WO2012025986A1 - 画像表示装置および光源冷却方法 - Google Patents

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WO2012025986A1
WO2012025986A1 PCT/JP2010/064234 JP2010064234W WO2012025986A1 WO 2012025986 A1 WO2012025986 A1 WO 2012025986A1 JP 2010064234 W JP2010064234 W JP 2010064234W WO 2012025986 A1 WO2012025986 A1 WO 2012025986A1
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power supply
value
power
power value
output
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PCT/JP2010/064234
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English (en)
French (fr)
Inventor
幸則 潮屋
二郎 高見
Original Assignee
Necディスプレイソリューションズ株式会社
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/133382Heating or cooling of liquid crystal cells other than for activation, e.g. circuits or arrangements for temperature control, stabilisation or uniform distribution over the cell
    • G02F1/133385Heating or cooling of liquid crystal cells other than for activation, e.g. circuits or arrangements for temperature control, stabilisation or uniform distribution over the cell with cooling means, e.g. fans
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14Details
    • G03B21/16Cooling; Preventing overheating
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14Details
    • G03B21/20Lamp housings
    • G03B21/2006Lamp housings characterised by the light source
    • G03B21/2026Gas discharge type light sources, e.g. arcs

Definitions

  • the present invention relates to an image display device including a light source such as a high-pressure mercury lamp.
  • a high-pressure mercury lamp has a structure in which mercury or gas is enclosed in a glass tube. If the temperature rises too much, the glass tube may rupture, or the quartz that forms the glass tube may change and the transmittance may decrease. . For this reason, an image display device using a high-pressure mercury lamp as a light source usually includes a cooling fan for cooling the light source.
  • Some recent projectors equipped with a light source can set an energy saving mode for reducing the power supplied to the light source to several tens of percent (for example, about 75% to 80%) of the maximum power.
  • This energy saving mode is set, for example, by pressing a specific button provided on the projector.
  • the lower the power supplied to the light source the lower the temperature of the light source.
  • the power supplied to the light source can be reduced compared to the normal mode in which the light source is turned on at the maximum power. Can be extended.
  • the projector having the energy saving mode as described above has the following problems.
  • the temperature of the light source does not increase much compared to the normal mode. Therefore, if the light source is cooled by a cooling fan as in the normal mode, the light source is excessively cooled, resulting in blackening phenomenon. Arise.
  • Patent Document 1 discloses a technique that takes into account the temperature change of the light source in the energy saving mode.
  • the projection display device described in Patent Document 1 includes a light source, a sirocco fan, and a duct that guides cooling air from the sirocco fan to the light source.
  • An air volume control plate for adjusting the air flow is rotatably supported in the duct. When the angle of the air flow control plate changes, the opening area in the duct changes, and thereby the amount of air flowing through the duct increases or decreases.
  • the air volume control plate rotates in conjunction with the slide switch. The user can adjust the angle of the air volume control plate by operating the slide switch.
  • the power saving mode (corresponding to the energy saving mode)
  • the amount of air supplied from the sirocco fan to the light source through the duct when the user operates the slide switch Can be reduced. Thereby, it can suppress that a light source is cooled too much.
  • the screen brightness (screen illuminance) changes abruptly, giving the viewer a sense of incongruity with the screen brightness.
  • the power supplied to the light source is increased at a certain rate, and when switching from the normal mode to the energy saving mode, the power supplied to the light source.
  • the power control is performed so as to decrease at a constant rate.
  • the amount of air supplied from the cooling fan (sirocco fan) to the light source must also be adjusted according to the mode switching. Specifically, when switching from the energy saving mode to the normal mode, the air flow rate is increased, and when switching from the normal mode to the energy saving mode, the air flow rate is decreased. It is very troublesome to adjust the air flow rate according to such mode switching by operating the slide switch.
  • An object of the present invention is to provide an image display device and a light source that do not require user operation for adjusting the air flow rate, and that can suppress rupture of glass tubes, decrease in transmittance, and blackening during mode switching. It is to provide a cooling method.
  • the image display device of the present invention is An image display device that includes a light source and displays an image composed of a plurality of pixels obtained by spatially modulating light from the light source based on an input video signal, A power supply for supplying power to the light source; A cooling fan for cooling the light source; A drive unit for driving the cooling fan; A video determination unit that determines whether the input video signal indicates a bright image or a dark image based on a luminance value of a pixel of the image supplied as the input video signal; A control unit that controls rotation of the cooling fan via the drive unit, and controls power supply to the light source by the power source unit, The controller is When the video determination unit determines that the input video signal indicates a bright image, the first determination unit sets a first lighting mode in which the output of the power supply unit is set to a first power value.
  • a second lighting mode is set in which the output of the power supply unit is set to a second power value smaller than the first power value, Data indicating the correspondence between the power value of the power supply unit and the number of rotations of the cooling fan when the output of the power supply unit is increased at a constant rate from the second power value to the first power value. Holds the first table set in advance, and when switching from the second lighting mode to the first lighting mode, the output of the power supply unit is maintained at a constant rate up to the first power value.
