JP2015215377A - 画像表示装置及び送風ファンの制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】プロジェクタ装置の筐体内部に、空気あるいは熱量が滞留しないようにする。
【解決手段】光源と、前記光源から発せられた光束に基づき形成される画像を投影面上へ投射する光学系と、筐体内において排気部に通じる少なくとも二以上の送風経路にそれぞれ設けられた複数の送風ファンと、前記排気部に設けられた排気ファンと、前記送風経路に設けられた複数の送風ファンのうち、送風量が大きい送風ファンの駆動制御に対応して前記排気ファンを駆動制御する送風制御部と、を備える、画像表示装置。
【選択図】図４

Description

本開示は、画像表示装置及び送風ファンの制御方法に関する。

近年、スクリーン等の投影面上に投射画像を表示する画像表示装置として、プロジェクタ装置が広く知られている。プロジェクタ装置は、光源や電源、電圧増幅器、画像変換素子等の、駆動中に発熱しやすい構成部品を備えている。したがって、プロジェクタ装置には、送風ファンが備えられている。以下の特許文献１には、プロジェクタ装置の光源ランプの近傍の温度を測定し、測定温度に基づいて、光源ランプに風を送る送風ファンの回転数をフィードバック制御することによって、光源ランプの温度の急激な上昇を防ぐ技術が開示されている。

特開２００９−６９４５９号公報

画像表示装置に用いられる光源は、温度変化の影響により寿命が短くなったり、発光効率が低下したりするおそれがある。したがって、送風ファンによる光源の冷却効率の低下を避けることができれば望ましい。

そこで、本開示では、プロジェクタ装置の筐体内部に、空気あるいは熱量が滞留しないようにすることが可能な、新規かつ改良された画像表示装置及び送風ファンの制御方法を提案する。

本開示によれば、光源と、前記光源から発せられた光束に基づき形成される画像を投影面上へ投射する投射光学系と、前記光源又は前記光源の近傍の温度を検出するための温度センサと、前記光源を冷却するための送風ファンと、検出される前記温度と目標温度との差分に基づいて前記送風ファンを駆動制御する送風制御部と、を備える、画像表示装置が提供される。

また、本開示によれば、光源から発せられた光束に基づき形成される画像を投影面上へ投射可能な画像表示装置に備えられた送風ファンの制御方法において、前記光源又は前記光源の近傍の温度を検出し、検出される前記温度と目標温度との差分に基づいて、前記光源を冷却するための送風ファンを駆動制御する、送風ファンの制御方法が提供される。

以上説明したように本開示によれば、プロジェクタ装置の筐体内部に、空気あるいは熱量が滞留しないようにすることができるようになる。

なお、上記の効果は必ずしも限定的なものではなく、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書に示されたいずれかの効果、または本明細書から把握され得る他の効果が奏されてもよい。

本開示の実施形態に係るプロジェクタ装置の概略構成例を示す説明図である。 同実施形態に係るプロジェクタ装置の筐体内の送風経路を示す説明図である。 同実施形態に係る送風制御部の構成例を示す説明図である。 同実施形態に係る送風制御部の演算ロジックを示す説明図である。 オフセット値について説明するための図である。 第１の送風ファンの駆動電圧をＰＩＤ制御したときの検出光源温度の推移を示すグラフである。 外気温度と光源の駆動電流と第２の送風ファンの駆動電圧との関係を示す説明図である。 排気ファンの駆動電圧の変化の例を示す説明図である。 同実施形態に係る送風ファンの制御方法の処理例を示すフローチャートである。

以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

なお、説明は以下の順序で行うものとする。
１．プロジェクタ装置の概略構成例
２．送風経路の構成例
３．送風制御部の構成例
３．１．第１の送風ファン制御部
３．１．１．第１の送風ファン制御の処理例
３．１．２．第１の送風ファンの駆動電圧と光源の温度との関係
３．２．第２の送風ファン制御部
３．３．排気ファン制御部
３．３．１．排気ファン制御の処理例
３．３．２．排気ファンの駆動電圧と光源の温度と関係
４．送風制御の処理例
５．まとめ

＜１．プロジェクタ装置の概略構成例＞
まず、本開示の第１の実施形態に係る画像表示装置について、プロジェクタ装置を例に挙げて説明する。図１は、本実施形態に係るプロジェクタ装置１００の概略構成例を示す説明図である。プロジェクタ装置１００は、筐体９０内に、光源４０と、光学系２０と、送風制御部２００と、ファン駆動回路５０とを備えている。また、プロジェクタ装置１００は、第１の送風ファンＦＡＮ＿１と、第２の送風ファンＦＡＮ＿２と、排気ファンＦＡＮ＿３とを備えている。さらに、プロジェクタ装置１００は、温度センサ７０及び外気温度センサ８０を備えている。

光源４０は、例えば、発光素子又は高圧水銀ランプ等からなり、光学系２０に対して光束を発するようになっている。本実施形態に係るプロジェクタ装置１００では、発光素子の一態様であるＬＤ（レーザーダイオード）が光源４０として用いられている。係るＬＤは、使用期間の経過に伴って発光効率が低下する性質を有しており、同一の輝度の出射光を出射する際の素子の温度が発光効率の低下に伴って上昇する。また、係るＬＤから出射する光の波長には温度依存性があり、ＬＤの駆動電流が同一であっても、素子温度によって画質が変化する特性を有している。

また、ＬＤからなる光源４０は、その出力（光量）が電流値に応じて連続的に変更可能な線形領域を有しており、供給する電流値を制御することによって、光源４０の出力（光量）をリニアに又は複数段階で調整可能となっている。したがって、光源４０の出力を、例えば、プロジェクタ装置１００の周囲の明るさに応じて動的に変化させるような使用も可能であり、発光効率の経時劣化が生じやすくなるおそれがある。

