JP2012247594A - 表示装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の表示装置を隣接して設置した場合でも効率的な冷却が可能な強制空気冷却構造を有する表示装置とその制御方法を提供すること。
【解決手段】表示装置は、ファン１０６ａ、１０６ｂとそのファン駆動制御部を備え、筐体１０５の側面には吸排気口１０７ａ、１０７ｂを有する。ファン駆動制御部は、表示装置と他の表示装置が隣接していない場合、ファンの回転方向を制御して第１の方向に送風する。またファン駆動制御部は、表示装置と他の表示装置が隣接している場合、ファンの回転方向を逆転させて第１の方向とは反対の第２の方向に送風する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、表示装置の放熱構造に関し、特にファンを用いた強制空気冷却構造および送風制御に関する。

近年、液晶パネルやプラズマディスプレイパネルなどを用いた表示装置は、筐体の薄型化への要求が増大している。筐体の薄型化に伴って筐体の内容積が小さくなると、筐体内に配置された表示デバイスや駆動回路等の冷却用空気が流れ難くなる。そこで空気を筐体内に十分に流すための手段として、ファンを用いた強制空気冷却構造が従来から用いられている。この場合、表示装置の内部を所望の温度以下に冷却するために、ファンの回転数（停止を含む）を任意に変えるファン制御を行うことがある。このファン制御は、表示装置に設けた温度センサにより取得した温度検出情報に基づいて行う場合や、表示装置の姿勢情報（縦置き／横置きなど）に応じて行う場合（特許文献１参照）がある。
また表示装置の設置方法として壁掛け設置がある。強制空気冷却を用いた表示装置において排気口を装置背面に設けたのでは排気口が壁面と近接する。このため、排気量が低下し、結果として表示装置の冷却効率が低下してしまう。そこで、壁掛け設置を想定した表示装置では、排気口を装置側面に設けた構成が知られている（特許文献２参照）。

特開２０００−１３２１１２号公報 特開２００９−２６５３５０号公報

ところで、マルチ画面を形成するため、複数台の表示装置を隣接して設置することがある。装置側面に排気口を設けた表示装置の場合、隣接する他の表示装置本体が排気口に近接することになる。よって空気の流れが阻害され、表示装置内の空気流量が低下した場合に空気が停滞する。表示装置の冷却効率が低下し、温度が上昇すると、動作不良、画質低下、短寿命化等の原因となるおそれがある。冷却効率の低下を防ぐためには、表示装置同士が近づき過ぎないように、両者を一定距離以上離す必要がある。しかし、これでは表示装置を近づけられないため、マルチ画面の形成に支障を来たすという問題があった。
そこで本発明は、複数の表示装置を隣接して設置した場合でも効率的な冷却が可能な強制空気冷却構造を有する表示装置とその制御方法の提供を目的とする。

上記課題を解決するために本発明に係る装置は、吸排気口を有する筐体と、該吸排気口を通る空気によって前記筐体内を冷却する送風手段を備えた表示装置であって、他の表示装置との相対位置情報を得るための位置特定手段と、前記位置特定手段から前記相対位置情報を取得して前記送風手段の駆動を制御する駆動制御手段を備える。前記駆動制御手段は、前記表示装置と前記他の表示装置との位置が隣接していない場合、前記送風手段を制御して第１の方向に送風し、前記表示装置と前記他の表示装置との位置が隣接している場合、前記送風手段を制御して第１の方向とは反対の第２の方向に送風する。

本発明によれば、複数の表示装置を隣接して設置した場合でも効率的な冷却が可能である。

図２および３と併せて本発明の第１実施形態を説明するために、表示装置の要部を例示する分解斜視図である。 表示装置のファン駆動制御に関する要部を例示するブロック図である。 表示装置内の空気の流れを示す概略図であり、表示装置を単独で使用する場合（Ａ）、および表示装置を隣接して設置した場合（Ｂ）を示す図である。 図５ないし７と併せて本発明の第２実施形態を説明するために、表示装置の要部を例示する分解斜視図である。 表示装置のファン駆動制御に関する要部を例示するブロック図である。 表示装置の単独使用にてファンを通常駆動させた場合の空気の流れを示す概略図である。 表示装置を隣接して設置した場合の各装置内の空気の流れを示す概略図である。

