JP2009031621A

JP2009031621A - 映像投射装置

Info

Publication number: JP2009031621A
Application number: JP2007197096A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Hosoe; 良則細江
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2007-07-30
Filing date: 2007-07-30
Publication date: 2009-02-12

Abstract

【課題】映像投射装置において、高温になった光源を冷却するための技術に関するものである。
【解決手段】光源と、前記光源から入射する光を画像信号に応じて変調する空間光変調素子と、
前記映像信号から平均輝度を算出する平均輝度算出部と、
前記平均輝度算出部で算出された平均輝度に応じて光源の出力を変化させる光源制御部と、
前記光源周辺の温度を測定する温度センサとを有し、
前記光源制御部は前記温度センサからの信号が所定の温度を超え、さらに前記平均輝度算出部からの算出結果が所定の値を超えて変化した場合に、前記光源の出力を変化させることで、光源の温度を低下させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、映像投射装置の光源冷却に関するものである。

より詳細には、映像投射装置の光源の出力を変化させることにより光源の温度上昇を防ぐ技術に関する。

従来、リアプロジェクションテレビ（映像投射装置）の冷却は、筺体内部にファンを設け、空気の流れを作ることで冷却を行っていた。また、最近ではファンが駆動することによる騒音の低減のため、内部に温度センサを設け、検出された温度によってファンの入切や、さらにファンの回転数を可変させることが一般的になっている。

さらには、発熱体である光源の電圧を調整することで、温度調整を行う方法がある（例えば、特許文献１参照）。具体的には、本体内に設置した温度センサが光学エンジンの部品温度または、周囲の空気温度の上昇を検出したとき、冷却ファンの印加電圧を上げることができると判断した場合は、冷却ファンの印加電圧を上げるように働きかけて冷却ファンの回転数を増加させる。また冷却ファンへの印加電圧が上限であると判断した場合は、光源への電力を時間をかけて徐々に低下させる。これにより、本体を設置する環境温度を見越して、冷却能力の高い高回転あるいは大径のファンを採用する必要がないため、小型で低騒音な冷却方法を実現している。
特開２００３−４３５８５号公報

しかしながら、前記従来の構成では、光源の電力低下による投写映像の輝度変化を回避するために、光源への電力を時間をかけて低下させているため、目標とする冷却温度に到達するまで時間がかかるという課題がある。そのため、光源の電力制御の開始条件となる温度閾値を、前記冷却温度への到達時間を考慮して設定する必要があり、実装部品の許容温度に対して、必要以上に低い温度で閾値を設定しなければならない。そのため、実装部品の許容温度と実温度の差に余裕があるにも関わらず、光源の電力低下が発生してしまい、視聴者にとって好ましくない。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、ユーザーに視覚的違和感を感じさせることなく、光源の電力を制御することで光源の冷却を行う映像投写装置を提供する、ことを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の映像投射装置は、光源と、
前記光源から入射する光を画像信号に応じて変調する空間光変調素子と、
前記映像信号から平均輝度を算出する平均輝度算出部と、
前記平均輝度算出部で算出された平均輝度に応じて光源の出力を変化させる光源制御部と、
前記光源周辺の温度を測定する温度センサとを有し、
前記光源制御部は前記温度センサからの信号が所定の温度を超え、さらに前記平均輝度算出部からの算出結果が所定の値を超えて変化した場合に、前記光源の出力を変化させることを特徴とするものである。

さらに本発明の映像投射装置において、前記光源制御部は、前記温度センサからの出力が高温状態と判断した場合には、前記平均輝度をさらに低下させることを特徴とするものである。

さらに本発明の映像投射装置において、前記光源制御部は、前記温度センサからの出力が高温状態が解消されたと判断した場合には、前記平均輝度を基に戻すことを特徴とするものである。

本発明の映像投写装置の光源制御方法によれば、ユーザーに視覚的に違和感を感じさせることなく高原の温度制御を行うことができる。

以下に、本発明の映像投写装置の光源制御方法の実施の形態を図面とともに詳細に説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における映像投写装置のブロック図を示す。

光源１の光は、ダイクロイックミラーＢ３によりＢの成分のみ反射し、ミラー６ａで反射し、液晶パネル７ａに入射する。ダイクロイックミラーＢ３を通貨した光は、ダイクロイックミラーＧ４によりＧの成分のみ反射し、液晶パネル７ｃに入射する。ダイクロイックミラーＧ４を通貨した光は、ミラー６ｃ、ミラー６ｂにより反射し、液晶パネル７ｂに入射する。液晶パネル７ａ，７ｂ、７ｃは、ＲとＧとＢの画像を形成し、それぞれ入射してきた光を通過し、Ｘキューブ８で合成を行うことでカラー画像を形成している。

平均輝度算出部１２は映像信号１０を入力とし、フレーム毎に平均輝度を算出する。光源制御部１１は平均輝度値が低い（暗い）場合は光源１の出力を下げ、高い（明るい）場合は光源１の出力を上げることによって、暗いシーンはより暗く、明るいシーンはより明るくなるように、映像のダイナミックレンジを広げている。これをダイナミックダーク（以下ＤＤと略す）制御と呼ぶ。

