JP2010169908A - Projection display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、投写型表示装置の冷却制御に関するものである。 The present invention relates to cooling control of a projection display device.
投写型表示装置、所謂プロジェクタは近年様々なユーザーが使用しており、求められる仕様、性能は多様化している。従来から比較的プロジェクタの導入が盛んだった企業や教育機関といった場でも、単純に輝度や解像度が高いものだけではなくランニングコストも重要視されるようになり、より製品寿命が長く、且つ性能も優れているものが求められている。 Projection-type display devices, so-called projectors, have been used by various users in recent years, and required specifications and performance are diversified. Even companies and educational institutions where the introduction of projectors has been relatively popular in the past, not only the high brightness and resolution, but also the running costs are becoming more important, and the product life is longer and the performance is higher. What is better is needed.
製品寿命を長くする上で、冷却制御は重要な要素であり、一般的に電子部品、光学部品、構造部品は、いずれも温度を低く抑えるほど長寿命となる事が知られている。その為、従来から様々な冷却制御方法が採られてきた。 Cooling control is an important factor in extending the product life, and it is generally known that electronic components, optical components, and structural components all have longer lifetimes as the temperature is kept lower. Therefore, various cooling control methods have been conventionally employed.
例えば、特許文献1には、光源をOFFした後に冷却能力を高める手法が開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses a technique for increasing the cooling capacity after turning off the light source.
従来の技術は、光源をOFFした後に冷却能力を高めるものであり、光源がON状態、即ち製品が動作している時の冷却制御ではない。製品寿命を伸ばす上では、部品に熱的負荷が掛かっている動作時の冷却を高能力化する事が重要である。 The conventional technique is to increase the cooling capacity after turning off the light source, and is not the cooling control when the light source is in the ON state, that is, when the product is operating. In order to extend the life of the product, it is important to increase the cooling capacity during operation when parts are thermally loaded.
また、高地で使用する場合を対象として、通常使用時よりも冷却能力を高める動作モードを設けた製品もある。これは、全冷却器の能力を高める手法を取っている。一般的な電子部品、構造部品、光学部品については冷却能力が高まれば高まるほど部品の寿命面にとっては有利となる為、この動作モードを長寿命化を目的に使用する事ができる。 In addition, there is also a product provided with an operation mode that increases the cooling capacity compared to that during normal use, intended for use at high altitudes. This takes the approach of increasing the capacity of the total cooler. For general electronic parts, structural parts, and optical parts, the higher the cooling capacity, the more advantageous the life of the parts. Therefore, this operation mode can be used for the purpose of extending the life.
しかし、光源に用いられる放電ランプなどは、放電状態を保つのに最適な温度の上限、下限が決まっており、温度が低すぎても黒化、白濁などの発生要因になり、性能面に悪影響を及ぼしてしまう。これらの症状が発生したランプは製品として見た場合、所定の性能を満たせなくなっており、事実上寿命を迎えた事と同義である。即ち、前述の高地用動作モードを高地以外で使用した場合、放電ランプにとっては過冷却となり、かえって寿命や性能を落とす結果となり、ひいては製品としての寿命を縮める結果となっていた。 However, discharge lamps used as light sources have an upper and lower temperature limit that is optimal for maintaining the discharge state. Even if the temperature is too low, it may cause blackening and cloudiness, which adversely affects performance. Will be affected. When viewed as a product, a lamp in which these symptoms have occurred cannot satisfy the predetermined performance, and is effectively synonymous with having reached the end of its life. That is, when the above-described high altitude operation mode is used at a place other than the high altitude, the discharge lamp is overcooled, and as a result, the life and performance are reduced. As a result, the product life is shortened.
そこで、本発明は上記の問題点に鑑み、投写型表示装置において、動作時の光源の温度範囲を考慮しつつ、装置内部の全ての部品に対して可及的に最適な冷却制御を行うことを目的とする。 Therefore, in view of the above problems, the present invention performs as optimal cooling control as possible on all components in the projection display device while considering the temperature range of the light source during operation. With the goal.
