定した場合、すなわち、光変調装置440(液晶パネル441R,441G,441B)の温度が環境温度よりも低いと判定した場合には、処理S10を継続して実施する。すなわち、光変調装置440(液晶パネル441R,441G,441B)の温度が環境温度よりも高くなるまで、光学装置44の加熱を実施する。
一方、処理S11において、「Yes」と判定した場合、すなわち、光変調装置440(液晶パネル441R,441G,441B)の温度が環境温度よりも高いと判定した場合には、所定の制御指令をペルチェ駆動制御部650Bに出力する。そして、ペルチェ駆動制御部650Bは、入力した制御指令にしたがって、ペルチェモジュール446Aの駆動制御を停止する(処理S12)。
[1-5.第1実施形態の効果]
上述した第1実施形態によれば、以下の効果がある。
(1)プロジェクションテレビ10は、液晶パネル441R,441G,441Bと保持枠447、熱伝導性部材445、およびクロスダイクロイックプリズム444(直角プリズム444P)を介して熱伝達可能に接続されるペルチェモジュール446Aと、このペルチェモジュール446Aを駆動制御するペルチェ駆動制御部650Bとを備える。そして、ペルチェ駆動制御部650Bは、プロジェクションテレビ10の駆動停止後、すなわち、液晶パネル441R,441G,441Bの冷却状態が停止された後、保持枠447、熱伝導性部材445、およびクロスダイクロイックプリズム444(直角プリズム444P)を介して液晶パネル441R,441G,441Bを加熱するように制御するので、液晶パネル441R,441G,441Bの温度を該液晶パネル441R,441G,441B近傍の環境温度よりも高くすることができる。したがって、液晶パネル441R,441G,441B近傍の飽和水蒸気圧を他の環境における飽和水蒸気圧よりも高くでき、液晶パネル441R,441G,441Bに結露が生じることを回避できる。
(2)入射側偏光板442および射出側偏光板443は、液晶パネル441R,441G,441Bと略同様に、ペルチェモジュール446Aに熱伝達可能に接続されているので、これら入射側偏光板442および射出側偏光板443に結露が生じることも回避できる。
上述した第1実施形態によれば、以下の効果がある。
(1)プロジェクションテレビ10は、液晶パネル441R,441G,441Bと保持枠447、熱伝導性部材445、およびクロスダイクロイックプリズム444(直角プリズム444P)を介して熱伝達可能に接続されるペルチェモジュール446Aと、このペルチェモジュール446Aを駆動制御するペルチェ駆動制御部650Bとを備える。そして、ペルチェ駆動制御部650Bは、プロジェクションテレビ10の駆動停止後、すなわち、液晶パネル441R,441G,441Bの冷却状態が停止された後、保持枠447、熱伝導性部材445、およびクロスダイクロイックプリズム444(直角プリズム444P)を介して液晶パネル441R,441G,441Bを加熱するように制御するので、液晶パネル441R,441G,441Bの温度を該液晶パネル441R,441G,441B近傍の環境温度よりも高くすることができる。したがって、液晶パネル441R,441G,441B近傍の飽和水蒸気圧を他の環境における飽和水蒸気圧よりも高くでき、液晶パネル441R,441G,441Bに結露が生じることを回避できる。
(2)入射側偏光板442および射出側偏光板443は、液晶パネル441R,441G,441Bと略同様に、ペルチェモジュール446Aに熱伝達可能に接続されているので、これら入射側偏光板442および射出側偏光板443に結露が生じることも回避できる。
(3)プロジェクションテレビ10は、光変調装置温度検出センサ71、環境温度検出センサ72、および演算処理部670を備える。そして、演算処理部670は、光変調装置440(液晶パネル441R,441G,441B)の温度が環境温度よりも高くなるようにペルチェ駆動制御部650Bにペルチェモジュール446Aを駆動制御させる。このことにより、光変調装置440(液晶パネル441R,441G,441B)の温度、および光変調装置440(液晶パネル441R,441G,441B)近傍の環境温度を実際に測定することで、光変調装置440(液晶パネル441R,441G,441B)の温度が環境温度よりも高くなるように適切な制御を実施できる。したがって、液晶パネル441R,441G,441B、入射側偏光板442、および射出側偏光板443等の光学素子に結露が生じることを確実に回避できる。
