JP2008090192A - Image projection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電気信号により光の方向を変える光路偏向素子を利用した画像投射装置に関し、例えば、プロジェクションディスプレイ等の電子ディスプレイ装置に適用して好適なものである。 The present invention relates to an image projection apparatus using an optical path deflecting element that changes the direction of light according to an electric signal, and is suitable for application to an electronic display apparatus such as a projection display.
液晶材料の特性には温度依存性があるため、光路偏向素子として液晶材料を用いる場合、該光路偏向素子の周囲の温度により光路偏向量が変動する。例えば、1フレームを複数のサブフィールドに分割して、これらサブフィールド毎に見かけの画素位置を移動させ、分割したサブフィールドを順に表示を行う高解像度の画像表示を行う画像投射装置に用いた場合、表示画像のドット位置ずれが発生し、コントラスト低下を引き起こす原因になる。 Since the characteristics of the liquid crystal material are temperature dependent, when a liquid crystal material is used as the optical path deflection element, the optical path deflection amount varies depending on the temperature around the optical path deflection element. For example, when one frame is divided into a plurality of subfields, the apparent pixel position is moved for each subfield, and the divided subfields are used in an image projection apparatus that displays images in order to display the subfields in order. As a result, a dot position shift of the display image occurs, which causes a decrease in contrast.
また、画像投射装置に用いられる表示素子のなかにも、透過型液晶パネルやLCOS(Liquid Crystal on Silicon)等の液晶を用いている表示素子の特性には、温度依存性がある。また、これらの温度制御は通常の室温より高い温度に制御しなければならない場合が多々ある。 Among the display elements used in the image projection apparatus, the characteristics of display elements using liquid crystal such as a transmissive liquid crystal panel or LCOS (Liquid Crystal on Silicon) have temperature dependency. In many cases, these temperature controls must be performed at a temperature higher than the normal room temperature.
透過型液晶パネルから離れた位置にファンを置き、ファンによって取り入れた冷風もしくは光源からの温風を、ファンと液晶パネルの間に設けたダクトによって液晶パネルの設置された位置まで導いて温度制御を行う技術がある。 A fan is placed at a position away from the transmissive LCD panel, and the cool air taken in by the fan or the warm air from the light source is guided to the position where the LCD panel is installed by a duct provided between the fan and the LCD panel to control the temperature. There is technology to do.
一般的に温度制御は、加熱・冷却を積極的に行う場合には、液晶パネルと温度差がある空気を用いる。またより早い制御を行うためには、より温度差のある空気を用いる。 In general, temperature control uses air having a temperature difference from a liquid crystal panel when heating and cooling are actively performed. In order to perform faster control, air having a higher temperature difference is used.
ダクトと液晶パネルの温度制御に用いる空気の流路は、一体化された密閉空間となっていることから、積極的な温度制御を行わない場合においても、積極的な温度制御後には、液晶パネル周囲の温度は制御時の温度に維持される。この現象は特に加熱時の制御で顕著であり、このことから液晶パネルを一定の温度範囲に維持するのが難しいという大きな欠点がある。また、冷風及び温風の切換えを扉のような機械的な機構により行っており、その機構に非常に多くの部品が必要となり、高コストになる。 Since the air flow path used for temperature control of the duct and the liquid crystal panel is an integrated sealed space, even if aggressive temperature control is not performed, after the active temperature control, the liquid crystal panel The ambient temperature is maintained at the control temperature. This phenomenon is particularly conspicuous in the control during heating, and this has the great disadvantage that it is difficult to maintain the liquid crystal panel in a certain temperature range. Further, switching between cold air and hot air is performed by a mechanical mechanism such as a door, and so many parts are required for the mechanism, resulting in high cost.
また、光源からの温風を液晶パネルに通じるダクトに送風するために、機械的な機構を設けている場合では、他に開口部にも温風が通ることから効率が悪い。また、温風吸入ファンを設けた場合にも排気ファンと同空間より同じに温風を得ているために、効率が悪い。 In addition, in the case where a mechanical mechanism is provided to blow the hot air from the light source to the duct leading to the liquid crystal panel, the efficiency is poor because the hot air also passes through the opening. Also, when a hot air intake fan is provided, the efficiency is poor because the hot air is obtained from the same space as the exhaust fan.
ここで、液晶材料を用いた光路偏向素子と、この光路偏向素子またはその該光路偏向素子の温度の傾向を推定可能な所に設置された内部温度センサと、光路偏向素子に風を送る送風手段と、この送風手段により送風される空気の温度を測定できる位置に設置された外部温度センサとを備え、この外部温度センサの検知温度と内部温度センサの検知温度により送風手段の送風量を制御することで光路偏向素子の温度変化を一定範囲に制御する技術が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、従来技術では、光路偏向素子を暖めるための発熱体には、加熱ヒータや電熱線等の加熱する能力を有するものが用いられており、これらを発熱させるために新たなエネルギーが必要となっていた。 However, in the prior art, as the heating element for heating the optical path deflecting element, a heating element such as a heater or a heating wire is used, and new energy is required to generate heat. It was.
そこで、本発明では、光偏向素子や液晶を用いた表示素子の温度制御に関し、ニ方向に分岐するダクトを用い、表示素子(液晶パネル含む)や光偏向素子などの温度制御を行う制御対象をダクトと一体化した密閉した流路内に設置せず、積極的な温度制御を行わない場合には、加熱・冷却用の空気を液晶パネルに影響の少ないダクト内を流すことにより、制御対象への加熱・冷却用の空気の影響を少なくし、制御対象を一定の温度範囲に維持するのを容易にする。また、光源を冷却した後の温風を暖める制御に効率良く用い、新たな熱源とエネルギーを使用せず、送風手段以外の機械的な駆動機構を用いないことから部品点数の少ない、低コスト且つ省エネルギーで温度制御を行うことができる画像投射装置を提供することを目的とする。 Therefore, in the present invention, with respect to temperature control of a display element using an optical deflection element or liquid crystal, a control object for controlling the temperature of the display element (including a liquid crystal panel), the optical deflection element, etc. using a duct branching in two directions. If it is not installed in a closed flow path integrated with the duct and active temperature control is not performed, air for heating / cooling is flown through the duct that has little influence on the liquid crystal panel, so that it can be controlled. The influence of air for heating and cooling is reduced, and it is easy to maintain the controlled object in a certain temperature range. In addition, it is efficiently used to control the warm air after cooling the light source, does not use a new heat source and energy, and does not use a mechanical drive mechanism other than the air blowing means. An object of the present invention is to provide an image projection apparatus capable of performing temperature control with energy saving.