本発明の投写型表示装置は、光源と、光源からの光を映像信号に応じて変調する変調手段と、変調手段にて変調された光を投射する投射レンズと、投写型表示装置の電源を供給する電源回路や、映像信号を処理し変調手段に出力する信号処理回路を含む、電子回路と、投写型表示装置内を冷却する冷却装置と、冷却装置の駆動を制御する制御手段と、を備え、冷却装置は、光源を冷却する光源冷却器と、変調手段を冷却する変調手段冷却器と、電子回路を冷却する回路冷却器と、を備え、冷却装置は、動作モードとして少なくとも、投写型表示装置の通常動作に適した冷却を行う通常動作モードと、通常動作モードより高い能力で冷却を行う高冷却モードと、を備え、制御手段は、高冷却モードにおいて、冷却装置のうち特定の冷却器が、通常動作モードと同等の冷却を行い、そのほかの冷却器が通常動作モードより高い能力で冷却を行うように制御する。 A projection display device according to the present invention includes a light source, a modulation unit that modulates light from the light source according to a video signal, a projection lens that projects light modulated by the modulation unit, and a power source for the projection display device. An electronic circuit including a power supply circuit to be supplied and a signal processing circuit that processes a video signal and outputs it to a modulation unit; a cooling device that cools the inside of the projection display device; and a control unit that controls driving of the cooling device. The cooling device includes a light source cooler that cools the light source, a modulation means cooler that cools the modulation means, and a circuit cooler that cools the electronic circuit. The cooling device is at least a projection type as an operation mode. A normal operation mode for performing cooling suitable for normal operation of the display device, and a high cooling mode for performing cooling with a higher capacity than the normal operation mode, and the control means is configured to perform specific cooling among the cooling devices in the high cooling mode. Container Performs the operation mode equivalent to cooling, other cooler is controlled so as to cool at a higher than normal operating mode capability.
本発明の投写型表示装置において、冷却装置は、動作モードとして少なくとも、装置の通常動作に適した冷却を行う通常動作モードと、通常動作モードより高い能力で冷却を行う高冷却モードと、を備え、制御手段は、冷却装置のうち特定の冷却器が、高冷却モードにおいても通常動作モードと同等の冷却を行うように制御する。当該特定の冷却器を光源冷却器とすれば、動作時の光源の温度範囲を考慮しつつ、装置内部の全ての部品に対して最適な冷却制御を行うことが出来る。 In the projection display device of the present invention, the cooling device includes at least a normal operation mode for performing cooling suitable for the normal operation of the device and a high cooling mode for performing cooling with higher capacity than the normal operation mode. The control means controls so that a specific cooler in the cooling device performs cooling equivalent to that in the normal operation mode even in the high cooling mode. If the specific cooler is a light source cooler, optimum cooling control can be performed on all the components inside the apparatus while considering the temperature range of the light source during operation.
(実施の形態1)
<構成>
図1は、実施の形態1に係る投写型表示装置の構成図である。実施の形態1に係る投写型表示装置は、光源1、カラーホイル3及び例えばDMD(ディジタルマイクロミラーデバイス)よりなるミラー10を含む変調手段13、投射レンズ5、電子回路12を備える。
(Embodiment 1)
<Configuration>
FIG. 1 is a configuration diagram of a projection display apparatus according to the first embodiment. The projection display apparatus according to Embodiment 1 includes a light source 1, a color foil 3, and a modulation means 13 including a
変調手段13は、光源1から照射された光を映像信号に応じて変調する。なお、光源1は放電ランプを想定している。投射レンズ5には、変調手段13で変調された映像信号がミラー10を経由して入力され、これを映像として投射する。電子回路12は投写型表示装置の電源を供給する電源回路や、映像信号を処理し変調手段13に出力する信号処理回路等である。
The modulation means 13 modulates the light emitted from the light source 1 according to the video signal. The light source 1 is assumed to be a discharge lamp. The video signal modulated by the modulation means 13 is input to the
さらに、実施の形態1に係る投写型表示装置は、冷却器として、光源冷却器2、変調手段冷却器4、回路冷却器6、吸気装置7、排気装置8を備え、これら冷却器の冷却力を制御する制御手段11を備える。
Furthermore, the projection display apparatus according to Embodiment 1 includes a
光源冷却器2は光源1を、変調手段冷却器4は変調手段13を、回路冷却器6は電子回路12を、夫々冷却する。吸気装置7は装置内部に外気を取り込み、排気装置8は装置内部の熱を外部へ排出するための手段である。これら前述の冷却器は、例えば全て冷却ファンを想定した場合、制御手段11はファンの回転数を制御する。
The
<動作>
これら冷却ファンは、制御手段11からの制御信号を受けて、その回転数を任意の値に設定することができる。回転数の制御は、冷却ファンがPWM制御ファンであれば制御信号のDuty比を制御し、冷却ファンがDCファンであれば、ファンへの供給電圧を制御することによって行う。
<Operation>
These cooling fans can receive the control signal from the control means 11 and set the rotation speed to an arbitrary value. The number of revolutions is controlled by controlling the duty ratio of the control signal if the cooling fan is a PWM control fan and by controlling the supply voltage to the fan if the cooling fan is a DC fan.