光学系２０は、例えば、照明光学系及び投射光学系により構成することができる。照明光学系は、光源４０から発せられた光束を、一次像面となる画像変調素子（液晶パネル）の面上に均一照射するものとして構成することができる。また、投射光学系は、照明光学系からの出射光を受け取り、照明光学系の液晶パネルで変調された一次像面の画像情報を、二次像面となる投影面ＳＣＲ上へ拡大投射するものとして構成することができる。

すなわち、本実施形態に係るプロジェクタ装置１００は、ＬＤからなる光源４０から出射される光を、画像変調素子である液晶表示素子やＤＭＤ（デジタルマイクロミラーデバイス）等で変調して映像信号に応じた光学像を形成する。また、プロジェクタ装置１００は、短焦点型プロジェクタ装置として構成されたものであり、形成された光学像を投射光学系で拡大投射して投影面上に表示するように構成されている。係るプロジェクタ装置１００としては、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色それぞれに対応するパネル状の表示素子を備えた、いわゆる三板式のプロジェクタ装置とすることができる。

なお、本実施形態に係る短焦点型のプロジェクタ装置１００は、投射光学系が、例えば半画角にして７０°近辺という超広角に対応しているものとすることができる。ただし、本開示に係る画像表示装置は、短焦点型のプロジェクタ装置に限られるものではなく、長焦点型のプロジェクタ装置であってもよい。この場合、光学系の構成は、それぞれのプロジェクタ装置によって種々の変形が可能である。

温度センサ７０は、光源４０又は光源４０の近傍の温度を検出するためのセンサである。本実施形態において、温度センサ７０は、光源４０が実装された基板上において、光源４０の近傍に実装されたサーミスタにより構成されている。ただし、温度センサ７０はサーミスタに限られるものではなく、熱電対や非接触型の温度センサ等の種々のセンサを使用することができる。温度センサ７０により検出される温度情報は、送風制御部２００に入力される。

外気温度センサ８０は、プロジェクタ装置１００が設置された室内の温度を検出するためのセンサである。外気温度センサ８０による検出される温度情報は、送風制御部２００に入力される。使用可能な外気温度センサ８０は、検出する外気温度情報を送風制御部２００に送信できるものであれば特に限定されるものではない。プロジェクタ装置１００に外気温度センサ８０を備える以外に、送風制御部２００が、外部の機器等から外気温度情報を受信可能に構成されていてもよい。

第１の送風ファンＦＡＮ＿１は、光源４０に送風するための第１の送風経路に設けられた送風機である。第２の送風ファンＦＡＮ＿２は、第１の送風経路とは異なる第２の送風経路に設けられた送風機である。排気ファンＦＡＮ＿３は、筐体９０の排出口に備えられて、筐体９０の内部から外部へ排気する送風機である。第１の送風経路及び第２の送風経路を流れる空気は、排気ファンＦＡＮ＿３の上流側で合流し、排気ファンＦＡＮ＿３によって筐体９０の外部に排出される。これにより、筐体９０内部の熱が筐体９０外に放出される。これらのファンは、送風制御部２００からの駆動指令に基づき、ファン駆動回路５０によって駆動制御される。これらのファンは、いずれも従来公知のファンを用いて構成することができる。

＜２．送風経路の構成例＞
次に、図２を参照して、本実施形態に係るプロジェクタ装置１００の筐体９０内の送風経路の構成例について説明する。図２は、プロジェクタ装置１００の筐体９０を上面及び底面からそれぞれ透視した図、及び筐体９０を前面（正面）から見た図を示している。

本実施形態に係るプロジェクタ装置１００は、投射距離を至近距離に設定して画像を投射可能に構成されたものであり、投影面に近い位置に設置される。図２に示す上面視及び底面視の図では、上側が投影面側であり、下側が、ユーザ（視聴者）が位置する前面（正面）側である。

プロジェクタ装置１００は、筐体９０の前面に吸気部６３ａ及び排気部６１ａ，６１ｂを備えている。吸気部６３ａは、筐体９０の前面から筐体９０内部に空気を取り入れる開口部である。排気部６１ａ，６１ｂは、筐体９０内部の空気を筐体９０外部に排出する開口部である。また、プロジェクタ装置１００は、筐体９０の底面に吸気部６３ｂａ，６３ｂｂ，６３ｂｃ，６３ｂｄを備えている。吸気部６３ｂａ，６３ｂｂ，６３ｂｃ，６３ｂｄは、筐体９０の底面から筐体９０内部に空気を取り入れる開口部である。吸気部６３ｂａ，６３ｂｂ，６３ｂｃ，６３ｂｄには、主として、筐体９０前面の下方の間隙６３ｂを介して空気が導かれる。

このように、プロジェクタ装置１００は、筐体９０の前面側において筐体９０内に空気を取り入れ、また、筐体９０から空気を排出するよう構成されている。したがって、プロジェクタ装置１００を、スピーカや収納ラック等とともにシステム化する場合に、プロジェクタ装置１００の両脇にもそれらのスピーカ等を配置しても、空気の取り入れ、排出の効率が低下することがない。このことは、プロジェクタシステムのレイアウトの自由度を高めることにもつながる。

また、本実施形態に係るプロジェクタ装置１００は、筐体９０内部に、第１の送風ファンＦＡＮ＿１、第２の送風ファンＦＡＮ＿２を備える。また、プロジェクタ装置１００は、筐体９０内部に、排気ファンＦＡＮ＿３を備える。本実施形態において、第１の送風ファンＦＡＮ＿１は、光源４０に送風し、光源４０を冷却するための送風機である。第２の送風ファンＦＡＮ＿２は、光源４０とは別の構成部品に送風し冷却するための図示しない送風ファンにより送風される空気を、さらに排気部６１ａに向けて送る送風機である。また、排気ファンＦＡＮ＿３は、主として第１の送風ファンＦＡＮ＿１及び第２の送風ファンＦＡＮ＿２により送風される空気を、排気部６１ａから筐体９０外に排出する送風機である。

