JP3376540B2 - 液晶プロジェクタ - Google Patents

液晶プロジェクタ

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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、液晶プロジェクタ
に係り、光が当てられることにより生ずる液晶パネルの
温度上昇を抑えるための保護装置の技術に属する。 【0002】 【従来の技術】一般に、液晶プロジェクタは、液晶パネ
ルの像を投射するために当てられる光によって熱せられ
て温度が上昇する。この温度の上昇を抑えるために、フ
ァンにより液晶パネルに冷却空気を送り、温度の上昇に
よる液晶パネルの変形等の不具合発生を防止している。 【0003】このような液晶パネルを保護する装置とし
ては、従来、特開平4ー60533号公報、特開平4ー
60534号公報に示されるものが知られている。例え
ば、特開平4ー60533号公報には、液晶パネルの近
傍に設けられる周囲温度検出手段、液晶パネルに対する
冷却風の入射側の風速を検出する風速検出手段、光源の
ランプエネルギを検出する手段を有して形成したものが
記載されている。そして、周囲温度検出手段の出力をマ
イコンに送り、送られた出力が上限設定値より高ければ
電源をOFFし、低ければ制御回路に情報が送られる。
風速検出手段の出力もマイコンに送られフィルタ目詰ま
りなどにより風速が設定値以下の場合は電源をOFF
し、風速が設定値以上であれば同様に、制御回路に情報
が送られる。また、ランプエネルギを検出する手段の出
力もマイコンに送られ、ランプエネルギが設定値以下の
場合はランプ交換の表示をし、設定値以上の場合は同様
に、制御回路に情報が送られる。制御回路に送られたパ
ネルの周囲温度、パネル入射側の風速、ランプエネルギ
の情報より液晶パネル温度が一定値以下になるよう吸気
ファン、排気ファンの回転数を制御することが記述され
ている。 【0004】 【発明が解決しようとする課題】上述した従来の技術で
は、液晶パネルを通過した冷却空気の気流の下流側に風
速センサが配置され、排気ファンが液晶パネルの後方に
配置されているため、次のような問題がある。例えば、
吸気ファンの吸気系が何らかの理由により目詰り等する
と、吸気ファンによる冷却空気の風量ないし風速が低下
するが、排気ファンにより形成される気流の影響によ
り、風速センサが検知する風速が大幅には低下しないた
め、吸気ファンの風量低下を検出できず、液晶パネルが
昇温してしまうおそれがある。また、風速センサの具体
的な回路等の構成が記載されていないため、性能、コス
ト、形状などの点で、実用的なものを工夫する必要があ
る。 【0005】本発明が解決しようとする課題は、排気フ
ァンの気流による影響を抑えて、冷却空気の風速ないし
風量を適切に測定することにある。 【0006】 【課題を解決するための手段】上記課題は、液晶パネル
と、液晶パネルに形成される像に光を照射する光源と、
液晶パネルから射出される映像を拡大して写し出す投射
レンズと、液晶パネルのパネル面に冷却気流を送風する
吸気ファンと、液晶パネルに送風する冷却気流の風速を
測定する風速センサと、風速センサにより測定された風
速の検出値に基づいて液晶パネルを保護する保護装置と
を備えた液晶プロジェクターにおいて、冷却気流を液晶
パネルのパネル面に沿って通風するように形成し、風速
センサを液晶パネルを通流する冷却気流の出口部に配置
したことを特徴とする。 【0007】すなわち、風速センサを液晶パネルを通流
する冷却気流の出口部に配置することにより、排気ファ
ン等の影響を受けずに、吸気ファンから液晶パネルに供
給された空気の量を適切に測定することができるから、
目詰りなどにより吸気ファンから供給される冷却風量が
低下した場合にも、液晶パネルを適切に保護することが
できる。 【0008】この場合において、風速センサは、発熱体
と、この発熱体近接させて配置され周囲温度に応じて
電気的特性が変化する感温素子と、冷却気流の温度を測
定する温度センサとを有し、感温素子の電気的特性の変
化に基づいて冷却気流の風速を検出し、その検出値を温
度センサにより検出される冷却気流の温度により補正す
ることが好ましい。つまり、発熱体と感温素子による風
速の検出は、測定対象の冷却気体の温度の影響を受ける
ので、その影響を排除して真の値に近い風速を測定する
ことができる。 【0009】また、本発明の液晶プロジェクタは、赤、
緑、青の3色用の3つの液晶パネルを立方体に形成され
たプリズムの3面に対向させて配置してなる場合、冷却
気流を液晶パネルとプリズムとの間隙に通流させるよう
にするとともに、風速センサをその間隙の気流出側に配
置する。これにより、排気ファンにより形成される気流
の影響を十分に排除することができる。 【0010】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図1、2を用いて説明する。図1は、本発明に係る液
晶プロジェクタの実施の形態の全体構成図を示す。図2