  • the light source cooling method of the present invention comprises: A plurality of pixels obtained by spatially modulating light from the light source based on an input video signal, the light source, a power supply unit that supplies power to the light source, and a cooling fan that cools the light source
  • a first table in which data indicating the correspondence between the power value of the power supply unit and the number of rotations of the cooling fan when the value is increased from a value to the first power value at a constant rate is set in advance And controlling the rotation of the cooling fan according to the power value of the power supply unit, When switching from the first lighting mode to the second lighting mode, the output of the power supply unit is decreased at a constant rate to the second power value, and the output of the power supply unit is reduced to the first power.
  • a second table in which data indicating a correspondence relationship between the power value of the power supply unit and the number of rotations of the cooling fan when the power value is decreased at a constant rate from the value to the second power value is set in advance. And controlling the rotation of the cooling fan according to the power value of the power supply unit.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an image display device according to a first embodiment of the present invention.
  • 3 is a flowchart showing a procedure of lamp / fan control of the image display device shown in FIG. 1. It is a block diagram which shows the structure of the image display apparatus which is the 2nd Embodiment of this invention. It is a figure for demonstrating the change of the lamp temperature by the timing of lamp electric power control performed by the image display apparatus shown in FIG. 3, and fan rotation speed control, and those control. It is a figure for demonstrating the change of the lamp temperature by the timing of lamp power control and fan rotation speed control performed by the image display apparatus which is a comparative example, and those control.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an image display apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • the image display apparatus includes a control unit 1, a power supply unit 2, a light source 3, a cooling fan 4, an input unit 5, a drive unit 6, an input terminal unit 11, a video processing unit 12, and a video display unit 13. .
  • the light source 3 is a high-pressure mercury lamp or the like.
  • the power supply unit 2 supplies power to the light source 3.
  • the cooling fan 4 cools the light source 3.
  • the drive unit 6 drives the cooling fan 4, and specifically supplies a voltage to the cooling fan 4.
  • the video display unit 13 includes, for example, a display element that is irradiated with light from the light source 3 and a projection unit that projects an image generated by the display element.
  • the display element is, for example, a liquid crystal panel or DMD.
  • the video signal is supplied from the external video supply device to the video processing unit 12 via the input terminal unit 11.
  • the external video supply device is an information processing device such as a personal computer.
  • the video processing unit 12 performs processing necessary for display on the video display unit 13 on the video signal supplied from the input terminal unit 11.
  • the video processing unit 12 determines whether the video signal is a bright image or a dark image based on the luminance value of the pixel of the display element supplied as a video signal via the input terminal unit 11. 12a.
  • the determination by the video determination unit 12 a is executed in units of frames, and the determination result is supplied to the control unit 1.
  • the dark image is, for example, a high gradation side portion (for example, a portion of 251 to 255 gradations in the case of a 256 gradation image histogram) in a histogram showing the distribution of luminance values of each pixel. It indicates that the ratio of the entire image is equal to or less than a threshold value (for example, 2%).
  • a bright image is an image whose ratio exceeds a threshold value.
  • an image having an average image level (APL) equal to or less than a threshold value may be a dark image, and an image having an average image level exceeding the threshold value may be a bright image.
  • APL average image level
  • the input unit 5 has a plurality of buttons.
  • the user can set the automatic energy saving mode by an input operation using a specific button or a plurality of buttons among these buttons.
  • the first lighting mode (for example, the normal mode) in which the output of the power supply unit 2 is set to the first power value and the output of the power supply unit 2 are the first according to the determination result of the video determination unit 12a.
  • the mode is automatically switched to the second lighting mode (that is, the energy saving mode) that is a second power value smaller than the power value.
  • the first power value is, for example, a maximum power value.
  • the second power value is a value lower than the maximum power, for example, a value of about 75% of the maximum power.
  • the input unit 14 When the input unit 14 receives an input designating the automatic energy saving mode, the input unit 14 outputs an instruction signal indicating that. When receiving an input for canceling the automatic energy saving mode, the input unit 14 outputs an instruction signal indicating that.
  • the control unit 1 controls the rotation of the cooling fan 4 through the drive unit 6 and also controls the power supply to the light source 3 by the power supply unit 2.
  • control unit 1 sets the first lighting mode when the video determination unit 12a determines that the video signal is a bright image, and the video determination unit 12a sets the first video signal as a dark image. If it is determined that there is, the second lighting mode is set.
  • the control unit 1 determines the correspondence between the power value of the power supply unit 2 and the number of rotations of the cooling fan 4 when the output of the power supply unit 2 increases at a constant rate from the second power value to the first power value.
  • a first table in which data to be shown is set in advance is held.