請求項1記載の発明は、光源からの光を表示素子に投射し、この表示素子の表示画像を投射レンズによりスクリーンに拡大投影する画像投射装置において、画像投射装置に外気と通ずる複数の開口部と、表示素子またはその代用特性を有する所に設置された一つ以上の内部温度センサと、分岐する構造を備えたダクトを備え、光源を冷却及び、光源により暖められた空気の送風を行うための第一の送風手段を光源からダクトの分岐の間のダクト内に備え、分岐した一方のダクトである第一の分岐ダクトに、第一の送風手段により送風された一部もしくは全ての空気を表示素子に送風するための第二の送風手段を備え、第一、第二の送風手段の動作を制御する制御手段を備え、光源の状況及び内部温度センサの測定値に従い、第一、第二の送風手段の動作を制御手段により制御することで、表示素子の温度変化を一定範囲に制御することを特徴とする画像投射装置である。 A first aspect of the present invention is an image projection apparatus that projects light from a light source onto a display element, and enlarges and projects a display image of the display element onto a screen by a projection lens. The image projection apparatus has a plurality of openings that communicate with outside air. And one or more internal temperature sensors installed in a place having a display element or a substitute characteristic thereof, and a duct having a branching structure, for cooling the light source and blowing air warmed by the light source The first air blowing means is provided in the duct between the light source and the branch of the duct, and a part or all of the air blown by the first air blowing means is supplied to the first branch duct which is one of the branched ducts. A second air blowing means for blowing air to the display element; a control means for controlling the operation of the first and second air blowing means; the first and second according to the light source status and the measured value of the internal temperature sensor. Blast of By controlling by the control means the operation of the stage, an image projection apparatus characterized by controlling the temperature variation of the display element to a certain range.
請求項2記載の発明は、光源からの光を表示素子に投射し、この表示素子の表示画像を光偏向素子を通し、投射レンズによりスクリーンに拡大投影する画像投射装置において、画像投射装置に外気と通ずる複数の開口部と、光偏向素子またはその代用特性を有する所に設置された一つ以上の内部温度センサと、分岐する構造を備えたダクトを備え、光源を冷却及び、光源により暖められた空気の送風を行うための第一の送風手段を光源からダクトの分岐の間のダクト内に備え、分岐した一方のダクトである第一の分岐ダクトに、第一の送風手段により送風された一部もしくは全ての空気を光偏向素子に送風するための第二の送風手段を備え、第一、第二の送風手段の動作を制御する制御手段を備え、光源の状況及び内部温度センサの測定値に従い、第一、第二の送風手段の動作を制御手段により制御することで、光偏向素子の温度変化を一定範囲に制御することを特徴とする画像投射装置である。 According to a second aspect of the present invention, there is provided an image projection apparatus that projects light from a light source onto a display element, projects an image displayed on the display element through a light deflection element, and projects the enlarged image onto a screen by a projection lens. A plurality of openings communicating with each other, one or more internal temperature sensors installed in a place having a light deflecting element or a substitute characteristic thereof, and a duct having a branching structure, so that the light source can be cooled and heated by the light source. The first air blowing means is provided in the duct between the branch of the duct from the light source, and the first air blowing means blows air to the first branch duct, which is one of the branched air ducts. A second blowing means for blowing part or all of the air to the light deflecting element, a control means for controlling the operation of the first and second blowing means, the condition of the light source and the measurement of the internal temperature sensor In value There, first, by controlling by the control means of an operation of the second blowing means, an image projection apparatus characterized by controlling the temperature variation of the light deflector to a certain range.
請求項3記載の発明は、光源からの光を表示素子に投射し、この表示素子の表示画像を光偏向素子を通し、投射レンズによりスクリーンに拡大投影する画像投射装置において、画像投射装置に外気と通ずる複数の開口部と、光偏向素子及び表示素子またはその代用特性を有する所に設置された一つ以上の内部温度センサと、分岐する構造を備えたダクトを備え、光源を冷却及び、光源により暖められた空気の送風を行うための第一の送風手段を光源からダクトの分岐の間のダクト内に備え、分岐した一方のダクトである第一の分岐ダクトに、第一の送風手段により送風された一部もしくは全ての空気を光偏向素子及び表示素子に送風するための第二の送風手段を備え、第一、第二の送風手段の動作を制御する制御手段を備え、光源の状況及び内部温度センサの測定値に従い、第一、第二の送風手段の動作を制御手段により制御することで、光偏向素子及び表示素子の温度変化を一定範囲に制御することを特徴とする画像投射装置である。 According to a third aspect of the present invention, there is provided an image projection apparatus that projects light from a light source onto a display element, and projects a display image of the display element through a light deflection element and enlarges and projects it onto a screen by a projection lens. A plurality of openings that communicate with each other, one or more internal temperature sensors installed in a place having a light deflection element and a display element or a substitute characteristic thereof, a duct having a branching structure, cooling the light source, and light source The first air blowing means for blowing air warmed by the air is provided in the duct between the branch of the duct from the light source, and the first air blowing means is connected to the first branch duct which is one of the branched ducts by the first air blowing means. A second air blowing means for blowing a part or all of the blown air to the light deflecting element and the display element; a control means for controlling the operation of the first and second air blowing means; as well as An image projection apparatus characterized by controlling the temperature change of the light deflection element and the display element within a certain range by controlling the operation of the first and second air blowing means by the control means in accordance with the measured value of the temperature sensor. It is.