［第１実施形態］
以下に、本発明の第１実施形態に係る表示装置について、図１乃至図３を参照しながら説明する。
図１は、第１実施形態に係る表示装置１の要部の構成例を示す分解斜視図である。
表示装置１は表示パネル１０１を有する。表示パネル１０１としては、液晶ディスプレイパネル、プラズマディスプレイパネル、有機ＥＬディスプレイパネル、ＦＥＤパネル、表面伝導型放出素子を用いたディスプレイパネルなどが適用できる。以下では表示パネル１０１の表面側を正面および前側として、ユーザから見た左右方向を定義して説明する。
表示パネル１０１の背面には、シャーシ１０２が取り付けられている。金属材料で形成したシャーシ１０２には表示パネル１０１の保持機構（不図示）が設けられている。なお、表示パネル１０１とシャーシ１０２との間には、他の機能を持った構造体が設けられていてもよい。例えば、表示パネル１０１に液晶ディスプレイパネルを用いる場合、発光ダイオード（LED）や冷陰極蛍光ランプ（CCFL）などを用いたバックライト装置が使用される。
シャーシ１０２の背面には、表示パネル１０１を駆動させる複数の回路基板１０３が配置されている。回路基板１０３の一部にはファン駆動制御部１０４が設けられ、後述するファンの駆動制御を行う。表示パネル１０１や回路基板１０３などは、筐体１０５内に収容されて外部から保護されている。

筐体１０５の左右の側壁には、送風手段としてファン１０６ａ、１０６ｂがそれぞれ配置されている。これらのファンには軸流ファン、シロッコファンなどを用いることができる。本例ではユーザから見て左側壁１０５ａにファン１０６ａが取り付けられ、右側壁１０５ｂにファン１０６ｂが取り付けられている。ファン１０６ａ、１０６ｂが配置された側壁、すなわち筐体１０５の側面には該ファンの吸排気を可能とするための吸排気口１０７ａ、１０７ｂがそれぞれ設けられている。吸排気口１０７ａは左側壁１０５ａにて上方および下方にそれぞれ１つずつ形成されており、吸排気口１０７ｂは右側壁１０５ｂにて上方および下方にそれぞれ１つずつ形成されている。これら吸排気口は左右の側壁にて、表示面に直交する面について互いに対称な位置に配置されている。ファン１０６ａ、１０６ｂは吸排気口の１つに対向して配置され、本例では左右の側壁にて上方に形成された吸排気口にそれぞれ対向している。
吸排気口１０７ｂが形成された右側壁１０５ｂには、距離検出センサ１０８が設けられている。距離検出センサ１０８は、他の表示装置との相対位置情報を得るために位置特定を行う。相対位置情報とは、表示装置に隣接して設置された他の表示装置との位置関係について並びや距離などの情報である。各回路基板１０３とファン１０６ａ、１０６ｂ、および距離検出センサ１０８はケーブル１０９によってファン駆動制御部１０４に接続されている。
筐体１０５内には、導風板１１０が設けられている。本例では３枚の導風板１１０のうちの１つが筐体１０５の天面部の内面中央に固定され、残り２枚は左側壁１０５ａおよび右側壁１０５ｂの内面中央にそれぞれ固定されている。

図２は、ファンの駆動制御に関する要部の構成例を示したブロック図である。
ファン駆動制御部１０４には距離検出センサ１０８が接続されており、他の表示装置との相対距離情報が入力される。
距離検出センサ１０８は、隣接して設置された他の表示装置との相対位置を検出可能であり、光学式、静電容量式などの各種センサを使用できる。本例では１つの距離検出センサを用いるが、複数のセンサを使用し、吸排気口を形成した筐体１０５の側壁にそれぞれに設けてもよい。
ファン駆動制御部１０４は、他の表示装置との相対距離情報に応じてファン１０６ａ、１０６ｂの駆動電圧をそれぞれ出力する。ファン駆動制御部１０４には、他の表示装置を隣接して設置した場合でも筐体１０５内の空気の流れが阻害されない状態であることを示す、許容相対距離情報が予め設定されている。この許容相対距離情報は、前記相対距離情報と比較される閾値を示す情報であり、使用するファンの特性、吸排気口の配置などに基づいて算出される。該情報は筐体１０５内の冷却に好適な値を示すものであり、不図示の記憶手段に保持されている。ファン駆動制御部１０４は距離検出センサ１０８から、他の表示装置との相対距離情報を取得して、該情報を許容相対距離情報と比較し、相対距離が閾値以下であるか否かに応じてファン１０６ａ、１０６ｂの回転方向を制御する。ただし、他の表示装置の位置特定手段には距離検出センサの代わりに、表示装置１の筐体の一方又は両方の側壁に物理的なスイッチを設けてもよい。他の表示装置が表示装置１の隣接位置に設置された場合に該スイッチが押下されることにより、他の表示装置との相対位置を検知できる。
なお、本例ではファンの制御にて回転方向の制御のみを説明するが、ファンの運転および停止や、回転数の制御などを併せて行うことができ、各ファンを個別に制御することもできる。