  • the control unit 1 increases the output of the power supply unit 2 at a constant rate up to the first power value, and refers to the first table,
  • the rotation of the cooling fan 4 is controlled according to the power value of the power supply unit 2.
  • the control unit 1 determines the correspondence between the power value of the power supply unit 2 and the rotation speed of the cooling fan 4 when the output of the power supply unit 2 decreases at a constant rate from the first power value to the second power value.
  • a second table in which data to be shown is set in advance is held.
  • the control unit 1 decreases the output of the power supply unit 2 at a constant rate to the second power value, and refers to the second table,
  • the rotation of the cooling fan 4 is controlled according to the power value of the power supply unit 2.
  • FIG. 2 is a flowchart showing a procedure of lamp / fan control of the image display apparatus according to the present embodiment.
  • control unit 1 determines whether or not an instruction signal indicating that the automatic energy saving mode has been designated has been received from the input unit 5 (step S11).
  • the control unit 1 When receiving an instruction signal indicating that the automatic energy saving mode is designated from the input unit 5, the control unit 1 receives a determination result indicating whether the video signal is a dark image or a bright image from the video determination unit 12a. (Step S12).
  • step S13 the control unit 1 increases the output of the power supply unit 2 at a constant rate up to the first power value, and the first The rotation of the cooling fan 4 is controlled according to the power value of the power supply unit 2 (step S13). Through the process of step S13, the mode is switched to the first lighting mode.
  • step S14 the control unit 1 decreases the output of the power supply unit 2 to a second power value at a constant rate, and The rotation of the cooling fan 4 is controlled according to the power value of the power supply unit 2 (step S14).
  • the mode is switched to the second lighting mode.
  • step S13 or S14 the control unit 1 determines whether or not an instruction signal indicating that the automatic energy saving mode has been canceled has been received from the input unit 5 (step S15). Until the instruction signal indicating that the automatic energy saving mode has been canceled is received from the input unit 5, the control unit 1 repeatedly executes the processes of steps S12 to S14.
  • the first and second lighting modes are automatically switched according to the determination result of whether the video signal represents a bright image or a dark image. Is called.
  • the temperature of the light source 3 at the time of mode switching can be maintained within a predetermined temperature range. Reduction and blackening can be suppressed.
  • the power supplied to the light source is suddenly increased or decreased, the screen brightness (screen illuminance) changes abruptly, giving the viewer a sense of incongruity with the screen brightness.
  • the power supplied to the light source 3 is increased or decreased at a certain rate, so that such a feeling of strangeness can be suppressed.
  • the life of the light source can be extended by lighting the light source 3 in the second lighting mode (energy saving mode).
  • the screen In the second lighting mode, the screen is darker than in the first lighting mode, but when the difference between the first power value and the second power value is small, the screen is displayed to the observer.
  • the display image can be observed without giving a sense of discomfort to the brightness of the image.
  • the viewer may feel uncomfortable with the brightness of the screen.
  • uncomfortable feeling can be suppressed by performing processing such as increasing the contrast (increasing the amplitude of the video signal).
  • the control unit 1 increases the output of the power supply unit 2 to the first power value, and the output of the power supply unit 2 When the first power value is reached, a mode switching signal indicating that the second lighting mode is switched to the first lighting mode is supplied to the video processing unit 12.
  • the video processing unit 12 decreases the amplitude of the video signal from the input terminal unit 11 to the first amplitude value.
  • the control unit 1 reduces the output of the power supply unit 2 to the second power value, and the output of the power supply unit 2 is the second output.
  • a mode switching signal indicating that the first lighting mode is switched to the second lighting mode is supplied to the video processing unit 12.
  • the video processing unit 12 increases the amplitude of the video signal from the input terminal unit 11 to the second amplitude value.
  • the second amplitude value is larger than the first amplitude value.
  • the control unit 1 holds the first set value as the rotation speed of the cooling fan 4 set in the first lighting mode, and performs fan control with reference to the first table. Before the output of the power supply unit 2 reaches the first power value, the rotation speed of the cooling fan 4 is increased at a constant rate to a rotation speed higher than the first setting value, and then the rotation speed of the first setting value. You may perform control to reduce to.
  • control unit 1 holds a second set value smaller than the first set value as the rotation speed of the cooling fan 4 set in the second lighting mode, and as fan control referring to the second table, Before the output of the power supply unit 2 reaches the second power value, control may be performed to reduce the rotation speed of the cooling fan 4 at a constant rate to a rotation speed equal to or lower than the second set value.
  • the video determination unit 12a determines that the video signal is a dark image before the output of the power supply unit 2 reaches the first power value. In such a case, the control unit 1 outputs the output of the power supply unit 2 after the output of the power supply unit 2 reaches the first power value and the rotation speed of the cooling fan 4 reaches the rotation speed of the first set value. May be reduced at a constant rate up to the second power value, and fan control with reference to the second table may be performed.
  • the video determination unit 12a determines that the video signal is a bright image before the output of the power supply unit 2 reaches the second power value.