本実施形態に係るプロジェクタ装置１００では、第１及び第２の送風経路が設けられている。第１の送風経路は、第１の送風ファンＦＡＮ＿１を介して排気部６１ａに向けて送られる空気の流れの経路である。また、第２の送風経路は、第２の送風ファンＦＡＮ＿２を介して排気部６１ａに向けて送られる空気の流れの経路である。すなわち、排気部６１ａに通じる第１及び第２の送風経路のうち、第１の送風経路は、光源４０を冷却するための第１の送風ファンＦＡＮ＿１が備えられた送風経路である。これに対して、第２の送風経路は、光源４０以外の部位を冷却するための複数の送風ファンが備えられた送風経路である。

これらの送風ファン及び排気ファンのうち、第１の送風経路に設けられた第１の送風ファンＦＡＮ＿１は、送風制御部２００により、温度センサ７０により検出される温度情報に基づいて駆動制御される。また、第２の送風経路に設けられた第２の送風ファンＦＡＮ＿２は、送風制御部２００により、外気温度センサ８０により検出される温度情報に基づいて駆動制御される。一方、排気ファンＦＡＮ＿３は、第１の送風ファンＦＡＮ＿１及び第２の送風ファンＦＡＮ＿２のうち、送風量が大きい方の送風ファンの駆動制御に合わせて駆動制御が実行されるようになっている。

なお、第１の送風経路及び第２の送風経路には、それぞれ第１の送風ファンＦＡＮ＿１、第２の送風ファンＦＡＮ＿２以外の送風ファンが設けられていてもよい。ただし、第１の送風ファンＦＡＮ＿１及び第２の送風ファンＦＡＮ＿２は、各送風経路の最下流に設けられて、排気部６１ａに向けて送風するファンとして定義することができる。

＜３．送風制御部の構成例＞
次に、本実施形態に係るプロジェクタ装置１００の送風制御部２００の構成例について説明する。図３は、送風制御部２００及びファン駆動回路５０の構成を機能的なブロックで示す説明図である。また、図４は、送風制御部２００における演算ロジックを示す説明図である。

本実施形態に係る送風制御部２００は、第１の送風ファン制御部２００ａと、第２の送風ファン制御部２００ｂと、排気ファン制御部２００ｃとを備えている。これらの各部は、具体的にはマイクロコンピュータにより実行されるプログラムにより実現される機能である。送風制御部２００には、温度センサ７０及び外気温度センサ８０により検出される温度情報が入力される。

［３．１．第１の送風ファン制御部］
（３．１．１．第１の送風ファン制御の処理例）
第１の送風ファン制御部２００ａは、第１の送風経路に備えられた、光源４０冷却用の第１の送風ファンＦＡＮ＿１の駆動制御指令を第１の送風ファン駆動回路５０ａに対して送信する。第１の送風ファン制御部２００ａは、温度センサ７０により検出される温度と所定の目標温度との差分に基づいて第１の送風ファンＦＡＮ＿１の駆動制御を実行する。

本実施形態に係るプロジェクタ装置１００では、第１の送風ファン制御部２００ａは、温度センサ７０により検出されるセンサ検出温度Ｔｓに基づいて、基板上への光源４０の接続部分の温度（以下、係る温度を「検出光源温度」ともいう。）Ｔｌｄを算出する。そして、第１の送風ファン制御部２００ａは、検出光源温度Ｔｌｄと目標温度Ｔｔｇｔとの差分ΔＴｌｄに基づいてＰＩＤ演算を実行し、第１の送風ファンＦＡＮ＿１の駆動電圧を算出する。

具体的には、図４に示すように、第１の送風ファン制御部２００ａは、センサ検出温度Ｔｓ（ｎ）に対してオフセット値Ｔｏｓｔを加算して検出光源温度Ｔｌｄ（ｎ）を算出する。次いで、第１の送風ファン制御部ＦＡＮ＿１は、算出した検出光源温度Ｔｌｄ（ｎ）から、目標温度Ｔｔｇｔを減算し、差分ΔＴｌｄ（ｎ）を算出する。すなわち、検出光源温度Ｔｌｄ（ｎ）と目標温度Ｔｔｇｔとの差分ΔＴｌｄ（ｎ）は、以下の演算式（１）により求めることができる。

オフセット値Ｔｏｓｔは、温度センサ７０の位置と光源４０の位置とが異なることによる、センサ検出温度Ｔｓ（ｎ）と検出光源温度Ｔｌｄ（ｎ）との差分温度に相当する値である。本実施形態において、オフセット値Ｔｏｓｔは、光源４０と温度センサ７０との距離、及び、第１の送風ファンＦＡＮ＿１の送風量を考慮した値となっている。このうち、光源４０と温度センサ７０との距離は変わらないことから、オフセット値Ｔｏｓｔは、第１の送風ファンＦＡＮ＿１の駆動電圧Ｖｆ１に応じて変化する可変値となる。

図５は、オフセット値Ｔｏｓｔの求め方の一例を示す図である。係る例では、第１の送風ファンＦＡＮ＿１の駆動電圧Ｖｆ１の最大値Ｖｆ１＿ｍｉｎ及び最小値Ｖｆ１＿ｍａｘに対応する、光源温度Ｔｌｄに対するセンサ検出温度Ｔｓからのオフセット値Ｔｏｓｔ＿ａ，Ｔｏｓｔ＿ｂを、あらかじめ実機を用いて測定する。上記二点の測定データから、駆動電圧Ｖｆ１とオフセット値Ｔｏｓｔとの関係式が求められ、この関係式が、送風制御部２００の図示しない記憶素子にあらかじめ記憶される。本実施形態に係るプロジェクタ装置１００では、駆動電圧Ｖｆ１とオフセット値Ｔｏｓｔとの関係式は１次関数の式となっている。そして、第１の送風ファン制御部２００ａは、上記関係式に基づき、現在の駆動電圧Ｖｆ１（ｎ−１）からオフセット値Ｔｏｓｔを求めるようになっている。