図３は、表示装置１内の空気の流れの概略を示す。
図３（Ａ）は表示装置１を単機で使用する場合を示し、距離検出センサ１０８が検出した隣接表示装置との相対距離が許容相対距離以上であって、他の表示装置が十分な距離を置いて併設されている場合である。
距離検出センサ１０８の検出する相対距離情報はファン駆動制御部１０４に送られ、「相対距離≧許容相対距離」であると判定される。ファン駆動制御部１０４は、ファン１０６ａ、１０６ｂを所定の回転方向で駆動し（以下、通常駆動という）、それらの直近の吸排気口１０７ａ、１０７ｂから筐体１０５外に空気を排出する。本例では側壁１０５ａ、１０５ｂにて下方にそれぞれ形成した吸排気口１０７ａ、１０７ｂから外気を取り入れ、上方にそれぞれ形成した吸排気口１０７ａ、１０７ｂから排気するように、各ファンの回転方向が設定されて、第１の方向に送風される。吸排気口１０７ａ、１０７ｂを経て外気の取り込み、および筐体内の空気の排出を行うことで、筐体１０５内には矢印１００で示す空気の流れが形成される。これにより、回路基板１０３などの部材から発生する熱は空気に伝達されて放熱が行われる。

図３（Ｂ）は、表示装置１Ｌと他の表示装置１Ｒが隣接して設置された場合を示し、距離検出センサ１０８の検出した相対距離が閾値未満の場合である。
ユーザから見て右側に設置された表示装置１Ｒは、その右側壁に距離検出センサ１０８Ｒが設けられており、表示装置１Ｌとの相対距離情報を該装置内のファン駆動制御部１０４に出力する。ファン駆動制御部１０４は、「距離検出センサ１０８Ｒの検出した相対距離≧許容相対距離」と判定し、矢印１００Ｒに示すように各ファンを通常駆動させる。
また、ユーザから見て左側に設置された表示装置１Ｌは、その右側壁に距離検出センサ１０８Ｌが設けられており、表示装置１Ｒとの相対距離情報を該装置内のファン駆動制御部１０４に出力する。ファン駆動制御部１０４は、「距離検出センサ１０８Ｌの検出した相対距離＜許容相対距離」と判定し、右側のファン１０６ｂの回転方向を通常駆動の場合とは反対方向に駆動させる。つまり、前記第１の方向とは反対の第２の方向に送風するためにファン１０６ｂの回転方向が逆転する。これによって、矢印１００Ｌ（右側の矢印参照）に示すように、ファン１０６ｂは直近の吸排気口１０７ｂから筐体１０５内に空気を取り込むように回転方向が設定されて駆動される。また、表示装置１Ｌの筐体１０５内で左側のファン１０６ａについては、矢印１００Ｌ（左側の矢印参照）に示すように、その回転方向が通常駆動の場合と同じである。

