JP2014032319A - 画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ユーザがファンの騒音を不快に感じない場合にはファンの回転数を下げず、不快に感じる場合にはファンの回転数を下げてファンの騒音を低減することを目的とする。
【解決手段】 画像表示装置１００は、音声を出力するスピーカ１０と、画像を表示する表示部１４と、表示部１４に画像を表示するために光を照射する光源１３と、光源１３を冷却するためのファン１２と、スピーカ１０から出力される音声の音量レベルとファンの騒音の音量レベルとの比または差から算出された音声の明瞭性を表す情報を算出する音声処理部（算出部）９と、音声処理部９で算出された音声の明瞭性を表す情報に基づき、ファン１２の回転数を制御するＣＰＵ（制御部）８とを備えたものである。
【選択図】 図１

Description

この発明は、光源を冷却するためのファンを備えた画像表示装置に関する。

画像表示装置として、温度上昇により発生する光源の輝度低下を防止するために、光源を冷却するファンを備えるものがある。しかし、ファンは回転数に比例した騒音を発生するので、ファンの騒音がユーザに不快感を与えてしまうことがある。従来のファンの騒音の低減方法として、装置の筐体の外側にマイクを設けて装置周辺の騒音等を集音し、マイクの検出値と騒音レベルの基準値とを比較し、比較結果に応じてファンの回転数を制御することで、ファンの騒音を低減するものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開平８−６５６１２号公報

ファンの回転数を下げると光源の温度が上昇して輝度が低下し、それに伴って画質が低下してしまう恐れがある。このため、ファンの回転数は、ユーザがファンの騒音を不快に感じる場合には下げることが望ましいが、ユーザが不快に感じない場合にまで下げることは望ましくない。

ユーザがファンの騒音を不快に感じるか否かは、画像表示装置が出力する音声とファンの騒音とのレベル比または差に応じて変化する。ところが、従来のファンの騒音の低減方法では、音声とファンの騒音とのレベル比または差を考慮していないので、ユーザがファンの騒音を不快に感じない場合にもファンの回転数を下げてしまうことがあるという問題点があった。

この発明は、上述のような点に着目してなされたものであり、ユーザがファンの騒音を不快に感じない場合にはファンの回転数を下げず、不快に感じる場合にはファンの回転数を下げてファンの騒音を低減することを目的とする。

この発明に係る画像表示装置は、音声を出力するスピーカと、画像を表示する表示部と、表示部に画像を表示するために光を照射する光源と、光源を冷却するためのファンと、スピーカから出力される音声の音量レベルとファンの騒音の音量レベルとの比または差から算出された音声の明瞭性を表す情報を算出する算出部と、算出部で算出された音声の明瞭性を表す情報に基づき、ファンの回転数を制御する制御部とを備えたものである。

この発明によれば、スピーカから出力される音声とファンの回転による騒音との比または差から算出された音声の明瞭性を表す情報に基づきファンの回転数を制御するようにしているので、ユーザがファンの騒音を不快に感じない場合にはファンの回転数を下げず、不快に感じる場合にはファンの回転数を下げてファンの騒音を低減することができる。

実施の形態１の画像表示装置の構成を示すブロック図である。 実施の形態１の画像表示装置の音声処理部の構成を示すブロック図である。 実施の形態１の画像表示装置の動作を示すフローチャート図である。 実施の形態２の画像表示装置の構成を示すブロック図である。 実施の形態２の画像表示装置の動作を示すフローチャート図である。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１の画像表示装置を示すブロック図である。実施の形態１の画像表示装置１００は、テレビジョン装置であり、アンテナ３が受信した放送波が入力されるチューナ４を備えている。チューナ４の出力は、復調部５に入力される。復調部５は、放送波から音声と映像とを復調し、復調した音声データおよび映像データを、ＣＰＵ８（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）に出力する。なお、ＣＰＵ８は、この発明の制御部に対応する。

外部入力端子６は、他の機器（図示せず）からのデジタル入力またはアナログ入力を受信するものである。外部入力端子６から入力された信号は、映像・音声処理部７に出力される。映像・音声処理部７は、外部入力端子６から入力された信号を、ＣＰＵ８が処理可能なフォーマットに変換し、音声データおよび映像データをＣＰＵ８に出力する。なお、ここでは、チューナ４と外部入力端子６から音声と映像を入力する例を示しているが、これら以外の入力があってもよい。