ただし、オフセット値Ｔｏｓｔの設定方法はこの例に限られない。温度の差分に影響を与えうるその他の要素をさらに考慮してもよいし、あるいは、温度の差分の許容範囲に応じてオフセット値Ｔｏｓｔを寛容なものとしてもよい。

次いで、第１の送風ファン制御部ＦＡＮ＿１は、算出された差分ΔＴｌｄ（ｎ）に基づいてＰＩＤ演算を行い、駆動電圧の変化量ΔＶｆ１（ｎ）を算出する。駆動電圧Ｖｆ１（ｎ）をＰＩＤ演算により求める場合には、例えば以下の演算式（２）に表す演算処理を行うようにしてもよい。

駆動電圧の変化量ΔＶｆ１（ｎ）が求められると、第１の送風ファン制御部ＦＡＮ＿１は、前回の駆動電圧Ｖｆ１（ｎ−１）に変化量ΔＶｆ１（ｎ）を加算して、第１の送風ファンＦＡＮ＿１の駆動電圧Ｖｆ１（ｎ）とする。すなわち、以下の式（３）により、第１の送風ファンＦＡＮ＿１の駆動電圧Ｖｆ１（ｎ）を算出する。

この後、本実施形態に係る送風制御部２００の第１の送風ファン制御部２００ａは、上記の式（３）により算出された駆動電圧Ｖｆ１（ｎ）を、あらかじめ定められた上限値Ｖｆ１＿ｍａｘ及び下限値Ｖｆ１＿ｍｉｎの範囲内に設定する上下限リミット処理を行う。駆動電圧の下限値Ｖｆ１＿ｍｉｎは、第１の送風ファンＦＡＮ＿１の最低出力に相当する駆動電圧Ｖｆ１であり、第１の送風ファンＦＡＮ＿１を最低出力以上で駆動するために設けられる。また、駆動電圧の上限値Ｖｆ１＿ｍａｘは、第１の送風ファンＦＡＮ＿１の作動音が騒音となってユーザに聞こえないようにするために設けられる。外気温度センサ８０によって検出される外気温度が高いほど光源４０の冷却の必要性が高くなると考えられることから、係る上限値Ｖｆ１＿ｍａｘは、外気温度が高くなるにつれて大きな値に設定されるようにしてもよい。

上下限リミット処理では、第１の送風ファン制御部２００ａは、算出された駆動電圧Ｖｆ１（ｎ）が上限値Ｖｆ１＿ｍａｘを超える場合には、駆動電圧Ｖｆ１（ｎ）を上限値Ｖｆ１＿ｍａｘに設定する。また、第１の送風ファン制御部２００ａは、算出された駆動電圧Ｖｆ１（ｎ）が下限値Ｖｆ１＿ｍｉｎを下回る場合には、駆動電圧Ｖｆ１（ｎ）を下限値Ｖｆ１＿ｍｉｎに設定する。

以上のようにして、第１の送風ファン制御部２００ａは、演算周期ごとに第１の送風ファンＦＡＮ＿１の駆動電圧Ｖｆ１（ｎ）を算出し、算出した駆動電圧Ｖｆ１（ｎ）に基づいて、第１の送風ファン駆動回路５０ａに対して駆動指令を送信する。

（３．１．２．第１の送風ファンの駆動電圧と光源の温度との関係）
次に、第１の送風ファンＦＡＮ＿１の駆動電圧と光源４０の温度との関係について具体的に説明する。図６は、光源４０の出力（光量）を、プロジェクタ装置１００周囲の明るさに応じて可変とし、第１の送風ファンＦＡＮ＿１以外の送風ファン及び排気ファンをそれぞれ一定の駆動電圧で駆動した状態で、第１の送風ファンＦＡＮ＿１の駆動電圧Ｖｆ１を制御した例を示す。

図６において、破線で示す検出光源温度Ｔｌｄは、光源４０の駆動電流Ａｌｄを３０−９０％の出力で変化させて、第１の送風ファンＦＡＮ＿１の駆動電圧Ｖｆ１をＰＩＤ制御した例を示している。また、図６において、細線で示す検出光源温度Ｔｌｄ’は、第１の送風ファンＦＡＮ＿１を一定の駆動電圧Ｖｆ１’で維持した例を示す。係る図６の例においては、駆動電圧Ｖｆ１の上限値Ｖｆ１＿ｍａｘ及び下限値Ｖｆ１＿ｍｉｎを設け、検出光源温度Ｔｌｄと目標温度Ｔｔｇｔとの差分ΔＴｌｄに基づいて駆動電圧Ｖｆ１をＰＩＤ制御した。

図６に示すように、第１の送風ファンＦＡＮ＿１を一定の駆動電圧Ｖｆ１’で維持した場合には、検出光源温度Ｔｌｄ’は光源４０の駆動電流Ａｌｄの変化に応じて変化している。これに対して、第１の送風ファンＦＡＮ＿１の駆動電圧Ｖｆ１’を、検出光源温度Ｔｌｄと目標温度Ｔｔｇｔとの差分ΔＴｌｄに基づきＰＩＤ制御した場合には、破線で示す検出光源温度Ｔｌｄが、実線で示す検出光源温度Ｔｌｄ’よりも目標温度Ｔｔｇｔ側に近づけられていることが分かる。

このように、第１の送風ファン制御部２００ａは、温度センサ７０により検出されるセンサ検出温度Ｔｓに基づいて検出光源温度Ｔｌｄを算出し、検出光源温度Ｔｌｄと目標温度Ｔｔｇｔとの差分ΔＴｌｄを算出する。そして、第１の送風ファン制御部２００ａは、当該差分ΔＴｌｄに基づいて第１の送風ファンＦＡＮ＿１の駆動電圧Ｖｆ１をＰＩＤ制御する。したがって、第１の送風ファンＦＡＮ＿１は、光源４０の温度に応じて送風量を変えながら光源４０に対して送風し、光源４０を冷却することとなる。その結果、光源４０の温度を目標温度Ｔｔｇｔに近づけることができるようになる。