表示装置１Ｌと１Ｒの吸排気口１０７ａおよび１０７ｂは、筐体１０５の左右の側壁にて対称に設けられている。このため、表示装置１Ｌと１Ｒが隣接して設置された場合、筐体側壁に設けられた吸排気口同士は、それぞれに対向することになる。したがって、上述した回転方向でファン駆動を行うことにより、表示装置１Ｌと１Ｒの間で対向した各吸排気口を通して筐体内への外気の取り込み、および空気の排出が行われる。これにより、各表示装置の筐体内には矢印１００Ｌ、１００Ｒで示す空気の流れが形成されるので、回路基板１０３などの発熱する部材と空気との間の熱伝達効率が向上する。
第１実施形態によれば、隣接して配置した表示装置本体にて吸排気口同士が近接して設置された場合でも、表示装置内に流れる空気流量の低下を防止でき、あるいは、表示装置内に流れる空気の停滞を抑制することができる。よって、複数の表示装置を隣接して設置したとしても効率的な冷却が可能となり、表示装置同士を近距離に設置できる。
なお、第１実施形態では複数の表示装置を水平方向にて隣接させた設置例を説明したが、垂直方向に複数台並べて設置する場合にも適用可能である。この場合、吸排気口やファンの位置変更を要するが、基本的な構成は同様である。また、筐体１０５は、いくつかの小部品、金属や樹脂などの異材料部品の組立品であってもよい。ファンの位置は筐体１０５の側壁に限定するものではなく、筐体１０５内の所望の位置に配置可能であり、また、吸排気口１０７、導風板１１０についても筐体１０５の任意の位置に配置可能である。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態を説明する。
図４は、第２実施形態に係る表示装置２の要部の構成例を示す分解斜視図である。
表示装置２は表示パネル２０１を有する。表示パネル２０１の背面には、シャーシ２０２が取り付けられている。金属材料からなるシャーシ２０２には表示パネル２０１の保持機構（不図示）が設けられている。
シャーシ２０２の背面には、表示パネル２０１を駆動させるために複数の回路基板２０３が配置されている。回路基板２０３は、以下に示す回路部を実装した基板を含む。
・ファン２０６ａ、２０６ｂの駆動制御を行うファン駆動制御部２０４。
・表示装置間の通信を行う通信部２１１。
・表示装置２の輝度、色度などを設定する設定メニューの表示や、設定項目データの記憶などを行う設定操作部２１２。

設定操作部２１２による設定メニューには、他の表示装置の相対位置情報（並び、相対距離）を入力する項目が設けられている。また、回路基板２０３には温度センサ２１３が設けられている。表示パネル２０１や回路基板２０３などは、筐体２０５内に収容されて外部から保護されている。
筐体２０５内の側壁にはファン２０６ａ、２０６ｂが配置されている。本例ではユーザから見て右側壁にて、その上方および下方に吸排気口２０７がそれぞれ形成されている。これらの吸排気口２０７に対向する位置にファン２０６ａ、２０６ｂが配置される。またユーザから見て左側壁にも同様に吸排気口２０７が設けられており、これらの吸排気口２０７は左右の側壁にて対称に配置されている。
筐体２０５には、設定操作部２１２に接続された操作キー２１４が設けられている。ユーザは操作キー２１４を用いて設定メニューを操作する。また筐体２０５には導風板２１０が設けられている。２つの導風板２１０の一方は筐体２０５の天面部の内面にて中央よりも左寄りの位置に固定され、他方は筐体２０５の底面部の内面にて中央よりも右寄りの位置に固定されている。表示パネル２０１や各回路基板２０３、ファン２０６ａ、２０６ｂ、温度センサ２１３、操作キー２１４は、ケーブル２０９によって互いに接続されている。

図５は、ファンの駆動制御に関する要部の構成例を示したブロック図である。図５には表示装置２Ｌと表示装置２Ｒを示すが、両者は同様の構成を有するので、表示装置２Ｌのみ説明する。なお、表示装置２Ｒについては表示装置２Ｌの構成要素に付した符号に１００を加算した符号を用いることで、それらの詳細な説明を省略する。
ファン駆動制御部２０４には、通信部２１１、設定操作部２１２、温度センサ２１３、ファン２０６ａ、２０６ｂが接続されている。
通信部２１１は、他の表示装置２Ｒに設けられた通信部３１１に対して、有線通信または電磁波などによる無線通信で情報を送受信し合う。通信部２１１は、温度センサ２１３から取得した温度検出情報を、表示装置２Ｒの通信部３１１に送信するとともに、表示装置２Ｒの温度検出情報を受信する。受信した表示装置２Ｒの温度検出情報はファン駆動制御部２０４に送られる。なお、温度センサ２１３は装置内の任意の位置に、任意の個数で配置可能である。