ＣＰＵ８は、音声処理部９と映像処理部１１とを備えている。音声処理部９には、復調部５で復調された音声データが入力される。音声処理部９は、入力された音声データから再生可能な音声を生成する。音声処理部９の出力は音声を増幅するスピーカ駆動部１５に入力され、スピーカ１０は音声を出力する。

音声処理部９は、スピーカ１０から出力される音声の音量レベルＳを算出する。Ｓは値が大きいほど音声が大きいことを示す。なお、Ｓの算出方法の詳細は後述する。

また、音声処理部９には、周辺の音を検出するマイク１の検出値が入力される。音声処理部９は、マイク１の検出値から、スピーカ１０から出力された音声がマイク１により検出された際の音量レベルＳ’と、ファン１２の騒音の音量レベルＮとを減算することにより、周辺の騒音の音量レベルｎを算出する。ｎは値が大きいほど周辺の騒音が大きいことを示し、Ｎは値が大きいほどファンの騒音が大きいことを示す。なお、ｎの算出方法の詳細は後述する。

さらに、音声処理部９は、スピーカ１０から出力される音声の音量レベルＳとファン１２の騒音の音量レベルＮとの比であるＳＮＦを算出する。ＳＮＦは、音声の明瞭性を表す情報であり、その値が大きいほど音声の明瞭性が良好であることを示す。なお、ＳＮＦの算出方法の詳細は後述する。また、音声処理部９は、この発明の算出部に対応する。

次に、図２を用いてＳ、ｎおよびＳＮＦの算出方法の詳細を説明する。図２は、実施の形態１の画像表示装置の音声処理部の構成を示すブロック図である。

音声処理部９は、ボリューム１６、音量レベル算出部１７、音声戻り値算出部１８、ファン騒音テーブル１９および周辺騒音算出部２０を備えている。音量レベル算出部１７は、入力された音声データに基づき、スピーカ１０から出力される音声の音量レベルＳを算出する。具体的には、音量レベル算出部１７は、入力された音声データのレベル、ボリューム１６の設定値、スピーカ駆動部１５のゲイン、およびスピーカ１０の電圧対音圧の変換値を用いて、スピーカ１０から出力される音声の音量レベルＳを算出する。

ファン騒音テーブル１９には、回転数に対応したファン１２の騒音の音量レベルＮが記憶されている。音声処理部９は、ＣＰＵ８（ここでは図示せず）からファン１２の現在の回転数を受け取り、ファン騒音テーブル１９からファン１２の回転数に対応した騒音の音量レベルＮを読み出す。そして、音声処理部９は、上述のように算出したＳと、ファン騒音テーブル１９から読みだしたＮとの比（ＳＮＦ）を算出し、算出したＳＮＦをＣＰＵ８に出力する。なお、ファン騒音テーブル１９は、この発明の記憶部に対応する。

音声戻り値算出部１８は、音量レベル算出部１７が算出したＳに基づき、スピーカ１０から出力される音声がマイク１で検出された際の音量レベルＳ’を算出する。具体的には、音声戻り値算出部１８は、スピーカ１０から出力された音声がマイク１で検出される際の遅延とレベルを推定することにより、音量レベルＳ’を算出する。マイク１の検出値には、画像表示装置１００の周辺の騒音と、スピーカ１０から出力される音声と、ファンの騒音とが含まれている。すなわち、マイク１の検出値は、ｎ＋Ｓ’＋Ｎで表される。周辺騒音算出部２０は、マイク１の検出値から、音声戻り値算出部１８で算出されたＳ’とファン騒音テーブル１９から読み出したＮとを減算することにより、周辺の騒音の音量レベルｎを算出し、算出したｎをＣＰＵ８に出力する。

以上、Ｓ、ｎおよびＳＮＦの算出方法の詳細を説明した。

図１に戻って、映像処理部１１は、復調部５が復調した映像データから表示可能な映像を生成する。映像処理部１１の出力は表示部１４に入力され、表示部１４は映像を表示する。表示部１４は、例えば液晶表示パネルで構成されている。

光源１３は、表示部１４に映像を表示するために光を照射するものであり、例えばレーザー光源で構成されている。光源１３は、輝度が変更可能に構成されており、輝度値はＣＰＵ８によって制御される。

ファン１２は、光源１３を冷却し、温度上昇により光源１３の輝度が低下してしまうことを防止する。ＣＰＵ８は、上述したＳＮＦを閾値と比較し、ＳＮＦが閾値より小さい場合、ファン１２の騒音がユーザに不快感を与えていると判断して、ファン１２の回転数を下げる。