  • the control unit 1 may increase the output of the power supply unit 2 at a constant rate up to the first power value and perform fan control with reference to the first table.
  • the ratio of increasing the output of the power supply unit 2 when switching from the second lighting mode to the first lighting mode decreases the output of the power supply unit 2 when switching from the first lighting mode to the second lighting mode.
  • the ratio may be the same as or larger than that.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of an image display apparatus according to the second embodiment of the present invention.
  • the image display device includes an input terminal unit 11, a video processing unit 12, a video display unit 13, an input unit 14, a CPU (Central Processing Unit) 15, a lamp control unit 21, a fan control unit 22, and a fan rotation. It has a detection unit 23, a lamp power supply 30, a lamp 31, driving units 40 1 to 40 n , and fans 41 1 to 41 n .
  • a detection unit 23 a lamp power supply 30, a lamp 31, driving units 40 1 to 40 n , and fans 41 1 to 41 n .
  • the input terminal unit 11, the video processing unit 12, and the video display unit 13 are the same as those shown in FIG.
  • the video display unit 13 includes the video determination unit 12a illustrated in FIG.
  • the video determination unit 12a creates a histogram (histogram of an image with 256 gradations) indicating the distribution of the luminance value of each pixel from the video signal for each frame, and the high gradation side portions (251 to 255).
  • a threshold value for example, 2%
  • the threshold value can be set appropriately.
  • the lamp 31 is a high-pressure mercury lamp or the like.
  • the lamp power supply 30 supplies power to the lamp 31.
  • the lamp control unit 21 controls power supply to the lamp 31 by the lamp power supply 30 in accordance with a lamp control signal from the CPU 15. Specifically, the lamp control unit 21 outputs an on / off signal that is a power supply control signal and a power designation signal that indicates a power value.
  • the fans 41 1 to 41 n change the rotation speed in accordance with the input voltage, and output a rotation signal indicating their own rotation speed.
  • the fan 41 n cools the lamp 31.
  • the remaining fans 41 1 to 41 n ⁇ 1 are, for example, an exhaust fan or an intake fan.
  • the exhaust fan and the intake fan are the image processing unit 12, the image display unit 13, the CPU 15, the lamp control unit 21, the fan control unit 22, the fan rotation detection unit 23, the lamp power supply 30, the lamp 31, and the driving units 40 1 to 40 n.
  • Etc. are provided in a housing that accommodates the like.
  • the drive units 40 1 to 40 n are provided in a one-to-one correspondence with the fans 41 1 to 41 n .
  • the driving units 40 1 to 40 n ⁇ 1 supply voltages to the corresponding fans among the fans 41 1 to 41 n ⁇ 1 according to the first voltage control signal from the fan control unit 22, respectively.
  • the drive unit 40 n supplies a voltage to the fan 41 n according to the second voltage control signal from the fan control unit 22. That is, the control system of the fans 41 1 to 41 n-1 and the control system of the fan 41 n are independent.
  • the fan control unit 22 supplies the first voltage control signal to each of the drive units 40 1 to 40 n ⁇ 1 according to the fan control signal from the CPU 15 and supplies the second voltage control signal to the drive unit 40 n . To do.
  • the rotation signals output from the fans 41 1 to 41 n are supplied to the fan rotation detection unit 23, respectively.
  • the fan rotation detection unit 23 detects the rotation speed of each fan based on the rotation signals from the fans 41 1 to 41 n and supplies the detection result to the fan control unit 22.
  • the fan control unit 22 increases or decreases the output of the drive unit 40 n so that the rotation number of the fan 41 n supplied from the fan rotation detection unit 23 becomes the rotation number specified by the fan control signal from the CPU 15.
  • the fan control unit 22 designates an average value or any one of the rotation numbers of the fans 41 1 to 41 n ⁇ 1 supplied from the fan rotation detection unit 23 by the fan control signal from the CPU 15.
  • the outputs of the drive units 40 1 to 40 n-1 are increased or decreased so as to obtain the rotation speed.
  • the rotational speed of the fan 41 1 ⁇ 41 n-1 is controlled uniformly, the rotational speed of the fan 41 n are controlled independently of the fan 41 1 ⁇ 41 n-1.
  • the input unit 14 has a plurality of buttons.
  • the user can set the above-described automatic energy saving mode by an input operation using a specific button or a plurality of buttons among these buttons.
  • the input unit 14 When receiving an input designating the automatic energy saving mode, the input unit 14 outputs an instruction signal indicating the fact.
  • the input unit 14 When receiving an input for canceling the automatic energy saving mode, the input unit 14 outputs an instruction signal indicating that.
  • the automatic energy saving mode is a mode for automatically switching between the 75% lighting mode and the normal mode.
  • the output of the lamp power source 30 is the first power value
  • the output of the lamp power source 30 is the second power value.
  • the first power value is a maximum power value
  • the second power value is a power value that is 75% of the maximum power.