設定操作部２１２からファン駆動制御部２０４には、他の表示装置２Ｒの相対位置情報（位置関係や相対距離を示す情報）が出力される。また温度センサ２１３からファン駆動制御部２０４へは温度検出情報が出力される。ファン駆動制御部２０４は、温度検出情報や相対位置情報に応じてファン２０６ａ、２０６ｂをそれぞれ駆動制御するために、それらの駆動電圧を出力する。
ファン駆動制御部２０４には、他の表示装置２Ｒとの許容相対距離情報が予め設定されている。これは、表示装置２Ｌが他の表示装置２Ｒと隣接して設置される場合でも筐体２０５内の空気の流れが阻害されないようにするためである。許容相対距離情報は、使用するファンの特性、吸排気口の配置などから算出され、筐体２０５内の冷却に好適な値に設定されている。ファン駆動制御部２０４は、温度センサ２１３による温度検出情報、および表示装置２Ｒの温度検出情報と、許容相対距離情報と、設定操作部２１２からの相対距離情報に基づいて、各ファンの回転方向、回転数、並びに運転および停止を制御する。

図６は、第２実施形態の表示装置２内における空気の流れの概略を示す。図６は表示装置２を単機で使用する場合を示し、隣接する表示装置との相対距離が許容相対距離以上であって、他の表示装置が十分な距離を置いて併設されている場合である。
ファン駆動制御部２０４は、「相対距離≧許容相対距離」と判定し、ファン２０６ａ、２０６ｂを通常駆動とする。すなわち、ファン２０６ａ、２０６ｂは所定の方向に駆動され、各ファンに直近に位置する吸排気口２０７から筐体２０５外に空気を排出するように回転方向が設定される。吸排気口２０７を通した筐体２０５外からの空気の取り込み、および筐体２０５外への空気の排出によって、筐体２０５内には矢印２００で示す空気の流れが形成される。よって、回路基板２０３などの部材から発生する熱は空気に伝達されて放熱が行われる。

図７は、表示装置２Ｌと２Ｒを横並びに隣接して設置する場合に、各表示装置内の空気の流れの概略を示している。この場合、隣接する表示装置同士の相対距離は許容相対距離よりも小さい。以下では、左側に位置する表示装置２Ｌの回路基板２０３Ｌの温度を示す第１の温度をＴＬと記す。また、右側に位置する表示装置２Ｒの回路基板２０３Ｒの温度を示す第２の温度をＴＲと記す。
図７（Ａ）は、ＴＬ＞ＴＲの場合において各表示装置内の空気の流れの概略を示す。矢印２００Ｌは表示装置２Ｌ内の空気の流れを示し、矢印２００Ｒは表示装置２Ｒ内の空気の流れを示しており、気流はいずれも左から右に向かう方向である。すなわち、ＴＬ＞ＴＲの場合、各表示装置のファンの回転方向は通常駆動の場合と同じである。
図７（Ｂ）は、ＴＲ＞ＴＬの場合において各表示装置内の空気の流れの概略を示す。矢印２００Ｌ、２００Ｒで示す気流は、いずれも右から左に向かう方向である。すなわち、ＴＲ＞ＴＬの場合、各表示装置のファンの回転方向は通常駆動の場合とは反対の方向である。

表示装置２Ｌ、２Ｒの各吸排気口は、筐体の左右の側壁にて対称に設けられているので、両表示装置が隣接する筐体の側壁に設けられた吸排気口同士が対向することになる。したがって、上述したファン駆動によって、表示装置２Ｌと２Ｒの間で対向する各吸排気口を通した筐体内への外気の取り込み、および筐体外への空気の排出が行われる。これにより、筐体内に矢印２００Ｌおよび２００Ｒで示す空気の流れが形成され、回路基板２０３，３０３などの部材で発生した熱は空気に伝達されて放熱される。
各表示装置のファン駆動制御部２０４、３０４は、各温度センサ２１３、３１３による回路基板２０３、３０３の検出温度に応じてそれぞれファン制御を行っており、より高温の表示装置が優先して冷却される。つまり、隣接して設置された表示装置２Ｌと２Ｒの各温度を比較して、より温度の高い方から低い方へと空気が流れるようにファン制御が行われる。これにより両装置の温度が動作温度範囲内となるように、効率のよい冷却が実現される。
第２実施形態によれば、前記第１実施形態の効果に加えて以下に示す効果が得られる。
隣接設置した複数の表示装置に係るそれぞれの温度状況に応じて、筐体内の空気の流れを最適化するようにファンの駆動制御が実行できる。つまり、複数の表示装置を隣接して設置した場合でも、気流の向きを制御することで効率的な冷却が可能となり、表示装置同士を近距離に設置できる。
なお、前記実施形態は本発明の実施の１例を示すものであって、例えば、通信部は複数の表示装置間での通信機能を有していれば特定の形式や通信方式などに限定されない。