(4)演算処理部670は、ペルチェ駆動制御部650Bにペルチェモジュール446Aを駆動制御させて光学装置44を加熱させる。そして、光変調装置440(液晶パネル441R,441G,441B)の温度が環境温度よりも高くなったら、光学装置44の加熱を停止させる。光学装置44の加熱状態の停止後でも、光学装置44の加熱が所定時間の間、維持されるので、光変調装置440(液晶パネル441R,441G,441B)の温度が環境温度よりも高くなったら光学装置44の加熱を停止することで、光学装置44に余計に熱を加えることがない。
(5)ペルチェ駆動制御部650Bは、ペルチェモジュール446Aに流す直流電流の方向を切り換え自在に構成される。そして、ペルチェ駆動制御部650Bは、プロジェクションテレビ10の駆動時には、ペルチェモジュール446Aを駆動制御して光学装置44を冷却させるとともに、プロジェクションテレビ10の駆動停止後には、ペルチェモジュール446Aに流す直流電流の方向を切り換え、ペルチェモジュール446Aを駆動制御して光学装置44を加熱させる。このことにより、簡単な制御構造にてペルチェモジュール446Aに液晶パネル441R,441G,441B、入射側偏光板442、および射出側偏光板443等の光学素子の冷却および加熱の双方を実施させることができる。したがって、液晶パネル441R,441G,441B、入射側偏光板442、および射出側偏光板443等の光学素子を冷却する冷却機構を別途設ける必要がなく、プロジェクションテレビ10の製造コストの低減、およびプロジェクションテレビ10の構成の簡素化を図れる。
[2.第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態を図面に基づいて説明する。
以下の説明では、前記第1実施形態と同様の構造および同一部材には同一符号を付して、その詳細な説明は省略または簡略化する。
前記第1実施形態では、演算処理装置600は、ペルチェモジュール446Aに流す直流電流の方向を切り換え、光学装置44を加熱することでのみ、液晶パネル441R,441G,441B等の光学素子への結露を防止する制御を実施している。
これに対して第2実施形態では、演算処理装置600Bは、ペルチェモジュール446Aに流す直流電流の方向を切り換え、光学装置44を加熱するとともに、光源ランプ416の発光光量を調節して、液晶パネル441R,441G,441B等の光学素子への結露を防止する制御を実施する。
すなわち、第1実施形態に対して、演算処理装置における制御構造が異なるのみであり、その他の構成は同一のものとする。
次に、本発明の第2実施形態を図面に基づいて説明する。
以下の説明では、前記第1実施形態と同様の構造および同一部材には同一符号を付して、その詳細な説明は省略または簡略化する。
前記第1実施形態では、演算処理装置600は、ペルチェモジュール446Aに流す直流電流の方向を切り換え、光学装置44を加熱することでのみ、液晶パネル441R,441G,441B等の光学素子への結露を防止する制御を実施している。
これに対して第2実施形態では、演算処理装置600Bは、ペルチェモジュール446Aに流す直流電流の方向を切り換え、光学装置44を加熱するとともに、光源ランプ416の発光光量を調節して、液晶パネル441R,441G,441B等の光学素子への結露を防止する制御を実施する。
すなわち、第1実施形態に対して、演算処理装置における制御構造が異なるのみであり、その他の構成は同一のものとする。
[2-1.演算処理装置の構造]
図15は、メイン基板61上に実装された演算処理装置600Bによるプロジェクションテレビ10の制御構造を示すブロック図である。
演算処理装置600Bは、第1実施形態で説明した操作信号受付部610、センサ信号受付部620、音声制御部630、表示制御部640、および冷却機構駆動制御部650の他、光源駆動制御部660Bを備えている。
光源駆動制御部660Bは、第1実施形態の光源駆動制御部660と略同様に、演算処理部670から出力される制御指令にしたがって、光源ランプ416を駆動させるランプドライバ416Bを動作させる。
ここで、ランプドライバ416Bは、本発明に係る光量調節手段として構成され、光源ランプ416の発光光量を調整する発光光量制御回路を有している。
図15は、メイン基板61上に実装された演算処理装置600Bによるプロジェクションテレビ10の制御構造を示すブロック図である。
演算処理装置600Bは、第1実施形態で説明した操作信号受付部610、センサ信号受付部620、音声制御部630、表示制御部640、および冷却機構駆動制御部650の他、光源駆動制御部660Bを備えている。
光源駆動制御部660Bは、第1実施形態の光源駆動制御部660と略同様に、演算処理部670から出力される制御指令にしたがって、光源ランプ416を駆動させるランプドライバ416Bを動作させる。
ここで、ランプドライバ416Bは、本発明に係る光量調節手段として構成され、光源ランプ416の発光光量を調整する発光光量制御回路を有している。