実施の形態1に係る投写型表示装置は、投写型表示装置の通常動作に適した冷却を行う通常動作モードと、通常動作モードよりも高い能力で冷却を行う高冷却モードの二つの動作モードを有する。 The projection display apparatus according to Embodiment 1 has two operation modes: a normal operation mode that performs cooling suitable for normal operation of the projection display apparatus, and a high cooling mode that performs cooling with higher capacity than the normal operation mode. Have.
例えば、通常動作モードにおいて、制御手段11は全冷却ファンの回転数を1500rpmに制御しており、光源1の放電ランプの温度は最適な温度範囲を保っているものとする。高冷却モードに切り替えると、制御手段11は冷却ファンの回転数を3000rpmまで上昇させる制御を行う。但し、光源1を冷却する光源冷却器2に関しては高冷却モードに制御せず、通常動作モードのまま1500rpmの回転数を保つ。
For example, in the normal operation mode, it is assumed that the
これにより、光源1以外の部品については高冷却モードで熱負荷を軽減して寿命を伸ばすと同時に、光源1の放電ランプは性能面、寿命面共に最適な温度範囲を保つことができる。 As a result, for components other than the light source 1, the thermal load is reduced in the high cooling mode to extend the life, and at the same time, the discharge lamp of the light source 1 can maintain the optimum temperature range for both performance and life.
すなわち、実施の形態1に係る投写型表示装置は、光源1と、前記光源1からの光を映像信号に応じて変調する変調手段13と、前記変調手段13にて変調された光を投射する投射レンズ5と、投写型表示装置の電源を供給する電源回路や、映像信号を変調手段13に出力する信号処理回路を含む、電子回路12と、投写型表示装置内を冷却する冷却装置と、冷却装置の駆動を制御する制御手段11と、を備え、冷却装置は、光源1を冷却する光源冷却器2と、変調手段13を冷却する変調手段冷却器4と、電子回路12を冷却する回路冷却器6と、を備え、冷却装置は、動作モードとして少なくとも、投写型表示装置の通常動作に適した冷却を行う通常動作モードと、通常動作モードより高い能力で冷却を行う高冷却モードと、を備え、制御手段11は、高冷却モードにおいて、冷却装置のうち特定の冷却器が、通常動作モードと同等の冷却を行い、その他の冷却器が、通常動作モードより高い能力で冷却を行うように制御する。これにより、装置内の構成要素の温度特性に応じた冷却を行う事ができる。
That is, the projection display apparatus according to Embodiment 1 projects the light source 1, the
さらに、当該特定の冷却器は、光源冷却器2である。これにより、光源1を過冷却することなく他の部品を高い能力で冷却することができ、高寿命な製品が実現できる。
Further, the specific cooler is the
又、光源1は放電ランプである。放電ランプには適切な温度範囲があり、これを逸脱すると黒化や白濁を招いてしまうが、放電ランプを冷却する光源冷却器は高冷却モードにおいても通常動作モードと同様の冷却を行うことにより、過冷却による上記弊害を防止することができる。 The light source 1 is a discharge lamp. The discharge lamp has an appropriate temperature range, and if it deviates from this, it will cause blackening and white turbidity, but the light source cooler that cools the discharge lamp also performs cooling in the high cooling mode as in the normal operation mode. Thus, the above-described adverse effects due to overcooling can be prevented.