  • the CPU 15 controls the voltage supply to the fans 41 1 to 41 n by the driving units 40 1 to 40 n via the fan control unit 22 according to the instruction signal from the input unit 14, and for the lamp via the lamp control unit 22.
  • the power supply to the lamp 31 by the power source 30 is controlled.
  • the CPU 15 executes the lamp / fan control as shown in FIG. 2 by the lamp control unit 21 and the fan control unit 22.
  • the CPU 15 sets the lamp power supply 30 when the output of the lamp power supply 30 increases at a constant rate from the second power value (75%) to the first power value (maximum power value).
  • Data indicating the correspondence between the power value and the rotation speed of the fan 41 n is held in a first table in which data is set in advance.
  • the CPU 15 determines the power value of the lamp power supply 30 and the fan 41 when the output of the lamp power supply 30 decreases at a constant rate from the first power value (maximum power value) to the second power value (75%).
  • Data indicating a correspondence relationship with the number of rotations of n is stored in a second table set in advance.
  • the CPU 15 supplies a fan control signal for driving the fans 41 1 to 41 n-1 to the fan control unit 22 at a preset rotation speed (for example, 3970 rpm).
  • the CPU 15 supplies the fan control unit 22 with a fan control signal for driving the fan 41 n at the rotation speed of the first set value (for example, 3970 rpm).
  • the CPU 15 supplies the fan control unit 22 with a fan control signal for driving the fan 41 n at the rotation speed of the second set value (for example, 1866 rpm).
  • the second set value is set to, for example, 1920 rpm.
  • the intake fan and the exhaust fan are rotated at, for example, 3970 rpm during the automatic energy saving mode. Since it is cooled, the second set value is set to be lower than 1920 rpm. In the present embodiment, when the second set value is set to 1920 rpm as in the first embodiment, the lamp 31 may be excessively cooled.
  • the CPU 15 When switching from the 75% lighting mode to the normal mode, the CPU 15 sends a lamp control signal for increasing the output of the lamp power supply 30 to the first power value (maximum power value) at a constant rate to the lamp control unit 21.
  • a fan control signal for driving the fan 41 n at a rotational speed corresponding to the power value of the lamp power supply 30 is supplied to the fan control unit 22.
  • the CPU 15 supplies the lamp control unit 21 with a lamp control signal for decreasing the output of the lamp power supply 30 at a constant rate to the second power value (75%).
  • a fan control signal for driving the fan 41 n at a rotational speed corresponding to the power value of the lamp power supply 30 is supplied to the fan control unit 22.
  • the video processing unit 12 when the video determination unit 12a determines that the video signal is a bright image, the CPU 15 increases the output of the lamp power supply 30 to the first power value (maximum power), and the lamp When the output of the power supply 30 reaches the first power value (maximum power), a mode switching signal indicating that the 75% lighting mode is switched to the normal mode is supplied to the video processing unit 12.
  • the video processing unit 12 When receiving the mode switching signal from the CPU 15, the video processing unit 12 reduces the amplitude of the video signal from the input terminal unit 14 to the first amplitude value.
  • the CPU 15 reduces the output of the lamp power supply 30 to the second power value (75%), and the output of the lamp power supply 30 is the second output.
  • the power value (75%) is reached, a mode switching signal indicating that the normal mode has been switched to the 75% lighting mode is supplied to the video processing unit 12.
  • the video processing unit 12 increases the amplitude of the video signal from the input terminal unit 14 to the second amplitude value.
  • the second amplitude value is larger than the first amplitude value.
  • the amplitude of the video signal increases, and as a result, the contrast becomes high.
  • the amplitude of the video signal decreases, and as a result, the contrast becomes low.
  • the lamp / fan control in this embodiment is basically the same as the procedure shown in FIG.
  • the CPU 15 determines whether or not an instruction signal indicating that the automatic energy saving mode has been designated has been received from the input unit 14.
  • the CPU 15 When receiving an instruction signal indicating that the automatic energy saving mode is designated from the input unit 14, the CPU 15 activates the video determination unit 12a and fans 41 1 to 41 n ⁇ at a preset rotation speed (for example, 3970 rpm). A fan control signal for driving 1 is supplied to the fan control unit 22. As a result, image determination by the image determination unit 12a is started, and the rotation speed of the fans 41 1 to 41 n-1 is fixed at 3970 rpm.
  • a preset rotation speed for example, 3970 rpm
  • the CPU 15 receives a determination result indicating whether the video signal is a dark image or a bright image from the video determination unit 12a.
  • the CPU 15 increases the output of the lamp power supply 30 at a constant rate up to the first power value (maximum power value). Is supplied to the lamp control unit 21 and the fan control signal for driving the fan 41 n at the rotational speed corresponding to the power value of the lamp power supply 30 is controlled by referring to the first table. Supplied to the unit 22. Through this control, the mode is switched to the normal mode.