[2-2.演算処理装置による結露防止制御]
次に、演算処理装置600Bによる液晶パネル441R,441G,441B等の光学素子への結露を防止する制御方法について図面を参照して説明する。
図16は、光学素子への結露を防止する制御方法を説明するためのフローチャートである。なお、第2実施形態における光学素子への結露を防止する制御方法は、第1実施形態における制御方法と略同様に実施できるため、以下では簡略化して説明する。
先ず、利用者による操作パネル32Aまたはリモートコントローラ32Bの操作により、第1実施形態における処理S1〜S5と同様に、プロジェクションテレビ10が起動され(処理S21)、これに伴って、演算処理部670によるメモリ680内のプログラムの読み込み(処理S22)、画像の表示(処理S23)、冷却ファン52および排気ファン54の駆動(処理S24)、およびペルチェモジュール446Aの駆動(処理S25)が実施される。
次に、演算処理装置600Bによる液晶パネル441R,441G,441B等の光学素子への結露を防止する制御方法について図面を参照して説明する。
図16は、光学素子への結露を防止する制御方法を説明するためのフローチャートである。なお、第2実施形態における光学素子への結露を防止する制御方法は、第1実施形態における制御方法と略同様に実施できるため、以下では簡略化して説明する。
先ず、利用者による操作パネル32Aまたはリモートコントローラ32Bの操作により、第1実施形態における処理S1〜S5と同様に、プロジェクションテレビ10が起動され(処理S21)、これに伴って、演算処理部670によるメモリ680内のプログラムの読み込み(処理S22)、画像の表示(処理S23)、冷却ファン52および排気ファン54の駆動(処理S24)、およびペルチェモジュール446Aの駆動(処理S25)が実施される。
また、演算処理装置600Bは、利用者による操作パネル32Aまたはリモートコントローラ32Bの操作により、第1実施形態における処理S6と略同様に、プロジェクションテレビ10の駆動を停止する旨の操作信号を入力すると(処理S26)、所定の制御指令を生成して、生成した制御指令を音声制御部630、表示制御部640、冷却機構駆動制御部650、および光源駆動制御部660に出力する。
そして、表示制御部640および音声制御部630による液晶パネル441R,441G,441B、およびスピーカ38Aの駆動制御が停止される。
また、第1実施形態における処理S8と同様に、冷却機構駆動制御部650を構成するファン駆動制御部650Aによる冷却ファン52および排気ファン54の駆動制御が停止される(処理S27)。
さらに、光源駆動制御部660は、演算処理部670から出力された制御指令にしたがって、ランプドライバ416Bに所定の制御指令を出力する。ここで、ランプドライバ416Bは、光源駆動制御部660からの指令に基づいて光源ランプ416の発光光量を100%から例えば70%程度まで徐々に低減させる(処理S28)。
さらにまた、ペルチェ駆動制御部650Bは、第1実施形態における処理S9と同様に、演算処理部670から出力された制御指令にしたがって、ペルチェモジュール446Aに流す直流電流の方向を切り換え、光学装置44を加熱させる(処理S29)。
そして、表示制御部640および音声制御部630による液晶パネル441R,441G,441B、およびスピーカ38Aの駆動制御が停止される。
また、第1実施形態における処理S8と同様に、冷却機構駆動制御部650を構成するファン駆動制御部650Aによる冷却ファン52および排気ファン54の駆動制御が停止される(処理S27)。
さらに、光源駆動制御部660は、演算処理部670から出力された制御指令にしたがって、ランプドライバ416Bに所定の制御指令を出力する。ここで、ランプドライバ416Bは、光源駆動制御部660からの指令に基づいて光源ランプ416の発光光量を100%から例えば70%程度まで徐々に低減させる(処理S28)。
さらにまた、ペルチェ駆動制御部650Bは、第1実施形態における処理S9と同様に、演算処理部670から出力された制御指令にしたがって、ペルチェモジュール446Aに流す直流電流の方向を切り換え、光学装置44を加熱させる(処理S29)。
処理S29の後、演算処理部670は、第1実施形態における処理S10およびS11と同様に、光変調装置440(液晶パネル441R,441G,441B)の温度、および光変調装置440近傍の環境温度を検出するとともに(処理S30)、光変調装置440(液晶パネル441R,441G,441B)の温度と環境温度とを比較し(処理S31)、光変調装置440(液晶パネル441R,441G,441B)の温度が環境温度よりも高くなるまで、光学装置44の加熱を実施する。