請求項4記載の発明は、請求項1から3のいずれかに記載の画像投射装置において、第一の分岐ダクトは、分岐した他のダクトより低い位置に設置され、且つ第一の送風手段が動作し、第二の送風手段停止時の総圧が、分岐した他のダクトより低い構造を備えたことを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the image projection device according to any one of the first to third aspects, the first branch duct is installed at a lower position than the other branched ducts, and the first air blowing means is provided. It operates and has a structure in which the total pressure when the second blowing means is stopped is lower than that of other branched ducts.
請求項5記載の発明は、請求項1から4のいずれかに記載の画像投射装置において、ダクトから第一の分岐ダクトへの分岐角度を分岐した他のダクトよりも大きくすることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the image projection device according to any one of the first to fourth aspects, the branch angle from the duct to the first branch duct is made larger than that of the other duct branched. .
請求項6記載の発明は、請求項1から5のいずれかに記載の画像投射装置において、第一の分岐ダクトの断面積を分岐した他のダクトよりも小さくすることを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the image projection apparatus according to any one of the first to fifth aspects, the cross-sectional area of the first branch duct is made smaller than that of the other branched branch.
請求項7記載の発明は、請求項1から5のいずれかに記載の画像投射装置において、第一の分岐ダクトの通風抵抗を第二の送風手段を設けることにより、分岐した他のダクトよりも大きくすることを特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, in the image projection apparatus according to any one of the first to fifth aspects, the ventilation resistance of the first branch duct is provided by providing a second air blowing means, so that it is more than the other branched branch duct. It is characterized by being enlarged.
請求項8記載の発明は、請求項1から7のいずれかに記載の画像投射装置において、ダクトにより、光源から画像投射装置の開口部間を繋ぎ、流路を備えたことを特徴とする。 According to an eighth aspect of the present invention, in the image projection device according to any one of the first to seventh aspects, a duct is used to connect between a light source and an opening of the image projection device by a duct.
請求項9記載の発明は、請求項1から8のいずれかに記載の画像投射装置において、第一、第二の送風手段は、光源の状況及び内部温度センサの測定値に応じて、動作のON/OFFを制御手段により制御することを特徴とする。 According to a ninth aspect of the present invention, in the image projection device according to any one of the first to eighth aspects, the first and second air blowing means are operated in accordance with the state of the light source and the measured value of the internal temperature sensor. ON / OFF is controlled by a control means.
請求項10記載の発明は、請求項1から8のいずれかに記載の画像投射装置において、第二の送風手段は、内部温度センサの測定値に応じて、回転数を制御手段により制御することを特徴とする。 According to a tenth aspect of the present invention, in the image projection apparatus according to any one of the first to eighth aspects, the second air blowing means controls the rotational speed by the control means in accordance with the measured value of the internal temperature sensor. It is characterized by.
請求項11記載の発明は、請求項1から8、10のいずれかに記載の画像投射装置において、第一の送風手段は、光源の状況、内部温度センサの測定値、第二の送風手段の動作状況に応じて、回転数を制御手段により制御することを特徴とする。
The invention according to claim 11 is the image projection apparatus according to any one of
請求項12記載の発明は、請求項1から11のいずれかに記載の画像投射装置において、画像投射装置内に、光偏向素子と表示素子の一方または両方を冷却するための、第三の送風手段を備えたことを特徴とする。 A twelfth aspect of the present invention is the image projection apparatus according to any one of the first to eleventh aspects, wherein a third blower for cooling one or both of the light deflection element and the display element is provided in the image projection apparatus. Means are provided.
請求項13記載の発明は、請求項1から12のいずれかに記載の画像投射装置において、第三の送風手段は、内部温度センサの測定値に応じて、動作のON/OFFを制御手段により制御することを特徴とする。 According to a thirteenth aspect of the present invention, in the image projection apparatus according to any one of the first to twelfth aspects, the third blower means turns on / off the operation by the control means according to the measured value of the internal temperature sensor. It is characterized by controlling.
請求項14記載の発明は、請求項1から12のいずれかに記載の画像投射装置において、第三の送風手段は、内部温度センサの測定値に応じて、回転数を制御手段により制御することを特徴とする。 According to a fourteenth aspect of the present invention, in the image projection apparatus according to any one of the first to twelfth aspects, the third blower means controls the rotational speed by the control means in accordance with the measured value of the internal temperature sensor. It is characterized by.
請求項15記載の発明は、請求項1から11のいずれかに記載の画像投射装置において、前後に逆転して送風することができる第一の送風手段と制御手段を備えたことを特徴とする。 According to a fifteenth aspect of the present invention, in the image projection apparatus according to any one of the first to eleventh aspects, the first air blowing means and the control means capable of blowing air in the reverse direction are provided. .
本発明によれば、制御対象への加熱・冷却用の空気の影響を少なくし、制御対象を一定の温度範囲に維持するのを容易にする。また、光源を冷却した後の温風を暖める制御に効率良く用い、新たな熱源とエネルギーを使用せず、送風手段以外の機械的な駆動機構を用いないことから部品点数の少ない、低コスト且つ省エネルギーで温度制御を行うことができる。 According to the present invention, the influence of heating / cooling air on the controlled object is reduced, and it is easy to maintain the controlled object in a certain temperature range. In addition, it is efficiently used to control the warm air after cooling the light source, does not use a new heat source and energy, and does not use a mechanical drive mechanism other than the air blowing means. Temperature control can be performed with energy saving.
次に、本発明の第1の実施の形態の構成について図面を参照して説明する(ファン2)。 Next, the configuration of the first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings (fan 2).