<効果>
上述したように、実施の形態1に係る投写型表示装置は、光源1と、前記光源1からの光を映像信号に応じて変調する変調手段13と、前記変調手段13にて変調された光を投射する投射レンズ5と、投写型表示装置の電源を供給する電源回路や、映像信号を変調手段13に出力する信号処理回路を含む、電子回路12と、投写型表示装置内を冷却する冷却装置と、冷却装置の駆動を制御する制御手段11と、を備え、冷却装置は、光源1を冷却する光源冷却器2と、変調手段13を冷却する変調手段冷却器4と、電子回路12を冷却する回路冷却器6と、を備え、冷却装置は、動作モードとして少なくとも、投写型表示装置の通常動作に適した冷却を行う通常動作モードと、通常動作モードより高い能力で冷却を行う高冷却モードと、を備え、制御手段11は、高冷却モードにおいて、冷却装置のうち特定の冷却器が、通常動作モードと同等の冷却を行い、その他の冷却器が、通常動作モードより高い能力で冷却を行うように制御する。これにより、装置内の構成要素の温度特性に応じた冷却を行う事ができる。
<Effect>
As described above, the projection display apparatus according to Embodiment 1 includes the light source 1, the
さらに、当該特定の冷却器は、光源冷却器2である。これにより、光源1を過冷却することなく他の部品を高い能力で冷却することができ、高寿命な製品が実現できる。
Further, the specific cooler is the
又、光源1は放電ランプである。放電ランプには適切な温度範囲があり、これを逸脱すると黒化や白濁を招いてしまうが、放電ランプを冷却する光源冷却器は高冷却モードにおいても通常動作モードと同様の冷却を行うことにより、過冷却による上記弊害を防止することができる。 The light source 1 is a discharge lamp. The discharge lamp has an appropriate temperature range, and if it deviates from this, it will cause blackening and white turbidity, but the light source cooler that cools the discharge lamp also performs cooling in the high cooling mode as in the normal operation mode. Thus, the above-described adverse effects due to overcooling can be prevented.
(実施の形態2)
<構成>
図2は、実施の形態2に係る投写型表示装置の構成図である。実施の形態2に係る投写型表示装置は、実施の形態1に温度センサ9を加えたものであり、これ以外の構成は図1に示した実施の形態1の投写型表示装置と同様であるため、説明を省略する。
(Embodiment 2)
<Configuration>
FIG. 2 is a configuration diagram of the projection display apparatus according to the second embodiment. The projection display device according to the second embodiment is obtained by adding the
温度センサ9は、外気を吸気として装置内部に送り込む吸気装置7の近傍に配置されて、吸気装置7により吸気される外気の温度を計測する。
The
<動作>
実施の形態1では、冷却ファンの回転数は各モードにおいて一定値に制御されていたが、実施の形態2においては、制御手段11は、温度センサ9により計測された吸気温度に従って、各冷却ファンの回転数を可変制御する。すなわち、吸気温度が高くなるほど、各冷却ファンを高回転で動作させるように制御する。
<Operation>
In the first embodiment, the rotation speed of the cooling fan is controlled to a constant value in each mode. However, in the second embodiment, the
例えば、通常動作モードにおける全冷却ファンの回転数は1500rpm〜2500rpmの範囲で吸気温度に応じて制御手段11により可変制御されており、光源1の放電ランプの温度が最適な温度範囲に入っているとする。 For example, the number of rotations of all the cooling fans in the normal operation mode is variably controlled by the control means 11 according to the intake air temperature in the range of 1500 rpm to 2500 rpm, and the temperature of the discharge lamp of the light source 1 is in the optimum temperature range. And
高冷却モードに切り替えた際、制御手段11は、光源冷却器2以外のファン回転数を例えば2000rpm〜4000rpmの範囲に上昇させ、冷却能力を向上させる。そして、光源冷却器2だけは通常動作モードで動作させ、回転数を1500rpm〜2500rpmの範囲で可変制御する。
When switching to the high cooling mode, the control means 11 increases the rotational speed of the fans other than the light source cooler 2 to, for example, a range of 2000 rpm to 4000 rpm to improve the cooling capacity. Only the
すなわち、実施の形態2に係る投写型表示装置において、冷却装置は、外気を吸気として投写型表示装置内部に送り込む吸気装置7をさらに備え、投写型表示装置は、前記吸気装置7の吸気温度を測定する温度センサ9と、をさらに備え、前記制御手段11は、前記吸気温度に応じて前記冷却装置の駆動を制御する。吸気温度に応じて冷却ファンの回転数を可変制御することにより、冷却能力の向上が必要な時だけ冷却ファンの回転数を調整できるため、ファン回転数の増加を必要最低限にして、低騒音化が実現できる。
That is, in the projection display device according to