処理S31において、「Yes」と判定した場合、すなわち、光変調装置440(液晶パネル441R,441G,441B)の温度が環境温度よりも高いと判定した場合には、所定の制御指令を光源駆動制御部660Bおよびペルチェ駆動制御部650Bに出力する。そして、光源駆動制御部660Bは、入力した制御指令にしたがって、ランプドライバ416Bの動作を停止し(処理S32)、ペルチェ駆動制御部650Bも同様に、ペルチェモジュール446Aの駆動制御を停止する(処理S33)。
処理S31において、「Yes」と判定した場合、すなわち、光変調装置440(液晶パネル441R,441G,441B)の温度が環境温度よりも高いと判定した場合には、所定の制御指令を光源駆動制御部660Bおよびペルチェ駆動制御部650Bに出力する。そして、光源駆動制御部660Bは、入力した制御指令にしたがって、ランプドライバ416Bの動作を停止し(処理S32)、ペルチェ駆動制御部650Bも同様に、ペルチェモジュール446Aの駆動制御を停止する(処理S33)。
[2-3.第2実施形態の効果]
上述した第2実施形態によれば、上記(1)〜(5)の他、以下の効果がある。
(6)プロジェクションテレビ10は、光源ランプ416の発光光量を調節するランプドライバ416Bを備えている。そして、ランプドライバ416Bは、プロジェクションテレビ10の駆動停止後、光源駆動制御部660Bからの指令に応じて光源ランプ416の発光光量を調節して徐々に低減させる。このことにより、プロジェクションテレビ10の駆動停止後、直ぐに光源ランプ416が消灯される第1実施形態と比較して、プロジェクションテレビ10の駆動停止後の液晶パネル441R,441G,441B、入射側偏光板442、および射出側偏光板443等の光学素子の急激な温度低下を回避できる。したがって、プロジェクションテレビ10の駆動停止後、液晶パネル441R,441G,441B、入射側偏光板442、および射出側偏光板443等の光学素子の急激な温度低下を回避することで、該光学素子の温度を環境温度よりも常に高く設定でき、該光学素子の結露をより確実に回避できる。
上述した第2実施形態によれば、上記(1)〜(5)の他、以下の効果がある。
(6)プロジェクションテレビ10は、光源ランプ416の発光光量を調節するランプドライバ416Bを備えている。そして、ランプドライバ416Bは、プロジェクションテレビ10の駆動停止後、光源駆動制御部660Bからの指令に応じて光源ランプ416の発光光量を調節して徐々に低減させる。このことにより、プロジェクションテレビ10の駆動停止後、直ぐに光源ランプ416が消灯される第1実施形態と比較して、プロジェクションテレビ10の駆動停止後の液晶パネル441R,441G,441B、入射側偏光板442、および射出側偏光板443等の光学素子の急激な温度低下を回避できる。したがって、プロジェクションテレビ10の駆動停止後、液晶パネル441R,441G,441B、入射側偏光板442、および射出側偏光板443等の光学素子の急激な温度低下を回避することで、該光学素子の温度を環境温度よりも常に高く設定でき、該光学素子の結露をより確実に回避できる。
[3.実施形態の変形]
以上、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良並びに設計の変更が可能である。
前記各実施形態では、スクリーン14上に投射した画像を裏面側から観察するリアプロジェクタとしてのプロジェクションテレビ10の構成を説明したが、本発明は、スクリーン上に投射した画像を正面側から観察するフロントプロジェクタとしても構成してもよい。
前記各実施形態では、光学素子として、液晶パネル441R,441G,441B、入射側偏光板442、および射出側偏光板443を挙げて説明したが、これに限らず、その他の光学素子(位相差板、視野角拡大板、および色補正板等)を採用してもよい。
以上、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良並びに設計の変更が可能である。
前記各実施形態では、スクリーン14上に投射した画像を裏面側から観察するリアプロジェクタとしてのプロジェクションテレビ10の構成を説明したが、本発明は、スクリーン上に投射した画像を正面側から観察するフロントプロジェクタとしても構成してもよい。
前記各実施形態では、光学素子として、液晶パネル441R,441G,441B、入射側偏光板442、および射出側偏光板443を挙げて説明したが、これに限らず、その他の光学素子(位相差板、視野角拡大板、および色補正板等)を採用してもよい。
前記各実施形態では、ペルチェモジュール446Aは、クロスダイクロイックプリズム444(直角プリズム444P)を介して液晶パネル441R,441G,441B、入射側偏光板442、および射出側偏光板443等の光学素子に熱伝達可能に接続されていたが、これに限らず、熱伝達可能に接続されていればどのような構成でもよく、例えば、ペルチェモジュール446Aと光学素子とが直接接続される構成、または、以下に示す構成を採用してもよい。