ファン１２の回転数が下限値である場合、回転数を更に下げてしまうと光源１３の温度が上昇し、光源１３の輝度低下が発生する恐れがある。このため、ＣＰＵ８は、画像表示装置１００の周辺の明るさに応じて光源１３の輝度を低下させるとともに、低下させた光源１３の輝度に応じてファン１２の回転数を下げるように制御する。以下、実施の形態１では、ファン１２の回転数が下限値であることを前提とし、光源１３の輝度を低下させるとともに、ファン１２の回転数を下げて騒音を低減する場合について説明する。

明るさセンサ２は、画像表示装置１００の周辺の明るさを検出する。明るさセンサ２の検出値はＣＰＵ８に入力され、ＣＰＵ８は明るさセンサ２の検出値から周辺の明るさＬを算出する。Ｌは値が大きいほど周辺の明るさが明るいことを示す。

ＣＰＵ８は、算出した周辺の明るさＬを基に、光源１３の輝度の目標値Ｋを決定する。Ｋは値が大きいほど輝度の目標値が高いことを示す。なお、周辺の明るさＬに対する輝度の目標値Ｋの決定方法としては、算出式を用いてもよく、ＬとＫの関係が記憶されたテーブルを用いてもよい。

また、ＣＰＵ８は、ファン１２の回転数を低下させる必要があると判断した場合、光源１３の輝度を、現在値ＫＮから目標値Ｋまで低下させるように制御する。ＫＮは値が大きいほど輝度が高いことを示す。なお、光源１３の輝度の現在値ＫＮに適したファン１２の回転数の決定方法としては、算出式を用いてもよく、ＫＮとファン１２の回転数の関係が記憶されたテーブルを用いてもよい。

ＣＰＵ８は、ＫがＫＮよりも小さい場合、光源１３の輝度を下げることが可能と判断し、段階的に光源１３の輝度を下げる。人間の視覚特性である暗順応を考慮し、光源１３の輝度を段階的に下げることで、輝度を低下させたとしてもユーザはその変化に気づきにくいという効果が得られる。ここで、１ステップで低下させる光源の輝度をＫＳとする。ＣＰＵ８は、光源１３の輝度を１ステップにつきＫＮ−ＫＳの値まで低下させるとともに、ファン１２の回転数を低下させた後の光源１３の輝度に対応した回転数まで低下させる。

次に、図３を用いて実施の形態１の画像表示装置１００の動作を説明する。図３は、実施の形態１の画像表示装置の動作を示すフローチャート図である。

まず、Ｓ、ｎ、ＳＮＦ、Ｌの平均値の算出を行う（ステップ２０１）。以下、ステップ２０１をＳ２０１と略記する。他のステップも同様である。

次に、平均値算出時間が経過したか否かを判定する（Ｓ２０２）。平均値算出時間が経過していない場合（Ｓ２０２：ＮＯ）は再びＳ２０１へ戻る。なお、平均値算出時間は、例えば数秒程度とすることができる。

平均値算出時間が経過した場合（Ｓ２０２：ＹＥＳ）、Ｓが閾値（Ｓｔｈとする）以上であるか否かを判定する（Ｓ２０３）。ＳがＳｔｈ以上であれば（Ｓ２０３：ＹＥＳ）、音声の音量レベルが十分に大きく、ファンの騒音によって音声の明瞭性は低下しないと判断し、ファンの回転数の制御は実施せず、再びＳ２０１へ戻る。

一方、ＳがＳｔｈ未満の場合（Ｓ２０３：ＮＯ）、ｎが閾値（ｎｔｈとする）以上か否かを判定する（Ｓ２０４）。ｎがｎｔｈ以上であれば（Ｓ２０４：ＹＥＳ）、周辺の騒音が支配的でユーザがファンの騒音を感知できないと判断し、ファンの回転数の制御は実施せず、再びＳ２０１へ戻る。

ｎがｎｔｈ未満の場合（Ｓ２０４：ＮＯ）、ＳＮＦが閾値（ＳＮＦｔｈとする）以上か否かを判定する（Ｓ２０５）。ＳＮＦがＳＮＦｔｈ以上であれば（Ｓ２０５：ＹＥＳ）、スピーカ１０から出力される音声に対しファン１２の騒音は小さく、ユーザに不快感は与えていないと判断し、ファンの回転数の制御は実施せず、再びＳ２０１へ戻る。

一方、ＳＮＦがＳＮＦｔｈ未満の場合（Ｓ２０５：ＮＯ）、ファン１２の騒音がユーザに不快感を与えていると判断し、ファンの回転数の制御が行われる。まず、周辺の明るさＬを基に、輝度の目標値Ｋを算出する（Ｓ２０６）。