図1から3は本実施の形態における画像投射装置内の光路偏向素子9及び表示素子8の温度制御に関する構成と、空気の流れを示す説明図である。
FIGS. 1 to 3 are explanatory diagrams showing a configuration relating to the temperature control of the optical
画像投射装置であるプロジェクタの表示素子8には、DLP(Digital Light Processing)、透過型液晶パネルやLCOS等、様々なタイプのものが用いられ、表示素子数も各種方式があるが、本実施例では表示素子としてLCOSをRGB各色分用いた三板式のプロジェクタを備えた画像投射装置を示す。勿論、本発明は表示素子のタイプや表示素子数によるものではない。
Various types of
LCOS三板式のプロジェクタには、示した図以外にもミラー、インテグレータ、PBS等々の光学部品が使用されるが、本実施の形態では、本発明の温度制御に関する説明に必要な部分のみを図示することとする。また、温度制御の対象としては、光偏向素子9だけの場合と、表示素子8を含めた両方の場合があるが、ここでは両方の温度制御を行う場合を示し、以後温度制御を行う光偏向素子9と表示素子8を制御対象と記す。
The LCOS three-plate projector uses optical components such as mirrors, integrators, and PBSs in addition to the drawings shown in the drawing, but in this embodiment, only the portions necessary for the explanation related to temperature control of the present invention are shown. I will do it. The temperature control target includes both the
画像投射装置外部に通じる開口部1の傍に光源であるランプ2が設置され、開口部1とは異なる方向に第一の送風手段であるファン3がダクト4内に設置され、ダクト4は第一の分岐ダクトであるダクト5とダクト6に分岐し、ダクト6より低く位置するダクト5には、第二の送風手段であるファン7が設置されている。
A
ファン3の動作は制御手段15によって、光源温度センサ16及び内部温度センサ13の測定値に応じて制御手段15により制御され、ファン7は内部温度センサ13の測定値に応じて制御手段15により制御される。光源温度センサ16は光源付近に設置され、内部温度センサ13は制御対象である表示素子8、光偏向素子9またはその代用特性を有する所に設置されるが図示せず省略する。
The operation of the
流体である空気が運動をすると必ず空気の動きに関係のない静圧と、気流の速度に関する動圧をもち、この和を総圧という。 When the fluid air moves, it always has a static pressure that is not related to the movement of the air and a dynamic pressure related to the velocity of the airflow, and this sum is called the total pressure.
図1は制御対象を暖めない場合である。ファン7は回転しない。温風の上に上がる性質と、分岐後のダクト6の方がダクト5に比べ第一の送風手段が動作し、第二の送風手段停止時の総圧が、ダクト5より低い構造になっていることから、温風はダクト5には行かず、ダクト6を通り排出されることにより、制御対象へ影響は与えない。
FIG. 1 shows a case where the controlled object is not warmed. The
総圧を低くする方法の説明として、図5はダクト4に対するダクト5とダクト6の分岐角度を、図6はダクト5とダクト6の分岐部の断面積を、図7はダクト6がファン7により通風抵抗を高めることについての説明図である。
FIG. 5 shows the branching angle of the
図5のようにAの分岐角度をBの分岐角度より大きくすることにより、ダクト6の圧力損失係数がダクト5に比べて大きくなることから、総圧が低くなることにより、ダクト6の方がダクト4からの空気が流れ難くなる。
As shown in FIG. 5, by making the branch angle of A larger than the branch angle of B, the pressure loss coefficient of the
図6のように分岐部の断面積CをDより小さくすることで、ダクト6の方がダクト5に比べ、ダクト4からの空気が流れ難くなる。
As shown in FIG. 6, by making the cross-sectional area C of the branch portion smaller than D, the air from the
図7のようにダクト6内にファン7を備えることで、空気の流れる空間が狭められることで、通風抵抗が高くなる。これにより、ダクト6の方がダクト5に比べ、ダクト4からの空気が流れ難くなる。
By providing the
図2と図3は制御対象を暖める場合である。制御対象とは、光偏向素子9の場合と表示素子8を含めた両方の場合があるが、ここでは両方の温度制御を行う場合を示している。
2 and 3 show a case where the controlled object is warmed. The object to be controlled includes both the case of the
ファン3が回転することにより、開口部である開口部1より風が機器内部に送られることにより、ランプ2が冷却される。
When the
ランプ2を冷却することにより暖められた温風は、ファン3を通りダクト4に送られる。
The warm air warmed by cooling the
ダクト4を通った温風は、制御対象を暖める場合には、ダクト6より低く位置したダクト5にある第二の送風手段であるファン7を回転させることにより、ダクト4の温風がファン7によりダクト5の方向に送られ、ダクト5外の制御対象に送られる。
When the hot air passing through the
図3は、ファン3の送風能力がファン7の送風能力を上回っている場合であるが、ファン7の送風能力外の温風は、ダクト5の方向に流れ、制御対象に影響を与えることがない。
FIG. 3 shows a case where the air blowing capacity of the
図1以降の説明図では、ダクト5から制御対象までは開放空間となっているが、ダクト5からの風が、制御対象に効率的且つ均等に影響を与える為に、その間のダクト5の形状を制御対象の位置に合わせたり、制御対象までダクト5を伸ばしたり、制御対象を囲う構造を用いることもある。
In the explanatory diagrams after FIG. 1, an open space is formed from the
図4に制御手段15を用いた温度制御に関する概略説明図を示す。制御対象の温度制御は、制御対象かその代用特性を有する所に設置された内部温度センサ13や光源の状態を見るための光源温度センサ16をはじめとする複数の温度センサの出力は、A/D変換器12を介して温度制御回路14に入力され、各センサの温度が検出される。この値を用いて、ファン3とファン7の動作を制御することにより行うことができる。
FIG. 4 shows a schematic explanatory diagram relating to temperature control using the control means 15. The temperature control of the object to be controlled is based on the output of a plurality of temperature sensors including the internal temperature sensor 13 installed in the control object or a place having the substitute characteristic and the light
図4ではセンサとして内部温度センサ13と光源温度センサ16が接続されているだけであるが、他の温度センサも用いる場合には、その数に合わせてA/D変換器を備え、これを介して温度センサの出力を変換し、温度制御回路14に入力し制御を行う。
In FIG. 4, only the internal temperature sensor 13 and the light
内部温度センサ13の値が設定値未満の場合には、制御対象を暖める制御を行い、設定値以上の場合には、暖めない制御を行う。 When the value of the internal temperature sensor 13 is less than the set value, control for warming the control target is performed, and when the value is equal to or greater than the set value, control for not warming is performed.
また、過去と現在の温度を参照すると、より繊細な温度制御を行うことができる。 Further, by referring to the past and present temperatures, more delicate temperature control can be performed.