図17は、ペルチェモジュール446Aと液晶パネル441R,441G,441B、入射側偏光板442、および射出側偏光板443等の光学素子との他の接続状態を示す図である。なお、図17は、R,B色光側の構造を示す平面図であるが、G色光側の構造も同様のものとする。
図17は、ペルチェモジュール446Aと液晶パネル441R,441G,441B、入射側偏光板442、および射出側偏光板443等の光学素子との他の接続状態を示す図である。なお、図17は、R,B色光側の構造を示す平面図であるが、G色光側の構造も同様のものとする。
例えば、図17に示すようなペルチェモジュール446Aと光学素子との接続状態を有する光学装置44Aを採用できる。
光学装置44Aは、前記各実施形態で説明した冷却装置446、液晶パネル441R,441G,441B、入射側偏光板442、射出側偏光板443、熱伝導性部材445、およびクロスダイクロイックプリズム444の他、液晶パネル441R,441G,441Bを保持する保持枠450と、クロスダイクロイックプリズム444の上面に固定される台座448と、入射側偏光板442、射出側偏光板443、および保持枠450を支持する支持体449とを備える。
保持枠450は、表面にブラックアルマイト処理が施されたアルミニウム合金から構成され、略中央部分に光束透過用の開口部450Aが形成された矩形状の枠体であり、内部にて各液晶パネル441R,441G,441Bを収納保持する。
台座448は、平面視矩形形状を有するアルミニウム合金製の板体から構成され、クロスダイクロイックプリズム444の上面に固定される。そして、その上面には、冷却装置446を構成するペルチェモジュール446Aが熱伝達可能に接続する。また、その下面には、各支持体449がクロスダイクロイックプリズム444の各光束入射端面に対向するように熱伝達可能に支持固定される。
光学装置44Aは、前記各実施形態で説明した冷却装置446、液晶パネル441R,441G,441B、入射側偏光板442、射出側偏光板443、熱伝導性部材445、およびクロスダイクロイックプリズム444の他、液晶パネル441R,441G,441Bを保持する保持枠450と、クロスダイクロイックプリズム444の上面に固定される台座448と、入射側偏光板442、射出側偏光板443、および保持枠450を支持する支持体449とを備える。
保持枠450は、表面にブラックアルマイト処理が施されたアルミニウム合金から構成され、略中央部分に光束透過用の開口部450Aが形成された矩形状の枠体であり、内部にて各液晶パネル441R,441G,441Bを収納保持する。
台座448は、平面視矩形形状を有するアルミニウム合金製の板体から構成され、クロスダイクロイックプリズム444の上面に固定される。そして、その上面には、冷却装置446を構成するペルチェモジュール446Aが熱伝達可能に接続する。また、その下面には、各支持体449がクロスダイクロイックプリズム444の各光束入射端面に対向するように熱伝達可能に支持固定される。
支持体449は、表面にブラックアルマイト処理が施されたアルミニウム合金から構成され、その内部には、光学素子を支持固定するための支持面449A,449B,449Cが段付状に形成され、該支持面449A,449B,449Cにて保持枠450、入射側偏光板442、および射出側偏光板443を熱伝導性部材445を介して熱伝達可能に支持固定する。
この光学装置44Aでは、ペルチェモジュール446Aは、保持枠450、支持体449、および台座448を介して液晶パネル441R,441G,441B、入射側偏光板442、および射出側偏光板443等の光学素子と熱伝達可能に接続される。
このような構成では、クロスダイクロイックプリズム444を構成する直角プリズム444Pを、熱伝導性を有する部材にて構成する必要がなく、種々の光学材料を用いることができ、光学装置44の設計の自由度が向上する。
この光学装置44Aでは、ペルチェモジュール446Aは、保持枠450、支持体449、および台座448を介して液晶パネル441R,441G,441B、入射側偏光板442、および射出側偏光板443等の光学素子と熱伝達可能に接続される。
このような構成では、クロスダイクロイックプリズム444を構成する直角プリズム444Pを、熱伝導性を有する部材にて構成する必要がなく、種々の光学材料を用いることができ、光学装置44の設計の自由度が向上する。