１，１Ｒ，１Ｌ 表示装置
１０４ ファン駆動制御部
１０５ 筐体
１０６ａ，１０６ｂ ファン
１０７ａ，１０７ｂ 吸排気口
１０８，１０８Ｌ，１０８Ｒ 距離検出センサ
２，２Ｒ，２Ｌ 表示装置
２０４，３０４ ファン駆動制御部
２０５ 筐体
２０６ａ，２０６ｂ ファン
２０７ 吸排気口
２１１，３１１ 通信部
２１２，３１２ 設定操作部
２１３，３１３ 温度センサ

Claims (7)

1. 吸排気口を有する筐体と、該吸排気口を通る空気によって前記筐体内を冷却する送風手段を備えた表示装置であって、
   他の表示装置との相対位置情報を得るための位置特定手段と、
   前記位置特定手段から前記相対位置情報を取得して前記送風手段の駆動を制御する駆動制御手段を備え、
   前記駆動制御手段は、前記表示装置と前記他の表示装置との位置が隣接していない場合、前記送風手段を制御して第１の方向に送風し、前記表示装置と前記他の表示装置との位置が隣接している場合、前記送風手段を制御して第１の方向とは反対の第２の方向に送風することを特徴とする表示装置。
2. 前記筐体の側壁にそれぞれ形成された前記吸排気口は、前記表示装置と前記他の表示装置を隣接して設置した場合に対向する位置となるように、表示面に直交する面について対称に配置されており、
   前記送風手段は、前記吸排気口に対向して配置されていることを特徴とする請求項１記載の表示装置。
3. 前記位置特定手段は、前記表示装置と前記他の表示装置との相対距離を検出する距離検出手段を備え、該距離検出手段は前記吸排気口が形成された前記筐体の側壁に配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の表示装置。
4. 前記位置特定手段は前記相対位置情報を設定する設定操作手段を備えることを特徴とする請求項１記載の表示装置。
5. 前記筐体内の温度を検出する温度検出手段と、
   前記他の表示装置との間で前記温度検出手段による温度検出情報を送受信する通信手段をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の表示装置。
6. 前記通信手段は、前記他の表示装置の温度検出情報を取得して前記駆動制御手段に出力し、
   前記駆動制御手段は、前記温度検出手段による温度検出情報の示す第１の温度と、前記通信手段によって取得した前記他の表示装置の温度検出情報の示す第２の温度を比較し、前記第１の温度が前記第２の温度を超える場合、前記送風手段を制御して前記表示装置から前記他の表示装置へと向かう第１の方向に送風し、前記第２の温度が前記第１の温度を超える場合、前記送風手段を制御して第１の方向とは反対の第２の方向に送風することを特徴とする請求項５記載の表示装置。
7. 吸排気口を有する筐体と、該吸排気口を通る空気によって前記筐体内を冷却する送風手段を備えた表示装置にて実行される制御方法であって、
   他の表示装置との相対位置情報を得るための位置特定ステップと、
   前記相対位置情報を取得して前記送風手段の駆動を制御する駆動制御ステップを有し、
   前記駆動制御ステップでは、前記表示装置と前記他の表示装置との位置が隣接していない場合、前記送風手段を制御して第１の方向に送風し、前記表示装置と前記他の表示装置との位置が隣接している場合、前記送風手段を制御して第１の方向とは反対の第２の方向に送風することを特徴とする表示装置の制御方法。

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