以上により、制御対象を暖めるための発熱体を備えることなく、本来は捨てられていた熱を用いて、制御対象を加熱する、省エネルギーな温度制御を行うことができる画像投射装置を提供することができた。 As described above, it is possible to provide an image projection apparatus that can perform energy-saving temperature control that heats a control object using heat that was originally discarded without providing a heating element for heating the control object. did it.
次に本発明の第2の実施の形態について説明する(冷却専用ファン)。 Next, a second embodiment of the present invention will be described (cooling fan).
図9から11は、第1の実施の形態に第三の送風手段として冷却用のファン10を加えた、温度制御に関する空気の流れる方向を表した説明図である。
FIGS. 9 to 11 are explanatory views showing the direction of air flow related to temperature control, in which a cooling
光源温度センサ16は光源付近に設置され、内部温度センサ13は制御対象である表示素子8、光偏向素子9またはその代用特性を有する所に設置されるが図示せず省略する。
The light
図9のように、積極的に制御対象へ影響を与えない場合と、図10のように制御対象を暖める場合は、ファン3とファン7の動作は実施例1と同じであり、ファン10は止まっている。ファン10は、制御手段15により制御される、制御手段15ではドライバ11を通して温度制御回路14によりその動作を制御される。
When the control object is not positively affected as shown in FIG. 9 and when the control object is warmed as shown in FIG. 10, the operations of the
本実施の形態では、図8のような構成になる。制御対象かその代用特性を有する所に設置された内部温度センサ13や光源の状態を見るための光源温度センサ16をはじめとする複数の温度センサの出力は、A/D変換器12を介して温度制御回路14に入力され、各センサの温度が検出される。この値を用いて、ファン3、ファン7、ファン10の動作を制御することにより行うことができる。
In this embodiment, the configuration is as shown in FIG. Outputs of a plurality of temperature sensors including an internal temperature sensor 13 installed in a controlled object or a place having a substitute characteristic and a light
図8ではセンサとして内部温度センサ13と光源温度センサ16が接続されているだけであるが、他の温度センサも用いる場合には、その数に合わせてA/D変換器を備え、これを介して温度センサの出力を変換し、温度制御回路14に入力し制御を行う。
In FIG. 8, only the internal temperature sensor 13 and the light
図11の制御対象を冷却する場合には、ファン10が回転し、制御対象より温度の低い周囲の空気、もしくは外気を制御対象の方向に送ることにより制御対象を冷却することができる。
When the control target in FIG. 11 is cooled, the
図9から11ではファン10は制御対象の上側方に図示されているが、その設置位置は制御対象に対して送風できる位置に設置されておればよく、これに限定されるものではない。
9 to 11, the
これらの温度制御は、少なくとも前記光路偏向素子またはその代用特性を有する所に設置された内部温度センサをはじめとする1つ以上の温度センサの値を用いて、各ファンの回転動作を制御することにより行うことができる。 These temperature controls control the rotational operation of each fan by using values of at least one temperature sensor including an internal temperature sensor installed at a place having at least the optical path deflecting element or a substitute characteristic thereof. Can be performed.
温度センサの測定対象としては、他にダクト4、冷却ファン周囲の温度などがあり、これらを測定することにより、より繊細な制御を行うことができるようになる。
Other measurement objects of the temperature sensor include the temperature around the
内部温度センサ13の値が下限の設定値以下の場合には、制御対象を暖める制御を行い、上限の設定値以上の場合には、冷却する制御を行う。このようにファン10を新たに備えることにより、制御対象の冷却が積極的に行えることになり、温度制御を迅速におこなえる画像投射装置を提供することができるようになった。
When the value of the internal temperature sensor 13 is equal to or lower than the lower limit set value, control to warm the control target is performed, and when the value is equal to or higher than the upper limit set value, cooling control is performed. By newly providing the
次に、本発明の第3の実施の形態について説明する(回転制御ファン)。 Next, a third embodiment of the present invention will be described (rotation control fan).
第1、2の実施の形態のファン3、ファン7やファン10を回転が制御できるファンにすることにより、制御対象への送風量を調節することが可能となる。
By making the
第1、2の実施の形態の構成では、ファン7の回転を増減させることで、制御対象への影響を増減することができる。
In the configuration of the first and second embodiments, the influence on the controlled object can be increased or decreased by increasing or decreasing the rotation of the
また、第3の実施の形態の構成では、ファン7やファン10の動作時の回転を増減させることで、制御対象への影響を増減することができる。これらの温度制御は、少なくとも上記光路偏向素子またはその代用特性を有する所に設置された内部温度センサをはじめとする1つ以上の温度センサの値を用いて、各ファンの回転数や動作を制御手段15により制御することで行うことができる。
In the configuration of the third embodiment, the influence on the controlled object can be increased or decreased by increasing or decreasing the rotation of the
回転数は、温度に対応した設定にする。以上のことにより、このようにファンに回転を制御することができるものを用いることにより、その送風量を制御でき、それにより制御対象の温度制御をより繊細に行えることが可能となった。 The rotation speed is set according to the temperature. As described above, by using a fan whose rotation can be controlled as described above, the amount of blown air can be controlled, and thereby the temperature control of the controlled object can be performed more delicately.
次に、本発明の第4の実施の形態について説明する(逆転ファン)。 Next, a fourth embodiment of the present invention will be described (reversing fan).