は、図1に示した液晶プロジェクタのファンによる風の
流れを示した図面である。 【0011】図1において、液晶プロジェクタは、液晶
パネルに冷却空気を送る吸気ファン1と、キャビネット
8内の空気を外に排気する排気ファン2と、後述する3
枚の液晶パネルから発せられる3色の光を合成する光合
成プリズム3と、液晶パネルにできた像を拡大して投射
する投射レンズ4と、赤用の液晶パネル5、緑用の液晶
パネル6、青用の液晶パネル7、キャビネット8とを有
してなり、本発明の特徴にかかる保護装置30が光合成
プリズム3の上面に配置して設けられている。また、図
示していないが、排気ファン2の後方の空間部に光源が
設けられ、その光源から射出される光を液晶パネル5,
6,7に当てて、液晶パネル5,6,7から出射される
光を光合成プリズム3で合成し、投射レンズ4で映像を
拡大してスクリーン等に投射するようになっている。 【0012】保護装置30はプリント基板により形成さ
れてなり、その主要部構成は、図3に示すように、発熱
体9と、この発熱体9に近接配置された感温素子10か
らなる風速センサ本体23と、周囲温度を測定する温度
センサ11と、感温素子10の出力から温度センサ11
の出力を減ずるコンパレータ12を含んで構成されてい
る。そして、発熱体9は一定の熱量で加熱されており、
感温素子10は発熱体9の温度に応じて、電気的な特性
が変化する素子であり、実質的に発熱体9の温度を検出
し、その検出値を出力する。また、温度センサ11は、
発熱体9の周囲に流れる冷却空気の温度を検出する。そ
して、風速センサ本体23と温度センサ11は、図1に
示すように、保護装置30の側面から、液晶パネル5,
6,7と光合成プリズム3とにより形成される隙間に突
き出して設けられている。なお、突き出さずに、保護装
置30の側面に位置させて設けてもよい。 【0013】このように構成される液晶プロジェクタの
ファンによる冷却風の流れは、図2に示すように、吸気
ファン1によって吸気される空気は、液晶パネル5,
6,7と光合成プリズム3との隙間と、液晶パネル5,
6,7の外面に沿って流れ、キャビネット8の天板に当
たって横流れに変わり、キャビネット8内を通って排気
ファン3により排気される流れとなる。 【0014】このように構成される保護装置30の動作
を次に説明する。吸気ファン1による冷却空気が正常に
送風されている場合は、発熱体9の温度が冷却空気の風
速に関係して低下する。その発熱体9の温度の低下は、
感温素子10の電気的特性(例えば、抵抗値)の変化に
表れるから、これを検出することにより風速を検出する
ことができる。この場合、発熱体9の風速による温度変
化は、冷却空気の温度、つまり周囲温度の影響を受け
る。そこで、本実施の形態では、周囲温度を温度センサ
11で検出し、コンパレータ12において感温素子10
による検出値を周囲温度の検出値で補正して、精度の高
い風速を検出するようにしている。そして、コンパレー
タ12は、風速の検出値から周囲温度の検出値を引い
て、その差が設定された基準値よりも高い場合に、発熱
異常信号を出力する。これにより、保護装置は、光源あ
るいはセットの電源をOFFさせる指令、あるいは発熱
異常の警報表示をするようになっている。 【0015】例えば、吸気ファン1に紙が吸い付く等に
より、吸気による風量が減少したときを考えると、排気
ファン2による吸引作用により、キャビネット8の隙間
などから空気が侵入して、液晶パネル5,6,7の周り
の気流は、横流れの風が主流となり、液晶パネル5,
6,7のパネル面に沿った気流は極めて小さくなる。そ
の結果、発熱体9の周囲の冷却空気の風速が低下し、発
熱体9の温度が上昇して、感温素子10から出力される
検出値が高くなり、コンパレータ12から発熱異常信号
が出力されることになる。 【0016】つまり、図1の実施の形態では、風速セン
サ本体23を吸気ファン1による冷却気流が液晶パネル
部を通過した直後の位置に配置したことから、排気ファ
ン2による横流れの風の影響を受けることなく、液晶パ
ネルの冷却に有効な気流の風速のみを検出するすること
ができ、液晶パネルを確実に保護することができる。な
お、図1に示すように、光合成プリズム3の上面よりも
液晶パネル5,6,7の上端が高い位置になるようにし
て、横流れの風にさらされないように囲まれた凹部を形
成することが望ましい。この場合、風速センサ本体23
を保護装置30の側面に配置しても、排気ファン2によ
る横流れの風の影響を減ずることができる。 【0017】図4に、図3の構成を具体化した回路を示
す。図4において、トランジスタ15が発熱体9に対応
するものであり、トランジスタ15のエミッタを抵抗1
6を介して電源に接続し、電源と接地間に直列接続され
た抵抗13,14の中点をベースに接続し、コレクター
を接地して形成されている。ダイオード17は、感温素
子10に対応するものであり、ダイオード17のカソー
ドを接地し、アノードを抵抗18を介して電源に接続し
て形成され、かつトランジスタ15に接触させて配置さ