また、第１の送風ファン制御部２００ａは、ＰＩＤ演算により算出される駆動電圧Ｖｆ１の上下限リミット処理を行い、あらかじめ設定された上限値Ｖｆ１＿ｍａｘ及び下限値Ｖｆ１＿ｍｉｎの範囲内で第１の送風ファンＦＡＮ＿１の駆動電圧Ｖｆ１を制御する。したがって、第１の送風ファンＦＡＮ＿１の誤作動や、第１の送風ファンＦＡＮ＿１の作動による騒音の発生を低減することができる。

以上のように、第１の送風ファン制御部２００ａは、検出光源温度Ｔｌｄと目標温度Ｔｔｇｔとの差分ΔＴｌｄに基づいて、第１の送風ファンＦＡＮ＿１の駆動電圧Ｖｆ１をＰＩＤ制御する。したがって、光源４０の温度を目標温度Ｔｔｇｔの近傍で維持することが可能になる。その結果、光源４０の発光効率の低下が抑えられ、光源４０の寿命を長期化することができる。また、本実施形態に係るプロジェクタ装置１００では、ＬＤからなる発光素子を光源４０として用いているが、光源４０の温度が目標温度Ｔｔｇｔ近傍に維持されれば、出力される光の波長のばらつきを小さくすることができる。したがって、画質の安定化を図ることができる。

［３．２．第２の送風ファン制御部］
第２の送風ファン制御部２００ｂは、第２の送風経路に備えられた第２の送風ファンＦＡＮ＿２の駆動制御指令を第２の送風ファン駆動回路５０ｂに対して送信する。第２の送風ファン制御部２００ｂは、外気温度センサ８０により検出される温度と、現在の光源駆動電流Ａｌｄ（ｎ）とに基づいて、第２の送風ファンＦＡＮ＿２の駆動制御を実行する。

図４に示すように、本実施形態に係るプロジェクタ装置１００では、第２の送風ファン制御部２００ｂは、外気温度センサ８０により検出される外気温度Ｔａを読み込むとともに、現在の光源４０の駆動電流Ａｌｄを読み込む。第２の送風ファン制御部２００ｂは、あらかじめ求められて記憶された、外気温度Ｔａと、光源４０の駆動電流Ａｌｄと、第２の送風ファンＦＡＮ＿２の駆動電圧Ｖｆ２との相関関係に基づいて、第２の送風ファンＦＡＮ＿２の駆動電圧Ｖｆ２を算出する。

図７は、外気温度Ｔａと、光源４０の駆動電流Ａｌｄと、第２の送風ファンＦＡＮ＿２の駆動電圧Ｖｆ２との相関関係の一例を示している。この例では、光源４０の駆動電流Ｖｆ２が同一であれば、外気温度Ｔａが上昇するにつれて、第２の送風ファンＦＡＮ＿２の駆動電圧Ｖｆ２が大きくなっている。また、外気温度Ｔａが同一であれば、光源４０の駆動電流Ｖｆ２が大きくなるにつれて、第２の送風ファンＦＡＮ＿２の駆動電圧Ｖｆ２が大きくなっている。ただし、第２の送風ファンＦＡＮ＿２の最低出力、及び、第２の送風ファンＦＡＮ＿２の作動に伴う騒音の発生を考慮して、第２の送風ファンＦＡＮ＿２の駆動電圧Ｖｆ２の上限値Ｖｆ２＿ｍａｘ及び下限値Ｖｆ２＿ｍｉｎが定められている。

このようにして、第２の送風ファン制御部２００ｂは、外気温度Ｔａと光源４０の駆動電流Ａｌｄとに基づいて第２の送風ファンＦＡＮ＿２の駆動電圧Ｖｆ２を求め、第２の送風ファン駆動回路５０ｂに対して駆動制御指令を送信する。

［３．３．排気ファン制御部］
（３．３．１．排気ファン制御の処理例）
排気ファン制御部２００ｃは、排気ファンＦＡＮ＿３の駆動制御指令を排気ファン駆動回路５０ｃに対して送信する。排気ファンＦＡＮ＿３は、光源４０から発生した熱量を含む、第１の送風経路を流れる空気、及び、光源４０以外の他の部品から発生した熱量を含む、第２の送風経路を流れる空気を筐体９０の外部に排出するものである。したがって、筐体９０内を効率的に冷却するには、第１の送風経路及び第２の送風経路それぞれを流れる空気を効率的に排出することが必要とされる。特に、光源４０の温度を目標温度Ｔｔｇｔ近傍に維持するために、第１の送風ファン制御部２００ａによって行われる制御を有効なものとするためには、第１の送風経路だけでなく、第２の送風経路内の空気を効率的に排出して、筐体９０内部の気圧の上昇を抑える必要がある。

本実施形態に係るプロジェクタ装置１００において、排気ファン制御部２００ｃは、第１の送風経路に設けられた第１の送風ファンＦＡＮ＿１の送風量と、第２の送風経路に設けられた第２の送風ファンＦＡＮ＿２の送風量とを比較する。すなわち、プロジェクタ装置１００において、第１の送風ファンＦＡＮ＿１の送風量は、第１の送風経路から排気ファンＦＡＮ＿３に流れてくる送風量と同一視できる。また、第２の送風ファンＦＡＮ＿２の送風量は、第２の送風経路から排気ファンＦＡＮ＿３に流れてくる送風量と同一視できる。そして、排気ファン制御部２００ｃは、送風量が大きい方の送風ファンの駆動制御に対応して排気ファンＦＡＮ＿３を駆動制御する。