次に、輝度の目標値Ｋが、現在の輝度値ＫＮより小さいか否かを判定する（Ｓ２０７）。ＫがＫＮ以上であれば（Ｓ２０７：ＮＯ）、光源の輝度を低下させることはできないため処理を終了させる。

ＫがＫＮ未満の場合（Ｓ２０７：ＹＥＳ）、１ステップで低下させる輝度値ＫＳを算出する（Ｓ２０８）。次に、光源１３の輝度をＫＮ−ＫＳまで低下させる（Ｓ２０９）。

次に、ＫＮ−ＫＳを新たなＫＮとして設定し（Ｓ２１０）、ファン１２の回転数を新たなＫＮに対応した回転数まで低下させる（Ｓ２１１）。ファンの回転数が低下することにより、ファンの騒音も低減できるため、音声の明瞭性ＳＮＦが改善される。

次に、現在のファンの回転数が、下限値以下であるかどうか判定される（Ｓ２１２）。ファンの回転数が下限値以下の場合（Ｓ２１１：ＹＥＳ）、これ以上ファンの回転数を低下させることはできないため、処理を終了させる。一方、ファンの回転数が下限値よりも大きい場合（Ｓ２１１：ＮＯ）、再びＳ２０１に戻る。ＳがＳｔｈ未満で、かつｎがｎｔｈ未満の状態が継続したとしても、上記のフローを繰り返すことでＳＮＦを改善することができる。

実施の形態１によれば、ＳＮＦがＳＮＦｔｈ未満の場合にファン１２の回転数を低下させているので、ユーザがファン１２の騒音を不快に感じない場合にはファン１２の回転数を下げず、不快に感じる場合にはファン１２の回転数を下げて騒音を低減することができ、不要な場合にファンの回転数を下げることによって画質が低下してしまうことを防止することができる。

また、明るさセンサ２の検出値に応じて光源１３の輝度を低下させるとともに、低下させた光源１３の輝度に応じてファン１２の回転数を低下させるようにしているので、ファン１２を下限値で動作させている場合でも、ファン１２の回転数を低下させて騒音を低減することができる。

また、ｎがｎｔｈ以上であるか否かを判定し、ｎがｎｔｈ以上である場合は、周辺の騒音の音量レベルｎが大きく、ファン１２の騒音をユーザが感知できないと判断して、ファン１２の回転数の制御は実施しないようにしているので、より確実にユーザが不快に感じる場合にファン１２の回転数を下げることができる。

また、光源１３の輝度を所定の時間をかけて段階的に低下させるようにしているので、ユーザは光源の輝度の低下を感じにくく、快適な視聴を継続することができる。

なお、実施の形態１では、音声処理部９および映像処理部１１をＣＰＵ８の一部として構成したものを示したが、音声処理部９および映像処理部１１はＣＰＵ８と分離して構成するようにしてもよい。

また、ファン騒音テーブル１９を音声処理部９の内部に保有する例を示したが、ＣＰＵ８が保有するようにしてもよい。また、ファン騒音テーブル１０に代えて、ファン１２の回転数とファン１２の騒音の音量レベルとの関係を示す算出式を記憶するようにして記憶部を構成することもできる。

また、ＳとＮの比をＳＮＦとしているが、ＳとＮの差をＳＮＦとすることもできる。さらに、ＳとＮの比または差を用いた算出式またはテーブル等を用いてＳＮＦを算出するようにしてもよい。また、実施の形態１において、ＳＮＦは、その値が大きいほど音声が明瞭であるとして定義したが、値が小さいほど音声が明瞭であると定義してもよい。この場合、ＳＮＦがＳＮＦｔｈよりも大きい場合にファン１２の回転数を低下させるようにすればよい。また、Ｓ、ｎ等の値についても、上記と同様にして定義を変更することができる。

実施の形態２．
図４は、実施の形態２の画像表示装置の構成を示すブロック図である。実施の形態２の画像表示装置１００ｂは、マイク１を備えていない点と、周辺の騒音の音量レベルｎを算出しない点が実施の形態１と異なる。なお、他の構成については、実施の形態１と同様であるのでその説明を省略する。

次に、図５を用いて実施の形態２の画像表示装置１００ｂの動作を説明する。図５は、実施の形態２の画像表示装置の動作を示すフローチャート図である。実施の形態１ではＳ２０１においてＳ、ｎ、ＳＮＦおよびＬの平均値を算出しているのに対し、実施の形態２ではＳ３０１においてＳ、ＳＮＦおよびＬの平均値を算出し、ｎは算出していない。また、実施の形態１ではＳ２０４においてｎがｎｔｈ以上か否かを判定しているのに対し、実施の形態２ではこれを判定していない。上記以外の動作については、実施の形態１と同様であるのでその説明を省略する。