  • the CPU 15 reduces the output of the lamp power source 30 at a constant rate to the second power value (75%).
  • the lamp control signal is supplied to the lamp control unit 21 and the fan control unit is configured to refer to the second table and to supply a fan control signal for driving the fan 41 n at the number of revolutions according to the power value of the lamp power supply 30. 22 is supplied. Through this control, the mode is switched to the 75% lighting mode.
  • the CPU 15 determines whether or not an instruction signal indicating that the automatic energy saving mode has been canceled has been received from the input unit 14.
  • the CPU 15 When receiving an instruction signal indicating that the automatic energy saving mode has been canceled from the input unit 14, the CPU 15 stops the video determination unit 12a and sends a fan control signal for stopping the fans 41 1 to 41 n-1 to the fan. This is supplied to the control unit 22. Thereafter, the CPU 15 supplies a fan control signal for driving the fans 41 1 to 41 n-1 at a predetermined rotational speed to the fan control unit 22 in accordance with an instruction signal from the input unit 14.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the timing of lamp power control and fan rotation speed control performed in the image display apparatus of the present embodiment, and the change in lamp temperature due to these controls.
  • a diagram showing the timing of video determination a diagram showing a timing of lamp power control, a diagram showing a timing of fan rotation speed control, and a diagram showing a temperature change of the lamp are listed in order from the top.
  • video determination is typically described as what shows a rectangular change for easy description, and is different from an actual change.
  • the period T1 up to time t1 is set to the 75% lighting mode, the output of the lamp power supply 30 is set to 75% of the maximum power, and the rotation speed of the fan 41 n is set to 1866 rpm.
  • the lamp power supply 30 is turned on during the period T2 from time t1 to time t2.
  • the output increases at a constant rate from 75% to 100%.
  • the period T2 is, for example, 5 seconds.
  • fan control with reference to the first table is performed.
  • the rotation speed of the fan 41 n increases from 1866 rpm to 4762 rpm at a constant rate. Then, for a certain period, the rotation speed of the fan 41 n is maintained at 4764 rpm, and then decreases at a constant rate to 3970 rpm.
  • the video determination unit 12a detects that the ratio of the high gradation portion of the histogram created from the video signal is equal to or less than the threshold value.
  • the normal mode is set, the output of the lamp power supply 30 is 100%, and the rotation speed of the fan 41 n is 3970 rpm.
  • the output of the lamp power supply 30 decreases from 100% to 75% at a constant rate.
  • the period T4 is, for example, 30 seconds.
  • the temperature of the lamp 31 is maintained at the optimum temperature T until time t1, gradually decreases from time t1, rises again, and reaches the optimum temperature T at a time having a period T3.
  • the temperature drop of the lamp 31 from time t1 is slight.
  • the temperature of the lamp 31 gradually increases from time t3, gradually decreases from a certain time in the period T4, and reaches the optimum temperature T after time t4.
  • the temperature rise of the lamp 31 from time t3 is slight.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining the timing of lamp power control and fan rotation speed control of an image display apparatus as a comparative example, and the change in lamp temperature due to these controls.
  • a diagram illustrating video determination timing, a diagram illustrating lamp power control timing, a diagram illustrating fan rotation speed control timing, and a diagram illustrating lamp temperature change are arranged in order from the top.
  • the timing of image determination and the timing of lamp power control are the same as those shown in FIG.
  • fan control at the time of mode switching is performed using one table showing the correspondence between the power value in the range of 75% to 100% and the fan rotation speed in the range of 1920 rpm to 3970 rpm.
  • the output of the lamp power supply 30 is increased at a constant rate in the range of 75% to 100%, and the table is referred to and the power value is determined.
  • the rotation of the fan 41 n is controlled so as to be the rotational speed.
  • the output of the lamp power supply 30 is decreased at a constant rate in the range of 75% to 100%, and the rotation speed corresponding to the power value is determined by referring to the table.
  • the rotation of the fan 41 n is controlled.
  • a period T4 from time t3 to time t4 is 30 seconds.
  • the rotation speed of the fan 41 n is maintained at 1920 rpm.
  • the temperature of the lamp 31 is maintained at the optimum temperature T until time t1. From time t1 to time t2, the temperature of the lamp 31 increases rapidly. From time t2, the temperature of the lamp 31 rapidly decreases, and the temperature of the lamp 31 reaches the optimum temperature T at a certain time in the period T3. Thereafter, the temperature of the lamp 31 is maintained at the optimum temperature T until time t3.
  • the temperature of the lamp 31 changes abruptly when the mode is switched between the normal mode and the 75% lighting mode. For this reason, the problem of the burst of a glass tube, the fall of the transmittance
  • the fan control is performed with reference to different tables depending on whether the 75% lighting mode is switched to the normal mode or the normal mode is switched to the 75% lighting mode.