具体的には、図４に示すように、排気ファン制御部２００ｃは、第１の送風ファン制御部２００ａにより算出された第１の送風ファンＦＡＮ＿１の駆動電圧Ｖｆ１（ｎ）から第１の送風ファンＦＡＮ＿１の送風量Ｂｆ１（Ｖ＝Ｖｆ１）を求める。また、排気ファン制御部２００ｃは、第２の送風ファン制御部２００ｂにより算出された第２の送風ファンＦＡＮ＿２の駆動電圧Ｖｆ２（ｎ）から第２の送風ファンＦＡＮ＿２の送風量Ｂｆ２（Ｖ＝Ｖｆ２）を求める。第１の送風ファンＦＡＮ＿１の駆動電圧Ｖｆ１と送風量Ｂｆ１との関係、及び、第２の送風ファンＦＡＮ＿２の駆動電圧Ｖｆ２と送風量Ｂｆ２との関係は、あらかじめ図示しない記憶素子等に記憶されている。

排気ファン制御部２００ｃは、第１の送風ファンＦＡＮ＿１及び第２の送風ファンＦＡＮ＿２のうち送風量が大きい方の送風ファンを特定した後は、当該送風量が大きい方の送風ファンの駆動制御に対応して排気ファンＦＡＮ＿３の駆動制御を実行する。本実施形態において、排気ファン制御部２００ｃは、送風量が大きい方の送風ファンの制御量に対応して、排気ファンＦＡＮ＿３の駆動電圧Ｖｆ３（ｎ）を算出するよう構成されている。

例えば、排気ファンＦＡＮ＿３の定格出力が、第１の送風ファンＦＡＮ＿１及び第２の送風ファンＦＡＮ＿２の定格出力よりも大きい場合には、それぞれの送風ファンの駆動電圧Ｖｆ１（ｎ）（又はＶｆ２（ｎ））をそのまま排気ファンＦＡＮ＿３の駆動電圧Ｖｆ３としてもよい。あるいは、第１の送風ファンＦＡＮ＿１又は第２の送風ファンＦＡＮ＿２の定格出力と、排気ファンＦＡＮ＿３の定格出力との比に応じて、それぞれの送風ファンの駆動電圧Ｖｆ１（ｎ）（又はＶｆ２（ｎ））に係数をかけて、排気ファンＦＡＮ＿３の駆動電圧Ｖｆ３（ｎ）としてもよい。

これにより、排気ファンＦＡＮ＿３の送風量が、第１の送風ファンＦＡＮ＿１の送風量又は第２の送風ファンＦＡＮ＿２の送風量のうちのいずれか大きい方の送風量よりもさらに大きくなる。したがって、排気ファンＦＡＮ＿３の上流側に空気が滞留して、少なくとも第１の送風経路の空気の流れが阻害されることを防ぐことができる。また、排気ファンＦＡＮ＿３の上流側に熱が滞留して、少なくとも第１の送風ファンＦＡＮ＿１による光源４０の冷却効率が低下することを防ぐことができる。さらには、第１の送風ファンＦＡＮ＿１による光源４０の冷却効率を維持できれば、第１の送風ファン制御部２００ａにより、有効に、光源４０の温度を目標温度Ｔｔｇｔ近傍に維持することができる。

（３．３．２．排気ファンの駆動電圧の変化の例）
次に、本実施形態に係るプロジェクタ装置１００における排気ファンＦＡＮ＿３の駆動電圧の変化の例について具体的に説明する。図８は、第１の送風ファンＦＡＮ＿１又は第２の送風ファンＦＡＮ＿２のうちのいずれか送風量が大きい方の送風ファンの駆動制御に対応して、排気ファンＦＡＮ＿３の駆動電圧Ｖｆ３を制御した状態での排気ファンＦＡＮ＿３の駆動電圧Ｖｆ３の変化を示している。図８中、細線が第１の送風ファンＦＡＮ＿１の駆動電圧Ｖｆ１を示し、太線が排気ファンＦＡＮ＿３の駆動電圧Ｖｆ３を示している。

図８の例は、外気温度Ｔａがほぼ一定の状態で光源４０の出力（光量）を変化させた場合の例である。第１の送風ファンＦＡＮ＿１の駆動電圧Ｖｆ１は、検出光源温度Ｔｌｄと目標温度Ｔｔｇｔとの差分ΔＴｌｄに応じてＰＩＤ制御されている。図８中、領域Ａは、第２の送風ファンＦＡＮ＿２の送風量Ｂｆ２よりも第１の送風ファンＦＡＮ＿１の送風量Ｂｆ１の方が大きい領域である。また、領域Ｂは、第１の送風ファンＦＡＮ＿１の送風量Ｂｆ１よりも第２の送風ファンＦＡＮ＿２の送風量Ｂｆ２の方が大きい領域である。したがって、排気ファンＦＡＮ＿３の駆動電圧Ｖｆ３は、領域Ａでは、第１の送風ファンＦＡＮ＿１の駆動制御に対応して制御され、領域Ｂでは、第２の送風ファンＦＡＮ＿２の駆動制御に対応して制御されている。

係る図８に示すように、本実施形態では、検出光源温度Ｔｌｄが上昇して、第１の送風ファンＦＡＮ＿１の送風量Ｂｆ１が第２の送風ファンＦＡＮ＿２の送風量Ｂｆ２よりも大きくなると、これに合わせて排気ファンＦＡＮ＿３の駆動電圧Ｖｆ３が増大する。したがって、排気ファンＦＡＮ＿３によって筐体９０外部に排出される送風量が大きくなり、排気ファンＦＡＮ＿３の上流側に空気あるいは熱量が滞留するおそれを低減することができる。その結果、第１の送風経路及び第２の送風経路における各構成部品の冷却効率の低下を防ぐことができる。特に、本実施形態に係るプロジェクタ装置１００では、検出光源温度Ｔｌｄを目標温度Ｔｔｇｔ近傍に維持しやすくなる。