<効果>
すなわち、実施の形態2に係る投写型表示装置において、冷却装置は、外気を吸気として投写型表示装置内部に送り込む吸気装置7をさらに備え、投写型表示装置は、前記吸気装置7の吸気温度を測定する温度センサ9と、をさらに備え、前記制御手段11は、前記吸気温度に応じて前記冷却装置の駆動を制御する。実施の形態1と同様、光源1以外の部品については高冷却モードで熱負荷を軽減して寿命を伸ばすと同時に、光源1の放電ランプは性能面、寿命面共に最適な温度範囲を保つことができる。加えて、吸気温度に応じて冷却ファンの回転数を可変制御することにより、冷却能力の向上が必要な時だけ冷却ファンの回転数を調整できるため、ファン回転数の増加を必要最低限にして、低騒音化が実現できる。
<Effect>
That is, in the projection display device according to
1 光源、2 光源冷却器、4 変調手段冷却器、5 投射レンズ、6 回路冷却器、7 吸気装置、8 排気装置、9 温度センサ、11 制御手段、13 変調手段。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light source, 2 Light source cooler, 4 Modulation means cooler, 5 Projection lens, 6 Circuit cooler, 7 Intake device, 8 Exhaust device, 9 Temperature sensor, 11 Control means, 13 Modulation means
Claims (4)
光源と、
前記光源からの光を映像信号に応じて変調する変調手段と、
前記変調手段にて変調された光を投射する投射レンズと、
前記投写型表示装置の電源を供給する電源回路や、前記映像信号を処理し前記変調手段に出力する信号処理回路を含む、電子回路と、
前記投写型表示装置内を冷却する冷却装置と、
前記冷却装置の駆動を制御する制御手段と、を備え、
前記冷却装置は、
前記光源を冷却する光源冷却器と、
前記変調手段を冷却する変調手段冷却器と、
前記電子回路を冷却する回路冷却器と、
を備え、
前記冷却装置は、動作モードとして少なくとも、
前記投写型表示装置の通常動作に適した冷却を行う通常動作モードと、
前記通常動作モードより高い能力で冷却を行う高冷却モードと、を備え、
前記制御手段は、前記高冷却モードにおいて、前記冷却装置のうち特定の冷却器が、前記通常動作モードと同等の冷却を行い、その他の冷却器が、前記通常動作モードより高い能力で冷却を行うように制御する、投写型表示装置。 A projection display device,
A light source;
Modulation means for modulating light from the light source according to a video signal;
A projection lens that projects the light modulated by the modulation means;
An electronic circuit including a power supply circuit that supplies power to the projection display device, and a signal processing circuit that processes the video signal and outputs the processed video signal to the modulation unit;
A cooling device for cooling the inside of the projection display device;
Control means for controlling the driving of the cooling device,
The cooling device is
A light source cooler for cooling the light source;
A modulation means cooler for cooling the modulation means;
A circuit cooler for cooling the electronic circuit;
With
The cooling device is at least as an operation mode,
A normal operation mode for performing cooling suitable for normal operation of the projection display device;
A high cooling mode for cooling at a higher capacity than the normal operation mode,
In the high cooling mode, the control unit is configured such that a specific cooler of the cooling device performs cooling equivalent to the normal operation mode, and other coolers perform cooling with a higher capacity than the normal operation mode. Projection type display device to control.
前記吸気装置の吸気温度を測定する温度センサをさらに備え、
前記制御手段は、前記吸気温度に応じて前記冷却装置の駆動を制御する、請求項1〜3のいずれかに記載の投写型表示装置。 The cooling device further includes an intake device that sends outside air as intake air into the projection display device,
A temperature sensor for measuring an intake air temperature of the intake device;
The projection display device according to claim 1, wherein the control unit controls driving of the cooling device according to the intake air temperature.
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