  • this fan control different fan control is possible when power is increased and when power is decreased. Therefore, for example, as shown in FIG. 4, before the output of the lamp power supply 30 reaches 100% in the period T2, the fan rotational speed is increased to 4762 rpm at a fast timing and then decreased to 3970 rpm. Is possible. Further, in the period T4, before the output of the lamp power supply 30 reaches 75%, the fan rotation speed can be reduced to 1866 rpm at a fast timing. By such control, the temperature of the lamp 31 at the time of mode switching can be maintained at the optimum temperature T.
  • the video processing unit 12 performs control to increase or decrease the video amplitude in accordance with mode switching. For this reason, if it is detected during the operation in the 75 lighting mode in which the amplitude of the video signal is increased, the ratio of the high gradation side of the histogram exceeds the threshold value, the white level side of the video is saturated. Therefore, it is necessary to increase the output of the lamp power supply 30 as soon as possible to reduce the amplitude of the video signal.
  • the first and second lamp / fan controls as described below are executed.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining the first lamp / fan control.
  • a diagram illustrating video determination timing, a diagram illustrating lamp power control timing, and a diagram illustrating fan rotation speed control timing are arranged in order from the top.
  • video determination is typically described as what shows a rectangular change for easy description, and is different from an actual change.
  • the period up to time t1 is set to the 75% lighting mode
  • the output of the lamp power supply 30 is set to 75% of the maximum power
  • the rotation speed of the fan 41 n is set to 1866 rpm.
  • the amplitude of the video signal is the second amplitude value.
  • the output of the lamp power supply 30 increases at a constant rate.
  • the video determination unit 12a detects that the ratio of the high gradation portion of the histogram has fallen below the threshold, but the output of the lamp power supply 30 is It increases at a constant rate as it is and reaches 100% at time t3.
  • fan control with reference to the first table is performed.
  • the rotation speed of the fan 41 n increases from 1866 rpm to 4762 rpm at a constant rate. Then, for a certain period, the rotation speed of the fan 41 n is maintained at 4764 rpm, and then decreases at a constant rate to 3970 rpm.
  • the output of the lamp power supply 30 decreases from 100% to 75% at a constant rate.
  • fan control is performed with reference to the second table. In this fan control, the rotation speed of the fan 41 n decreases at a constant rate from 3970 rpm to 1866 rpm, and then the rotation speed of the fan 41 n is maintained at 1866 rpm.
  • the high gradation portion before the power of the lamp power supply 30 reaches 100%. Even if it is detected that the ratio of the lamp power is lower than the threshold value, the power of the lamp power supply 30 increases and reaches 100%. Then, the amplitude of the video signal decreases to the first amplitude value. That is, when it is detected that the ratio of the high gradation side of the histogram exceeds the threshold during the operation in the 75 lighting mode, the output of the lamp power supply 30 always reaches 100% and the amplitude of the video signal is the first. Decrease to an amplitude value of 1. Thereby, it can suppress that the white level side of an image
  • FIG. 7 is a diagram for explaining the second lamp / fan control.
  • a diagram showing the timing of video determination a diagram showing the timing of lamp power control, and a diagram showing the timing of fan rotation speed control are listed in order from the top.
  • video determination is typically described as what shows a rectangular change for easy description, and is different from an actual change.
  • the normal mode is set, the output of the lamp power supply 30 is 100%, and the rotation speed of the fan 41 n is 3970 rpm.
  • the amplitude of the video signal in this case is the first amplitude value.
  • the output of the lamp power supply 30 decreases at a constant rate.
  • the video determination unit 12a detects that the ratio of the high gradation portion of the histogram exceeds the threshold value at time t4 before the output of the lamp power supply 30 reaches 75%, the output of the lamp power supply 30 is It increases at a constant rate and reaches 100% at a certain time.
  • fan control with reference to the second table is performed.
  • the fan control with reference to the first table is performed in a period in which the output of the lamp power supply 30 reaches 100% from time t4.
  • the high gradation portion when it is detected that the ratio exceeds the threshold, lamp control for increasing the power of the lamp power supply 30 at a constant ratio is performed, and fan control with reference to the first table is performed.
  • lamp control for increasing the power of the lamp power supply 30 at a constant ratio is performed, and fan control with reference to the first table is performed.
  • FIG. 8 is a schematic diagram showing an example of a histogram of image data of 256 gradations.
  • the horizontal axis represents gradation numbers 0 to 255, and the vertical axis represents the accumulated luminance value (corresponding to the number of pixels).
  • a luminance value distribution as shown in FIG. 8 is obtained by assigning the luminance value of each pixel of the image for one frame for each number of gradation numbers 0 to 255.
  • a threshold value for example, 2%
  • image display devices are examples of the present invention, and changes that can be conceived by those skilled in the art can be applied to the configuration and operation thereof without departing from the spirit of the invention.
  • a plurality of thresholds may be used when performing video determination.
  • the present invention can be applied to all image display apparatuses that include a light source such as a high-pressure mercury lamp and that spatially modulate light from the light source to display an image.