［４．送風制御の処理例］
次に、本実施形態に係る送風制御部２００により実行される送風制御の具体的な処理例について説明する。図９は、本実施形態に係るプロジェクタ装置１００における送風ファンの制御処理の一例を示すフローチャートである。係るフローチャートは、第１の送風ファンＦＡＮ＿１、第２の送風ファンＦＡＮ＿２、排気ファンＦＡＮ＿３の駆動制御について示すものとなっている。

まず、送風制御部２００は、ステップＳ１００において、外気温度センサ８０により検出される外気温度Ｔａ（ｎ）、温度センサ７０により検出されるセンサ検出温度Ｔｓ（ｎ）、第１の送風ファンＦＡＮ＿１の現在の駆動電圧Ｖｆ１（ｎ−１）、現在の光源４０の駆動電流Ａｌｄ（ｎ）を読み込む。次いで、送風制御部２００は、ステップＳ２００において、図４を参照してすでに説明した手順に沿って、センサ検出温度Ｔｓ（ｎ）に基づき検出光源温度Ｔｌｄ（ｎ）を算出する。

次いで、送風制御部２００は、ステップＳ３００において、図４を参照してすでに説明した手順に沿って、検出光源温度Ｔｌｄ（ｎ）と目標温度Ｔｔｇｔとの差分ΔＴｌｄ（ｎ）に基づき、第１の送風ファンＦＡＮ＿１の駆動電圧Ｖｆ１（ｎ）をＰＩＤ演算する。このとき、算出される駆動電圧Ｖｆ１（ｎ）があらかじめ設定した上限値Ｖｆ１＿ｍａｘを超える場合には、上限値Ｖｆ１＿ｍａｘを駆動電圧Ｖｆ１（ｎ）としてもよい。また、算出される駆動電圧Ｖｆ１（ｎ）があらかじめ設定した下限値Ｖｆ１＿ｍｉｎを下回る場合には、下限値Ｖｆ１＿ｍｉｎを駆動電圧Ｖｆ１（ｎ）としてもよい。

次いで、送風制御部２００は、ステップＳ４００において、あらかじめ記憶された相関関係の情報を参照して、外気温度Ｔａ（ｎ）及び光源４０の駆動電流Ａｌｄ（ｎ）に基づき、第２の送風ファンＦＡＮ＿２の駆動電圧Ｖｆ２（ｎ）を算出する。

次いで、送風制御部２００は、ステップＳ５００において、算出された駆動電圧Ｖｆ１（ｎ），Ｖｆ２（ｎ）に基づき、第１の送風ファンＦＡＮ＿１の送風量Ｂｆ１（Ｖ＝Ｖｆ１）及び第２の送風ファンＦＡＮ＿２の送風量Ｂｆ２（Ｖ＝Ｖｆ２）を算出する。次いで、送風制御部２００は、ステップＳ６００において、第１の送風ファンＦＡＮ＿１の送風量Ｂｆ１（Ｖ＝Ｖｆ１）が第２の送風ファンＦＡＮ＿２の送風量Ｂｆ２（Ｖ＝Ｖｆ２）以上か否かを判別する。

第１の送風ファンＦＡＮ＿１の送風量Ｂｆ１（Ｖ＝Ｖｆ１）が第２の送風ファンＦＡＮ＿２の送風量Ｂｆ２（Ｖ＝Ｖｆ２）以上の場合（Ｓ６００：Ｙｅｓ）には、ステップＳ７００に進む。送風制御部２００は、ステップＳ７００において、第１の送風ファンＦＡＮ＿１の駆動電圧Ｖｆ１（ｎ）に対応して排気ファンＦＡＮ＿３の駆動電圧Ｖｆ３（ｎ）を算出する。一方、第１の送風ファンＦＡＮ＿１の送風量Ｂｆ１（Ｖ＝Ｖｆ１）が第２の送風ファンＦＡＮ＿２の送風量Ｂｆ２（Ｖ＝Ｖｆ２）未満の場合（Ｓ６００：Ｎｏ）には、ステップＳ８００に進む。送風制御部２００は、ステップＳ８００において、第２の送風ファンＦＡＮ＿２の駆動電圧Ｖｆ２（ｎ）に対応して排気ファンＦＡＮ＿３の駆動電圧Ｖｆ３（ｎ）を算出する。

排気ファンＦＡＮ＿３の駆動電圧Ｖｆ３（ｎ）が求められると、送風制御部２００は、ステップＳ９００において、第１の送風ファンＦＡＮ＿１、第２の送風ファンＦＡＮ＿２、第１の送風ファンＦＡＮ＿３それぞれの駆動回路に対して駆動指令を送信する。

以上説明した本実施形態に係る送風ファンの制御方法によれば、第１の送風経路に設けられた光源４０冷却用の第１の送風ファンＦＡＮ＿１と、当該第１の送風経路に合流する第２の送風経路に設けられた第２の送風ファンＦＡＮ＿２のうち、送風量が大きい方の送風ファンの駆動制御に対応して、排気ファンＦＡＮ＿３の駆動制御が行われる。したがって、排気ファンＦＡＮ＿３の上流側に空気や熱量が滞留することを防ぐことができる。その結果、筐体９０内の第１の送風経路及び第２の送風経路に設けられた送風ファンによる冷却効率を良好に維持することができる。

また、本実施形態に係る送風ファンの制御方法によれば、光源４０冷却用の第１の送風ファンＦＡＮ＿１が、検出光源温度Ｔｌｄと目標温度Ｔｔｇｔとの差分ΔＴｌｄ（ｎ）に基づいてＰＩＤ制御される。したがって、光源４０の温度を目標温度Ｔｔｇｔの近傍に維持することができる。そのため、光源４０の発光効率の低下を抑えることができるとともに、光源４０の光量を安定させることができる。また、排気ファンＦＡＮ＿３の上流側に空気や熱量が滞留することがないことから、第１の送風ファン制御部２００ａによる第１の送風ファンＦＡＮ＿１の制御によって、光源４０の温度を目標温度Ｔｔｇｔの近傍に維持する制御を効率的に行うことができる。その結果、光源４０の長寿命化を図ることができるとともに、良好な画質を維持することができる。