本実施の形態の制御手段15を用いた温度制御に関する概略説明図は図4を用いる。また、図12、13では光源温度センサ16は光源付近に設置され、内部温度センサ13は制御対象である表示素子8、光偏向素子9またはその代用特性を有する所に設置され、ドライバ11は制御手段15内にあるが、図示せず省略する。
FIG. 4 is used as a schematic explanatory diagram relating to temperature control using the control means 15 of the present embodiment. 12 and 13, the light
図12には、実施例1の第一の送風手段であるファン3に、前後に逆転して送風する機能を備えたファン3を用いた、温度制御に関する空気の流れる方向を表した説明図である。ファン3は制御手段15により制御される、制御手段15ではドライバ11を通して温度制御回路14によりその動作を制御する。
FIG. 12 is an explanatory diagram showing the direction of air flow related to temperature control using a
ファン3には直流駆動のファンを用い、電圧を逆転させることにより回転が逆転し、逆方向に送風することができる。制御対象を暖める場合と何も影響を与えない場合は、実施例1と同様の制御を行うが、冷却する制御を行う場合には、ファン3を光源方向に送風するように回転させることにより、開口部1からランプ2以外のダクト4内には、ダクト6からの冷却用の空気がファン3により送風される。
The
ファン7が回転することにより、冷却用の空気はダクト5を通り、制御対象に影響を与えることで、冷却を行う。ダクト5とダクト6の総圧によっては、図13のように少量の空気がダクト6よりダクト4に流れる場合もある。
As the
これらの温度制御は、少なくとも前記光路偏向素子またはその代用特性を有する所に設置された内部温度センサをはじめとする1つ以上の温度センサの値を用いて、各ファンの回転動作を制御することにより行うことができる。 These temperature controls control the rotational operation of each fan by using values of at least one temperature sensor including an internal temperature sensor installed at a place having at least the optical path deflecting element or a substitute characteristic thereof. Can be performed.
温度センサの測定対象としては、他にダクト4、ダクト5の温度などがあり、これらを測定することにより、より繊細な制御を行うことができるようになる。
Other measurement objects of the temperature sensor include the temperature of the
内部温度センサ13の値が下限の設定値以下の場合には、制御対象を暖める制御を行い、上限の設定値以上の場合には、冷却する制御を行う。以上のように、第一の送風手段であるファン3の送風方向を逆転できるファンとすることで、冷却用の送風手段を備えることなく、制御対象の温度を積極的に制御することができる画像投射装置を提供することができた。
When the value of the internal temperature sensor 13 is equal to or lower than the lower limit set value, control to warm the control target is performed, and when the value is equal to or higher than the upper limit set value, cooling control is performed. As described above, by using a fan that can reverse the blowing direction of the
以下に、各請求項ごとの目的と作用効果を説明する。 Below, the purpose and action effect of each claim will be described.
(請求項1の目的)
表示素子への積極的な温度制御時以外の温度制御に用いる空気の影響が少なく、排気していたエネルギーを用いた、熱効率のよい省エネルギーな熱制御を行う。
(Object of claim 1)
There is little influence of air used for temperature control other than during active temperature control on the display element, and heat-efficient and energy-saving heat control using the exhausted energy is performed.
(請求項2の目的)
光路偏向素子への積極的な温度制御時以外の温度制御に用いる空気の影響が少なく、排気していたエネルギーを用いた、熱効率のよい温度制御を行う。
(Object of claim 2)
The temperature of the optical path deflecting element is less affected by air used for temperature control other than during active temperature control, and temperature control with high thermal efficiency is performed using the exhausted energy.
(請求項3の目的)
表示素子と光路偏向素子への積極的な温度制御時以外の温度制御に用いる空気の影響が少なく、排気していたエネルギーを用いた、熱効率のよい温度制御を行う。
(Object of claim 3)
The temperature of the display element and the optical path deflecting element is less affected by the air used for temperature control other than during active temperature control, and temperature control with high thermal efficiency is performed using the exhausted energy.
(請求項4の目的)
表示素子や光偏向素子への不要な温風の影響を少なくする。
(Object of claim 4)
The influence of unnecessary warm air on the display element and the light deflection element is reduced.
(請求項5の目的)
表示素子や光偏向素子への不要な温風の影響を少なくする。
(Object of claim 5)
The influence of unnecessary warm air on the display element and the light deflection element is reduced.
(請求項6の目的)
表示素子や光偏向素子への不要な温風の影響を少なくする。
(Object of claim 6)
The influence of unnecessary warm air on the display element and the light deflection element is reduced.
(請求項7の目的)
表示素子や光偏向素子への不要な温風の影響を少なくする。
(Object of claim 7)
The influence of unnecessary warm air on the display element and the light deflection element is reduced.
(請求項8の目的)
画像投射装置内の他の部品への温風の影響を少なくする。
(Object of claim 8)
Reduce the influence of hot air on other components in the image projection device.
(請求項9の目的)
光源の状況及び内部温度センサの測定値に応じた温度制御を行う。
(Object of claim 9)
Temperature control is performed according to the condition of the light source and the measured value of the internal temperature sensor.
(請求項10の目的)
より繊細な温度制御を行う。
(Object of claim 10)
Perform more delicate temperature control.
(請求項11の目的)
第二の送風手段の動作状況に応じた、繊細な温度制御を行う。
(Object of claim 11)
Delicate temperature control is performed in accordance with the operation status of the second blowing means.
(請求項12の目的)
加熱・冷却を積極的に行う温度制御を行う。
(Object of claim 12)
Perform temperature control that actively heats and cools.
(請求項13の目的)
前記内部温度センサの測定値に応じた、冷却する温度制御を行う。
(Object of claim 13)
Cooling temperature control is performed according to the measurement value of the internal temperature sensor.
(請求項14の目的)
より繊細な冷却する温度制御を行う。
(Object of claim 14)
Perform more delicate cooling temperature control.
(請求項15の目的)
少ない送風手段で、加熱・冷却の温度制御及び光源の冷却を行う。
(Object of claim 15)
Controls the temperature of heating and cooling and cools the light source with a small number of blowing means.
(請求項1に対する作用効果)
ダクトに分岐を設けることで、表示素子への積極的な温度制御時以外の温度制御に用いる空気の影響が少なくなり、表示素子を暖める温度制御に、光源を冷却した後の温風を利用することにより、加熱するための新たなエネルギー使うことなく、表示素子の温度変化を一定範囲に制御することができる。
(Operational effect on claim 1)
By providing a branch in the duct, the influence of air used for temperature control other than during active temperature control on the display element is reduced, and hot air after cooling the light source is used for temperature control to warm the display element. Thus, the temperature change of the display element can be controlled within a certain range without using new energy for heating.