前記各実施形態では、演算処理部670は、光変調装置440(液晶パネル441R,441G,441B)の温度と、光変調装置440(液晶パネル441R,441G,441B)近傍の環境温度とを比較し、光変調装置440(液晶パネル441R,441G,441B)の温度が環境温度よりも高い場合に、ペルチェ駆動制御部650Bにペルチェモジュール446Aの駆動制御を停止させていたが、これに限らない。例えば、光変調装置440(液晶パネル441R,441G,441B)の温度が環境温度よりも所定の閾値以上に高い場合に、ペルチェ駆動制御部650Bにペルチェモジュール446Aの駆動制御を停止させる構成としてもよい。
前記各実施形態では、演算処理部670は、プロジェクションテレビ10の駆動停止後、光変調装置440(液晶パネル441R,441G,441B)の温度と、光変調装置440(液晶パネル441R,441G,441B)近傍の環境温度とを比較し、光変調装置440(液晶パネル441R,441G,441B)の温度が環境温度よりも高くなるようにペルチェ駆動制御部650Bにペルチェモジュール446Aを駆動制御させていたが、これに限らない。例えば、図14に示す処理S5、および図16に示す処理S25において、光学装置44を冷却する際に、光変調装置440(液晶パネル441R,441G,441B)の温度と、光変調装置440(液晶パネル441R,441G,441B)近傍の環境温度とを比較し、光変調装置440(液晶パネル441R,441G,441B)の温度が環境温度よりも高くなるようにペルチェ駆動制御部650Bにペルチェモジュール446Aを駆動制御させる構成を採用してもよい。
このような構成では、光学装置44の冷却中でも、液晶パネル441R,441G,441B、入射側偏光板442、および射出側偏光板443等の光学素子に結露が生じることを回避できる。
前記各実施形態では、演算処理部670は、プロジェクションテレビ10の駆動停止後、光変調装置440(液晶パネル441R,441G,441B)の温度と、光変調装置440(液晶パネル441R,441G,441B)近傍の環境温度とを比較し、光変調装置440(液晶パネル441R,441G,441B)の温度が環境温度よりも高くなるようにペルチェ駆動制御部650Bにペルチェモジュール446Aを駆動制御させていたが、これに限らない。例えば、図14に示す処理S5、および図16に示す処理S25において、光学装置44を冷却する際に、光変調装置440(液晶パネル441R,441G,441B)の温度と、光変調装置440(液晶パネル441R,441G,441B)近傍の環境温度とを比較し、光変調装置440(液晶パネル441R,441G,441B)の温度が環境温度よりも高くなるようにペルチェ駆動制御部650Bにペルチェモジュール446Aを駆動制御させる構成を採用してもよい。
このような構成では、光学装置44の冷却中でも、液晶パネル441R,441G,441B、入射側偏光板442、および射出側偏光板443等の光学素子に結露が生じることを回避できる。
前記第2実施形態では、光量調節手段としてランプドライバ416Bを採用し、ランプドライバ416Bが光源ランプ416の発光光量を低減させる構成を説明したが、これに限らず、光学絞りを駆動制御して光源ランプ416から光学素子に射出される光束の光量を低減する、例えば、以下の構成を採用してもよい。
図18および図19は、光学絞りを駆動制御して光源ランプ416から光学素子に射出される光束の光量を低減させる構成を示す図である。
例えば、図18に示すように、光学絞りとして、一対の矩形の遮光板700A,700Bを有する開閉遮光部材700を採用し、この開閉遮光部材700を第1レンズアレイ412および第2レンズアレイ413の間に配設する。そして、これら遮光板700A,700Bは、例えばアクチュエータ等の駆動部により回転自在に構成されている。また、図示を略すが、演算処理装置600Bにアクチュエータ等の駆動部を駆動制御する光量調節手段を設ける。そして、光量調節手段は、プロジェクションテレビ10の駆動停止後、駆動部を駆動制御し、遮光板700A,700Bを等しい角度θで回転駆動させることにより、光源ランプ416から光学素子に射出される光束の光量を低減させる。
図18および図19は、光学絞りを駆動制御して光源ランプ416から光学素子に射出される光束の光量を低減させる構成を示す図である。
例えば、図18に示すように、光学絞りとして、一対の矩形の遮光板700A,700Bを有する開閉遮光部材700を採用し、この開閉遮光部材700を第1レンズアレイ412および第2レンズアレイ413の間に配設する。そして、これら遮光板700A,700Bは、例えばアクチュエータ等の駆動部により回転自在に構成されている。また、図示を略すが、演算処理装置600Bにアクチュエータ等の駆動部を駆動制御する光量調節手段を設ける。そして、光量調節手段は、プロジェクションテレビ10の駆動停止後、駆動部を駆動制御し、遮光板700A,700Bを等しい角度θで回転駆動させることにより、光源ランプ416から光学素子に射出される光束の光量を低減させる。