＜５．まとめ＞
以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上記の実施の形態においては、短焦点型プロジェクタ装置を例に挙げて説明したが、本開示はこれに限られない。例えば、長焦点型プロジェクタ装置であっても本開示の技術を適用することができる。

また、上記の実施の形態において、排気ファン制御部２００ｃは、送風量の大きい方の送風ファンの駆動電圧の値を利用して、排気ファンの駆動電圧Ｖｆ３を算出しているが、本開示はこれに限られない。例えば、排気ファン制御部２００ｃは、送風量の大きい方の送風ファンの駆動電圧を特定した後に、独立的に、温度センサ７０又は外気温度センサ８０による検出温度情報に基づいて、駆動電圧Ｖｆ３の演算を実行するようにしてもよい。

また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。

なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）光源と、
前記光源から発せられた光束に基づき形成される画像を投影面上へ投射する光学系と、
筐体内において排気部に通じる少なくとも二以上の送風経路にそれぞれ設けられた複数の送風ファンと、
前記排気部に設けられた排気ファンと、
前記送風経路に設けられた複数の送風ファンのうち、送風量が大きい送風ファンの駆動制御に対応して前記排気ファンを駆動制御する送風制御部と、
を備える、画像表示装置。
（２）前記送風制御部は、前記排気ファンの送風量を、前記複数の送風ファンの送風量のうちの大きい送風量以上とするよう構成される、前記（１）に記載の画像表示装置。
（３）前記複数の送風ファンは、前記光源を冷却するための第１の送風ファン及び前記光源以外の部位を冷却するための第２の送風ファンを含む、前記（１）又は（２）に記載の画像表示装置。
（４）前記光源又は前記光源の近傍の温度を検出するための温度センサを備え、
前記送風制御部は、検出される前記温度が目標温度となるように前記第１の送風ファンを駆動制御するよう構成される、前記（３）に記載の画像表示装置。
（５）前記画像表示装置の周囲の外気温度を検出するための外気温度センサを備え、
前記送風制御部は、検出される前記外気温度に応じて前記第２の送風ファンを駆動制御するよう構成される、前記（３）又は（４）に記載の画像表示装置。
（６）前記光源が発光素子からなる、前記（１）〜（５）のいずれか一項に記載の画像表示装置。
（７）前記画像表示装置は、前記投影面上に投射する投射画像の焦点距離を至近距離に設定可能な画像表示装置であり、
前記排気部は、前記筐体の側面のうち、前記投射画像の投射方向の側面とは異なる側面に設けられる、前記（１）〜（６）のいずれか一項に記載の画像表示装置。
（８）画像表示装置の筐体内において排気部に通じる少なくとも二以上の送風経路にそれぞれ設けられた複数の送風ファンのうち、送風量が大きい送風ファンの駆動制御に対応して、前記排気部に設けられた排気ファンを駆動制御する、送風ファンの制御方法。

２０ 光学系
４０ 光源
５０ ファン駆動回路
５０ａ 第１の送風ファン駆動回路
５０ｂ 第２の送風ファン駆動回路
５０ｃ 排気ファン駆動回路
６１ａ，６１ｂ 排気部
６３ａ 吸気部
６３ｂ 間隙
６３ｂａ，６３ｂｂ，６３ｂｃ，６３ｂｄ 吸気部
７０ 温度センサ
８０ 外気温度センサ
９０ 筐体
１００ プロジェクタ装置
２００ 送風制御部
２００ａ 第１の送風ファン制御部
２００ｂ 第２の送風ファン制御部
２００ｃ 排気ファン制御部

Claims (8)

1. 光源と、
   前記光源から発せられた光束に基づき形成される画像を投影面上へ投射する光学系と、
   筐体内において排気部に通じる少なくとも二以上の送風経路にそれぞれ設けられた複数の送風ファンと、
   前記排気部に設けられた排気ファンと、
   前記送風経路に設けられた複数の送風ファンのうち、送風量が大きい送風ファンの駆動制御に対応して前記排気ファンを駆動制御する送風制御部と、
   を備える、画像表示装置。
2. 前記送風制御部は、前記排気ファンの送風量を、前記複数の送風ファンの送風量のうちの大きい送風量以上とするよう構成される、請求項１に記載の画像表示装置。
3. 前記複数の送風ファンは、前記光源を冷却するための第１の送風ファン及び前記光源以外の部位を冷却するための第２の送風ファンを含む、請求項１に記載の画像表示装置。
4. 前記光源又は前記光源の近傍の温度を検出するための温度センサを備え、
   前記送風制御部は、検出される前記温度が目標温度となるように前記第１の送風ファンを駆動制御するよう構成される、請求項３に記載の画像表示装置。
5. 前記画像表示装置の周囲の外気温度を検出するための外気温度センサを備え、
   前記送風制御部は、検出される前記外気温度に応じて前記第２の送風ファンを駆動制御するよう構成される、請求項３に記載の画像表示装置。
6. 前記光源が発光素子からなる、請求項１に記載の画像表示装置。
7. 前記画像表示装置は、前記投影面上に投射する投射画像の焦点距離を至近距離に設定可能な画像表示装置であり、
   前記排気部は、前記筐体の側面のうち、前記投射画像の投射方向の側面とは異なる側面に設けられる、請求項１に記載の画像表示装置。
8. 画像表示装置の筐体内において排気部に通じる少なくとも二以上の送風経路にそれぞれ設けられた複数の送風ファンのうち、送風量が大きい送風ファンの駆動制御に対応して、前記排気部に設けられた排気ファンを駆動制御する、送風ファンの制御方法。
   

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