(請求項2に対する作用効果)
ダクトに分岐を設けることで、光偏向素子への積極的な温度制御時以外の温度制御に用いる空気の影響が少なくなり、光路偏向素子を暖める温度制御に、光源を冷却した後の温風を利用することにより、加熱するための新たなエネルギー使うことなく、光路偏向素子の温度変化を一定範囲に制御することができる。
(Operational effect on claim 2)
By providing a branch in the duct, the influence of air used for temperature control other than during active temperature control on the light deflection element is reduced, and the warm air after cooling the light source is used for temperature control to warm the light path deflection element. By using this, the temperature change of the optical path deflecting element can be controlled within a certain range without using new energy for heating.
(請求項3に対する作用効果)
ダクトに分岐を設けることで、表示素子と光偏向素子への積極的な温度制御時以外の温度制御に用いる空気の影響が少なくなり、表示素子と光路偏向素子をともに暖める温度制御に、光源を冷却した後の温風を利用することにより、加熱するための新たなエネルギー使うことなく、表示素子と光路偏向素子の温度変化を一定範囲に制御することができる。
(Operational effect on claim 3)
By providing a branch in the duct, the influence of air used for temperature control other than during active temperature control on the display element and the light deflection element is reduced, and the light source is used for temperature control that warms both the display element and the optical path deflection element. By using the warm air after cooling, the temperature change of the display element and the optical path deflecting element can be controlled within a certain range without using new energy for heating.
(請求項4に対する作用効果)
前記第一の分岐ダクトを前記分岐した他のダクトより低い位置に設置し、且つ第一の送風手段が動作、前記第二の送風手段停止した時の総圧が、前記分岐した他のダクトより低い構造を備えることにより、表示素子や光偏向素子への不要な温風の影響を少なくすることができる。
(Operational effect on claim 4)
The first branch duct is installed at a lower position than the other branched ducts, and the first blowing means is operated, and the total pressure when the second blowing means is stopped is higher than that of the other branched branches. By providing a low structure, the influence of unnecessary warm air on the display element and the light deflection element can be reduced.
(請求項5に対する作用効果)
前記第一の分岐ダクトへの分岐角度を分岐した他のダクトよりも大きくすることにより、低い位置にある前記第一の分岐ダクトの総圧が他の分岐したダクトより低い構造を備えることができる。
(Operational effect on claim 5)
By making the branch angle to the first branch duct larger than that of the other branched ducts, it is possible to provide a structure in which the total pressure of the first branch duct in the lower position is lower than that of the other branched ducts. .
(請求項6に対する作用効果)
前記第一の分岐ダクトの断面積を分岐した他のダクトよりも小さくすることにより、前記第一の分岐ダクトの総圧が分岐した他のダクトより低い構造を備えることができる。
(Operational effect on claim 6)
By making the cross-sectional area of the first branch duct smaller than that of the other duct branched, it is possible to provide a structure in which the total pressure of the first branch duct is lower than that of the other duct branched.
(請求項7に対する作用効果)
第一の分岐ダクトの通風抵抗を第二の送風手段を設けることにより、分岐した他のダクトよりも大きくすることにより、前記第一の分岐ダクトの総圧が他の分岐したダクトより低い構造を備えることができる。
(Operational effect on claim 7)
A structure in which the total pressure of the first branch duct is lower than that of the other branched ducts by making the ventilation resistance of the first branch duct larger than that of the other branched ducts by providing the second blowing means. Can be provided.
(請求項8に対する作用効果)
ダクトにより、前記光源から前記画像投射装置の開口部間を繋ぎ、流路を備えたことにより、画像投射装置内の他の部品への温風の影響を少なくすることができる。
(Operational effect on claim 8)
The duct connects between the light source and the opening of the image projection apparatus, and the flow path is provided, so that the influence of warm air on other components in the image projection apparatus can be reduced.
(請求項9に対する作用効果)
第一、第二の送風手段を光源の状況及び内部温度センサの測定値に応じて、動作のON/OFFを制御手段により制御することで、一定の送風量による温度制御を行うことができる。
(Operational effect on claim 9)
By controlling ON / OFF of the operation of the first and second air blowing means according to the state of the light source and the measured value of the internal temperature sensor by the control means, it is possible to perform temperature control with a constant air flow rate.
(請求項10に対する作用効果)
第二の送風手段を内部温度センサの測定値に応じて、回転数を制御手段により制御することで、より繊細な温度制御を行うことができる。
(Operational effect on claim 10)
More delicate temperature control can be performed by controlling the number of rotations of the second air blowing means by the control means in accordance with the measured value of the internal temperature sensor.
(請求項11に対する作用効果)
第一の送風手段を光源の状況、内部温度センサの測定値、第二の送風手段の動作状況に応じて、第一の送風手段の回転数を制御手段により制御することで、第二の送風手段の送風による効果をより安定したものにし、より繊細な温度制御を行うことができる。
(Operational effect on claim 11)
By controlling the number of rotations of the first blowing means by the control means according to the status of the light source, the measured value of the internal temperature sensor, and the operating status of the second blowing means, the second blowing The effect by the ventilation of a means can be made more stable, and more delicate temperature control can be performed.
(請求項12に対する作用効果)
冷却用に第三の送風手段を備えたことにより、加熱・冷却を積極的に行う温度制御を行うことができる。
(Operational effect on claim 12)
By providing the third air blowing means for cooling, temperature control for positively heating and cooling can be performed.
(請求項13に対する作用効果)
第三の送風手段を内部温度センサの測定値に応じて、動作のON/OFFを制御手段により制御することで、一定の送風量による冷却する温度制御を行うことができる。
(Operational effect on claim 13)
By controlling the ON / OFF of the operation of the third air blowing means according to the measured value of the internal temperature sensor by the control means, it is possible to perform temperature control for cooling with a constant air flow rate.
(請求項14に対する作用効果)
第三の送風手段を内部温度センサの測定値に応じて、回転数を制御手段により制御することにより、より繊細な温度制御を行うことができる。
(Function and effect on claim 14)
More delicate temperature control can be performed by controlling the number of rotations of the third air blowing means by the control means in accordance with the measured value of the internal temperature sensor.