れている。ダイオード20は温度センサ11に対応する
ものであり、ダイオード17と同種類のダイオードが用
いられている。そして、ダイオード20のカソードを接
地し、アノードを抵抗19を介して電源に接続し、さら
にアノードを抵抗21と抵抗22とを介して接地して形
成されている。コンパレータ12は、ダイオード17の
順方向バイアス電圧の値から、ダイオード20の順方向
バイアス電圧を分圧調整した抵抗21と抵抗22の中点
の値を差し引いて出力するようになっている。 【0018】このように構成される図4の実施の形態の
動作を説明する。トランジスタ15のエミッタ電流は、
抵抗13,14とエミッタ抵抗16で決定される値とな
る。トランジスタ15は、エミッタ電流とコレクタ,エ
ミッタ間電圧の積で決定される消費電力に応じて発熱す
る。ダイオード17の順方向バイアス電圧は、ー2mV
/℃の温度係数を持っている。発熱するトランジスタ1
5にダイオード17を接触して設置しているので、発熱
体9に相当するトランジスタ15の温度の変化に基づい
て、ダイオード17の順方向バイアス電圧が変化し、こ
れに応じた電圧がコンパレータ12に入力される。ま
た、トランジスタ15の温度は、吸気ファン1による垂
直吹き上げ風により冷やされて低下し、そのトランジス
タ15の温度変化は風速に対応するので、そのダイオー
ド17の順方向バイアス電圧を検出することにより風速
を検出できる。 【0019】また、ダイオード20も同様にして、吸気
ファン1による気流の温度、つまりトランジスタ15の
周囲温度を検出できる。そして、コンパレーター12が
風速に対応するトランジスタ15の温度の検出値から周
囲温度の検出値を差し引いて、トランジスタ15の風速
による温度変化分のみを検出し、この2つの検出値の差
が基準値よりも大きいときに風速が小さいと判断し、発
熱異常の警告表示または電源オフの少なくとも一方の発
熱異常保護動作を行うようになっいてる。 【0020】このように、図4の実施の形態によれば、
風速センサをトランジスタ、抵抗、ダイオード、IC等
の一般の市販部品により構成できるから、廉価でセット
仕様に応じて形状を柔軟に決めることができ、実用性の
高いものとすることができる。 【0021】 【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
排気ファンの気流による影響を抑えて、冷却空気の風速
ないし風量を適切に測定することができる。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明に係る液晶プロジェクタの実施の形態の
全体構成図である。 【図2】図1に示した液晶プロジェクタ内のファンによ
る風の流れを示した図である。 【図3】本発明に係る保護装置の主要部のブロック構成
図である。 【図4】本発明に係る保護装置の主要部の具体的な回路
構成図である。 【符号の説明】 1 吸気ファン 2 排気ファン 3 光合成プリズム 4 投射レンズ 5,6,7 液晶パネル 8 キャビネット 9 発熱体 10 感温素子 11 温度センサ 23風速センサ本体 30 保護装置
フロントページの続き (72)発明者 久松 壮介 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株式会社 日立製作所 映像情報メディ ア事業部内 (72)発明者 山本 功一 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株式会社 日立製作所 映像情報メディ ア事業部内 (56)参考文献 特開 平4−60534(JP,A) 特開 平5−126840(JP,A) 特開 平4−60533(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03B 21/00 - 21/30 G02F 1/1335 - 1/13363 G01P 5/00

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 赤、緑、青の3色用の3つの液晶パネル
    と、該液晶パネルに形成される像に光を照射する光源
    と、それらの液晶パネルを立体的に形成されたプリズム
    の3面に対向させて配置し、前記3つの液晶パネルから
    射出される映像を合成する前記プリズムと、前記プリズ
    から射出される映像を拡大して写し出す投射レンズ
    と、前記液晶パネルのパネル面に冷却気流を送風する吸
    気ファンと、前記液晶パネルに送風する冷却気流の風速
    を測定する風速センサと、該風速センサにより測定され
    た風速の検出値に基づいて前記液晶パネルを保護する保
    護装置とを有し、前記冷却気流を前記液晶パネルのパネ
    ル面に沿って通風するように形成し、前記風速センサを
    前記液晶パネルと前記プリズムとの間隙に配置したこと
    を特徴とする液晶プロジェクタ。
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