また、例えば、図19に示すように、光学絞りとして、光源からの照明光を透過させる開口部、および光源からの照明光の一部を遮断する遮光部を有する2つの遮光マスク800A,800Bを採用し、これらの遮光マスク800A,800Bを第1レンズアレイ412および第2レンズアレイ413の間に配設する。そして、これら遮光マスク800A,800Bは、例えばアクチュエータ等の駆動部により図19に示す矢印に移動自在に構成されている。また、図示を略すが、演算処理装置600Bにアクチュエータ等の駆動部を駆動制御する光量調整手段を設ける。そして、光量調整手段は、プロジェクションテレビ10の駆動停止後、駆動部を駆動制御して遮光マスク800A,800Bを相互に移動させて遮光部により光源ランプ416から光学素子に射出される光束の光量を低減させる。
なお、上述した光学絞りの位置は、第1レンズアレイ412および第2レンズアレイ413の間に限らず、光源ランプ416と光学素子との間であればどの位置でも構わない。また、ランプドライバ416Bによる発光光量の低減と、上述した光学絞りによる光量の低減を組み合わせた構成としてもよい。
なお、上述した光学絞りの位置は、第1レンズアレイ412および第2レンズアレイ413の間に限らず、光源ランプ416と光学素子との間であればどの位置でも構わない。また、ランプドライバ416Bによる発光光量の低減と、上述した光学絞りによる光量の低減を組み合わせた構成としてもよい。
前記各実施形態では、冷却装置446として、ペルチェモジュール446A上に放熱部材446Bを取り付けた構成を説明したが、これに限らず、内部に冷媒を有して当該冷媒の移動に伴って伝達された熱を移動させる対流熱伝達を利用した、例えば、水冷ジャケット、ヒートパイプ等の放熱装置を組み合わせた構成を採用してもよい。例えば、水冷ジャケットまたはヒートパイプ等によりペルチェモジュール446Aの他方の端部446A2から放出される熱をプロジェクションテレビ10内の空きスペースまで導き、該空きスペースにおいて放熱部材446Bにより放熱させる構成とすることもできる。このような構成では、プロジェクションテレビ10の設計の自由度が高まるとともに、放熱装置を含む光学装置44がプロジェクションテレビ10の小型化の障害となることを回避でき、プロジェクションテレビ10の小型化が図りやすくなる。
前記実施形態では、放熱部材446Bには複数のピン状部材446B2が設けられた構成を説明したが、ピン状に限らない。放熱部材446Bの表面積を大きくできる形状であればよく、例えば、板体446B1上面に略直交するように複数の板状体が並列配置されている構造を採用してもよい。
前記各実施形態では、3つの光変調装置440を用いたプロジェクションテレビ10の例のみを挙げたが、本発明は、1つの光変調装置のみを用いたプロジェクションテレビ、2つの光変調装置を用いたプロジェクションテレビ、あるいは、4つ以上の光変調装置を用いたプロジェクションテレビにも適用可能である。
前記実施形態では、放熱部材446Bには複数のピン状部材446B2が設けられた構成を説明したが、ピン状に限らない。放熱部材446Bの表面積を大きくできる形状であればよく、例えば、板体446B1上面に略直交するように複数の板状体が並列配置されている構造を採用してもよい。
前記各実施形態では、3つの光変調装置440を用いたプロジェクションテレビ10の例のみを挙げたが、本発明は、1つの光変調装置のみを用いたプロジェクションテレビ、2つの光変調装置を用いたプロジェクションテレビ、あるいは、4つ以上の光変調装置を用いたプロジェクションテレビにも適用可能である。
本発明を実施するための最良の構成などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
したがって、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部若しくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
したがって、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部若しくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
本発明のプロジェクタは、光学素子への結露を防止できるため、スクリーンに投射された画像をスクリーンの裏面側から観察するリアプロジェクタ、またはスクリーンに投射された画像をスクリーンの正面側から観察するフロントプロジェクタとして有用である。