温度センサ２は、光源１周辺の温度を常に測定しており、平均輝度値とともに光源１の温度も考慮して光源１の出力を決定する。

例えば、光源周辺の温度が１００度で周辺ＩＣなどに悪影響を及ぼす上限とした場合、温度センサ２によって、光源１周辺の温度が上限１００度の手前である高温状態（例えば８５度）を検知した場合、光源制御部１１は光源１の出力を約２０％下げ、発熱量を抑える。

この時、映像シーンに関係なく、突然光源１の出力を下げると視聴者に違和感を与えるため、映像シーンが暗くなるタイミング、つまりＤＤ制御で、光源１の出力を下げるタイミングで、さらに２０％の光量ダウンとなるように制御する。

図２は、光源１の出力ダウンを説明するグラフである。横軸が時間で、縦軸が光源１の出力を表す。通常、ＤＤ制御により光源１の出力は、映像シーンによって常に変化している。例えば、映像を表示し続けており、Ｔ１の時点で高温状態を検出したとする。この時、すぐに光源１の出力を２０％落とすのではなく、Ｔ２のタイミングでＤＤ制御により６０％と大幅に出力低下を行うときに、さらに２０％の低下として４８％となるように出力を設定する。また、ランプの温度が適正な温度になるまで、２０％出力低下の状況を維持する。

次に、図４を用いて制御のフローを説明する。まず、Ｓ０１により、温度を測定する。Ｓ０２で高温状態を検出しなければ、Ｓ０１に戻り再度温度を測定する。Ｓ０２で高温状態を検出した場合には、Ｓ０３によりＤＤ値の変動を監視し、例えば４０％以上のＤＤ値の低下量があった場合には、（式１）により、さらに２０％の低下を行う。

ＤＤ値＝ＤＤ値×０．８（式１）
このようにすることで、光源１周辺の温度が高温になった場合でも、視聴者に違和感を与えることなく光源の出力を低下させることで、光源の温度上昇を防ぐことができる。

（実施の形態２）
実施の形態２の構成は、実施の形態１と同様なため説明は省略する。

実施の形態１で、光源の出力を低下した後、光源周辺の温度が低下すると、基の出力に戻す必要がある。その場合も、映像シーンに関係なく、突然光源１の出力を上げると視聴者に違和感を与えるため、映像シーンが明るくなるタイミング、つまりダイナミックダーク制御で、光源１の出力を上げるタイミングで、さらに２０％の光量アップとなるように制御する。

図３は、光源１の出力アップを説明するグラフである。横軸が時間で、縦軸が光源１の出力を表す。２０％出力低下状態では、ダイナミック制御により、映像シーンに合わせた光源１の出力にさらに２０％の出力低下を行っている。Ｔ３で光源１の温度が適正な状態を検出した場合、すぐに光源１の出力を２０％上げるのではなく、Ｔ４のダイナミックダークの制御で大幅に出力を上げるタイミングで、光源１の出力を基の状態に戻す。

次に、図５を用いて制御のフローを説明する。まず、Ｓ１１により、温度を測定する。Ｓ１２で高温状態を検出すると、Ｓ１１に戻り再度温度を測定する。Ｓ１２で高温状態を検出しなかった場合には、Ｓ１３によりＤＤ値の変動を監視し、例えば４０％以上のＤＤ値の上昇量があった場合には、（式２）により、さらに２０％の上乗せを行う。

ＤＤ値＝ＤＤ値×１．２（式２）
このようにすることで、光源１周辺の高温状態が解消された場合でも、視聴者に違和感を与えることなく光源の出力を上昇させることで、光源の出力を基に戻すことができる。

本発明にかかる映像投射装置および光源冷却方法は、ユーザーに視覚的違和感を感じさせることなく、光源の電力を制御することで光源の冷却を行うのに有用である。

本発明の実施の形態１における映像投射装置のブロック図本発明の実施の形態１における光源出力低下の説明図本発明の実施の形態１における光源出力低下解除の説明図本発明の実施の形態２における光源出力低下のフローチャート本発明の実施の形態２における光源出力低下解除のフローチャート

符号の説明

１光源
２温度センサ
３ダイクロイックミラーＢ
４ダイクロイックミラーＧ
６ａミラー
６ｂミラー
６ｃミラー
７ａ液晶パネル
７ｂ液晶パネル
７ｃ液晶パネル
８Ｘキューブ
１０映像信号
１１光源制御装置
１２平均輝度算出部
１３液晶パネル駆動部

Claims

光源と、
前記光源から入射する光を画像信号に応じて変調する空間光変調素子と、
前記映像信号から平均輝度を算出する平均輝度算出部と、
前記平均輝度算出部で算出された平均輝度に応じて光源の出力を変化させる光源制御部と、
前記光源周辺の温度を測定する温度センサとを有し、
前記光源制御部は前記温度センサからの信号が所定の温度を超え、さらに前記平均輝度算出部からの算出結果が所定の値を超えて変化した場合に、前記光源の出力を変化させることを特徴とする映像投射装置。
前記光源制御部は、前記温度センサからの出力が高温状態と判断した場合には、前記平均輝度をさらに低下させることを特徴とする請求項１記載の映像投射装置。
前記光源制御部は、前記温度センサからの出力が高温状態が解消されたと判断した場合には、前記平均輝度を基に戻すことを特徴とする請求項２記載の映像投射装置。