実施の形態２によれば、ＳＮＦがＳＮＦｔｈよりも小さい場合にファン１２の回転数を低下させているので、ユーザがファン１２の騒音を不快に感じない場合にはファン１２の回転数を下げず、不快に感じる場合にはファン１２の回転数を下げることができ、不要な場合にファンの回転数を下げることによって画質が低下してしまうことを防止することができる。

また、マイク１およびマイク１の検出値からｎを算出する処理が不要であるため、実施の形態１より構成を簡略化できる。

なお、上記各実施の形態では、ファン１２の回転数が下限値であることを前提とし、光源１３の輝度を低下させるとともに、ファン１２の回転数を下げて騒音を低減するものを示したが、ファン１２の回転数が下限値でない場合は、光源１３の輝度の変更は行わずに、ファン１２の回転数を下げて騒音を低減するようにも構成できる。このように構成しても、ユーザがファン１２の騒音を不快に感じない場合にはファン１２の回転数を下げず、不快に感じる場合にはファン１２の回転数を下げることができ、不要な場合にファン１２の回転数を下げることによって画質が低下してしまうことを防止することができる。また、このように構成した場合、明るさセンサ１２およびＣＰＵ８による光源１３の輝度を調整する処理が不要であるため、上記各実施の形態よりも構成をさらに簡略化できる。

以上、実施の形態１および２ならびに変形例について説明した。これらの実施の形態およびその変形例は、互いに組み合わせることができる。

１ マイク
２ 明るさセンサ
８ ＣＰＵ
９ 音声処理部
１０ スピーカ
１２ ファン
１３ 光源
１４ 表示部
１７ 音量レベル算出部
１８ 音声戻り値算出部
１９ ファン騒音テーブル
２０ 周辺騒音算出部
１００、１００ｂ 画像表示装置

Claims (6)

1. 音声を出力するスピーカと、
   画像を表示する表示部と、
   前記表示部に画像を表示するために光を照射する光源と、
   前記光源を冷却するためのファンと、
   前記スピーカから出力される音声の音量レベルと前記ファンの騒音の音量レベルとの比または差から音声の明瞭性を表す情報を算出する算出部と、
   前記算出部で算出された音声の明瞭性を表す情報に基づき、前記ファンの回転数を制御する制御部とを備えた画像表示装置。
2. 周辺の明るさを検出して検出値を得る明るさセンサを更に備え、
   前記光源は、輝度が変更可能に構成され、
   前記制御部は、前記音声の明瞭性を表す情報に基づき、前記明るさセンサの検出値に応じて前記光源の輝度を変更するとともに、前記変更した光源の輝度に応じて前記ファンの回転数を制御することを特徴とする請求項１の画像表示装置。
3. 前記制御部は、前記光源の輝度を所定の時間をかけて段階的に変更することを特徴とする請求項２に記載の画像表示装置。
4. 周辺の音を検出して検出値を得るマイクと、
   前記マイクの検出値に基づき、周辺の騒音の音量レベルを算出する周辺騒音算出部とを備え、
   前記制御部は、前記音声の明瞭性を表す情報と前記周辺の騒音の音量レベルとに基づき、前記ファンの回転数を制御することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の画像表示装置。
5. 前記スピーカから出力された音声が前記マイクで検出された際の音量レベルを算出する音声戻り値算出部と、
   前記ファンの回転数と前記ファンの騒音の音量レベルとの関係が記憶された記憶部とを更に備え、
   前記周辺騒音算出部は、前記マイクの検出値から、前記音声戻り値算出部の出力と、前記記憶部に記憶された前記関係に基づき決定された前記ファンの騒音の音量レベルとを減算することにより、前記周辺の騒音の音量レベルを算出することを特徴とする請求項４に記載の画像表示装置。
6. 入力された音声データに基づき、前記スピーカから出力される音声の音量レベルを算出する音量レベル算出部と、
   前記ファンの回転数と前記ファンの騒音の騒音レベルとの関係が記憶された記憶部とを更に備え、
   前記算出部は、前記音量レベル算出部の出力と、前記記録部に記憶された前記関係に基づき決定された前記ファンの騒音の音量レベルとに基づき、前記音声の明瞭性を表す情報を算出することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載の画像表示装置。

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