10・・・プロジェクションテレビ(プロジェクタ)、46・・・投射レンズ(投射光学装置)、71・・・光変調装置温度検出センサ(光学素子温度検出手段)、72・・・環境温度検出センサ(環境温度検出手段)、411・・・光源装置、416B・・・ランプドライバ(光量調節手段)、441R,441G,441B・・・液晶パネル(光学素子)、442・・・入射側偏光板(光学素子)、443・・・射出側偏光板(光学素子)、446A・・・ペルチェモジュール、650B・・・ペルチェ駆動制御部(ペルチェ駆動制御手段)、670・・・演算処理部(演算処理手段)。
Claims (5)
- 光源装置と、前記光源装置から射出された光束を光学的に変換する複数の光学素子と、前記複数の光学素子を介した光束を拡大投射する投射光学装置とを備えるプロジェクタであって、
前記複数の光学素子のうちの少なくともいずれか1つの光学素子と熱伝達可能に接続され、ペルチェ効果を利用したペルチェモジュールと、
前記ペルチェモジュールに所定の電流を流し、前記ペルチェモジュールを駆動制御するペルチェ駆動制御手段とを備え、
前記ペルチェ駆動制御手段は、当該プロジェクタの駆動を停止する旨の信号を認識すると、前記ペルチェモジュールを駆動制御し、前記光学素子を加熱させることを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項1に記載のプロジェクタにおいて、
前記光学素子の温度を検出する光学素子温度検出手段と、
前記光学素子近傍の環境温度を検出する環境温度検出手段と、
前記光学素子温度検出手段にて検出された温度、および前記環境温度検出手段にて検出された環境温度を比較する演算処理手段とを備え、
前記演算処理手段は、前記光学素子の温度が前記環境温度よりも高くなるように前記ペルチェ駆動制御手段に前記ペルチェモジュールを駆動制御させることを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項1または請求項2に記載のプロジェクタにおいて、
前記光源装置から射出される光束の光量を調節する光量調節手段を備え、
前記光量調節手段は、当該プロジェクタの駆動を停止する旨の信号を認識すると、前記光源装置から前記光学素子に射出される光束の光量を徐々に低減させることを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項1から請求項3のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記ペルチェ駆動制御手段は、前記ペルチェモジュールに流す電流の方向を切り換え自在に構成され、当該プロジェクタの駆動時には、前記ペルチェモジュールを駆動制御して前記光学素子を冷却させるとともに、当該プロジェクタの駆動を停止する旨の信号を認識すると、前記ペルチェモジュールに流す電流の方向を切り換え、前記ペルチェモジュールを駆動制御して前記光学素子を加熱させることを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項1から請求項4のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記複数の光学素子は、光源装置から射出される光束を画像情報に応じて変調する光変調装置と、入射する光束のうち所定の偏光軸を有する光束を射出する偏光板とを含んで構成され、
前記ペルチェモジュールは、前記光変調装置および前記偏光板のうちの少なくともいずれか1つと熱伝達可能に接続されていることを特徴とするプロジェクタ。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009300947A (ja) * | 2008-06-17 | 2009-12-24 | Sanyo Electric Co Ltd | 投写型映像表示装置 |
CN101989032A (zh) * | 2009-07-31 | 2011-03-23 | 精工爱普生株式会社 | 投影仪及控制方法 |
US7926953B2 (en) | 2006-06-15 | 2011-04-19 | Seiko Epson Corporation | Projector with sealed structure having air circulation path |
CN103513502A (zh) * | 2012-06-15 | 2014-01-15 | 三菱电机株式会社 | 光源装置 |
-
2003
- 2003-10-10 JP JP2003351906A patent/JP2005115220A/ja not_active Withdrawn
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