(請求項15に対する作用効果)
前後に逆転して送風することができる第一の送風手段と制御手段を備えたことにより、少ない送風手段で、積極的な加熱・冷却の温度制御及び、光源の冷却を行うことができる。
(Operational effect on claim 15)
By providing the first air blowing means and the control means that can be blown backward and forward, the temperature control of the active heating / cooling and the cooling of the light source can be performed with few air blowing means.
なお、上述する各実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更実施が可能である。 Each of the above-described embodiments is a preferred embodiment of the present invention, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
1 開口部
2 ランプ
3、7 ファン
4,5,6 ダクト
8 1表示素子
9 光偏向素子
15 制御手段
DESCRIPTION OF
Claims (15)
前記画像投射装置に外気と通ずる複数の開口部と、前記表示素子またはその代用特性を有する所に設置された一つ以上の内部温度センサと、分岐する構造を備えたダクトを備え、光源を冷却及び、前記光源により暖められた空気の送風を行うための第一の送風手段を光源からダクトの分岐の間のダクト内に備え、分岐した一方のダクトである第一の分岐ダクトに、前記第一の送風手段により送風された一部もしくは全ての空気を前記表示素子に送風するための第二の送風手段を備え、前記第一、第二の送風手段の動作を制御する制御手段を備え、光源の状況及び前記内部温度センサの測定値に従い、前記第一、第二の送風手段の動作を前記制御手段により制御することで、前記表示素子の温度変化を一定範囲に制御することを特徴とする画像投射装置。 In an image projection apparatus that projects light from a light source onto a display element, and enlarges and projects a display image of the display element onto a screen by a projection lens.
The image projection apparatus includes a plurality of openings communicating with outside air, one or more internal temperature sensors installed in the display element or a place having a substitute characteristic thereof, and a duct having a branching structure to cool a light source. And a first blowing means for blowing air warmed by the light source is provided in the duct between the light source and the branch of the duct, and the first branch duct, which is one of the branched branches, is provided in the first branch duct. A second blowing unit for blowing part or all of the air blown by one blowing unit to the display element, a control unit for controlling the operation of the first and second blowing units, According to the condition of the light source and the measured value of the internal temperature sensor, the temperature change of the display element is controlled within a certain range by controlling the operation of the first and second blowing means by the control means. Images Cum apparatus.
前記画像投射装置に外気と通ずる複数の開口部と、前記光偏向素子またはその代用特性を有する所に設置された一つ以上の内部温度センサと、分岐する構造を備えたダクトを備え、光源を冷却及び、前記光源により暖められた空気の送風を行うための第一の送風手段を光源からダクトの分岐の間のダクト内に備え、分岐した一方のダクトである第一の分岐ダクトに、前記第一の送風手段により送風された一部もしくは全ての空気を前記光偏向素子に送風するための第二の送風手段を備え、前記第一、第二の送風手段の動作を制御する制御手段を備え、光源の状況及び前記内部温度センサの測定値に従い、前記第一、第二の送風手段の動作を前記制御手段により制御することで、前記光偏向素子の温度変化を一定範囲に制御することを特徴とする画像投射装置。 In an image projection apparatus that projects light from a light source onto a display element, and displays a display image of the display element through a light deflection element, and enlarges and projects onto a screen by a projection lens.
The image projection device includes a plurality of openings communicating with outside air, one or more internal temperature sensors installed in the light deflection element or a place having a substitute characteristic thereof, a duct having a branching structure, and a light source. The first branch duct, which is one of the branched ducts, is provided with a first blowing means for cooling and blowing the air warmed by the light source in the duct between the light source and the branch of the duct. Control means for controlling the operation of the first and second blowing means, comprising second blowing means for blowing part or all of the air blown by the first blowing means to the light deflection element. The temperature change of the light deflection element is controlled within a certain range by controlling the operation of the first and second blowing means by the control means according to the condition of the light source and the measured value of the internal temperature sensor. Features Image projection apparatus.
前記画像投射装置に外気と通ずる複数の開口部と、前記光偏向素子及び前記表示素子またはその代用特性を有する所に設置された一つ以上の内部温度センサと、分岐する構造を備えたダクトを備え、光源を冷却及び、前記光源により暖められた空気の送風を行うための第一の送風手段を光源からダクトの分岐の間のダクト内に備え、分岐した一方のダクトである第一の分岐ダクトに、前記第一の送風手段により送風された一部もしくは全ての空気を前記光偏向素子及び前記表示素子に送風するための第二の送風手段を備え、前記第一、第二の送風手段の動作を制御する制御手段を備え、光源の状況及び前記内部温度センサの測定値に従い、前記第一、第二の送風手段の動作を前記制御手段により制御することで、前記光偏向素子及び前記表示素子の温度変化を一定範囲に制御することを特徴とする画像投射装置。 In an image projection apparatus that projects light from a light source onto a display element, and displays a display image of the display element through a light deflection element, and enlarges and projects onto a screen by a projection lens.
A plurality of openings that communicate with the outside air in the image projection device, one or more internal temperature sensors installed in the light deflection element and the display element or a place having the substitute characteristics thereof, and a duct having a branching structure. A first branch that is one of the branched ducts, provided with a first blowing means for cooling the light source and blowing air warmed by the light source in the duct between the light source and the branch of the duct The duct is provided with second blowing means for blowing a part or all of the air blown by the first blowing means to the light deflecting element and the display element, and the first and second blowing means are provided. And controlling the operation of the first and second air blowing means by the control means according to the condition of the light source and the measured value of the internal temperature sensor. display Image projection apparatus characterized by controlling the temperature variation of the child within a certain range.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011521302A (en) * | 2008-05-27 | 2011-07-21 | シェンツェン ニュウ スーパー−ブライト エルシーディー ディスプレイ シーオー.,エルティディー. | LCD device with heat dissipation structure |
CN106226928A (en) * | 2016-08-29 | 2016-12-14 | 贵州晟昌科技有限公司 | Blower fan blow-dry device and liquid crystal module production system |
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- 2006-10-04 JP JP2006273421A patent/JP2008090192A/en not_active Withdrawn
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