  • a light source such as a high-pressure mercury lamp
  • the present invention can be applied to a liquid crystal display and a projector.

Abstract

 映像判定部(12a)は、入力映像信号が明るい画像と暗い画像のいずれを示すかを判定する。制御部(1)は、映像判定部(12a)の判定結果に応じて電源部(2)の出力が第1の電力値とされる第1の点灯モードと電源部(2)の出力が第2の電力値とされる第2の点灯モードを切り替える。制御部(1)は、第2の点灯モードから第1の点灯モードへ切り替える場合は、電源部(2)の出力を第2の電力値から第1の電力値まで一定の割合で増大させた場合の、電源部(2)の電力値と冷却ファン(4)の回転数との対応関係を示すデータが予め設定された第1のテーブルを参照し、第1の点灯モードから第2の点灯モードへ切り替える場合は、電源部(2)の出力を第1の電力値から第2の電力値まで一定の割合で減少させた場合の、電源部(2)の電力値と冷却ファン(4)の回転数との対応関係を示すデータが予め設定された第2のテーブルを参照する。

Description

画像表示装置および光源冷却方法
 本発明は、高圧水銀灯等の光源を備える画像表示装置に関する。
 液晶ディスプレイやプロジェクタなどの画像表示装置において、高圧水銀灯等の光源が用いられている。高圧水銀灯は、ガラス管内に水銀やガスなどを封入した構造を備えており、温度が上がり過ぎると、ガラス管が破裂したり、ガラス管を形成する石英が変質して透過率が低下したりする。このため、高圧水銀灯を光源として用いる画像表示装置では、通常、光源を冷却するための冷却ファンを備える。
 高圧水銀灯等の光源を備える最近のプロジェクタには、光源に供給される電力を最大電力の数十%程度(例えば75%~80%程度)まで低減させる省エネルギーモードを設定できるものがある。この省エネルギーモードは、例えばプロジェクタに設けられた特定のボタンを押下することで設定される。
 一般に、光源に供給される電力が少ないほど、光源の温度は低くなる。省エネルギーモードでは、光源を最大電力で点灯させる通常モードに比較して、光源に供給される電力を少なくすることができるので、その分、光源の温度上昇を抑制することができ、光源の寿命を延ばすことができる。
 しかし、上記のような省エネルギーモードを備えるプロジェクタには、以下のような問題がある。
 高圧水銀灯等の光源は、温度が下がり過ぎると、ガラス管内面への水銀付着による黒化現象が生じることが知られている。
 省エネルギーモードでは、通常モードと比較して、光源の温度がさほど上昇しないため、通常モードと同じように冷却ファンで光源を冷却すると、光源が過剰に冷却されてしまい、その結果、黒化現象が生じる。
 したがって、省エネルギーモードを設定した場合は、黒化現象を抑制するために冷却ファンからの送風量を下げる必要がある。
 省エネルギーモードによる光源の温度変化を考慮した技術が特許文献1に開示されている。
 特許文献1に記載の投射型表示装置は、光源と、シロッコファンと、シロッコファンからの冷却風を光源まで導くダクトとを有する。ダクト内には、送風量を調整するための風量制御板が回転可能に支持されている。風量制御板の角度が変化すると、ダクト内の開口面積が変化し、それによりダクト内を流れる送風量が増減する。風量制御板は、スライドスイッチと連動して回転するようになっている。ユーザは、スライドスイッチを操作することにより、風量制御板の角度を調整することができる。
 上記の投射型表示装置では、節電モード(上記の省エネルギーモードに対応する)が設定された場合は、ユーザがスライドスイッチを操作することで、シロッコファンからダクトを介して光源へ供給される送風量を少なくすることができる。これにより、光源が過剰に冷却されることを抑制することができる。
特開2005-182087号公報
 映像信号に基づく画像が明るい画像である場合と比較して、映像信号に基づく画像が暗い画像である場合は、光源に供給される電力を低下させたときの画面の明るさに対する違和感は少ない。よって、映像信号を明るい画像と暗い画像のいずれであるかを判定し、その判定結果に応じて、通常モードと省電力モードとの切り替えを行うことで、光源の寿命をさらに延ばすことが可能となる。
 しかし、特許文献1に記載の投射型表示装置においては、ユーザがスライドスイッチを操作して送風量を調整するようになっているため、上記の映像判定に基づくモードの切り替えを行った場合には、以下のような問題が生じる。
 光源に供給される電力を急激に増減すると、画面の明るさ(スクリーン照度)が急激に変化するため、画面の明るさに対する違和感を観察者に与えてしまう。この違和感を抑制するため、通常は、省エネルギーモードから通常モードへ切り替える場合は、光源に供給される電力を一定の割合で増加させ、通常モードから省エネルギーモードへ切り替える場合は、光源に供給される電力を一定の割合で減少させるといった電力制御が行われる。
 冷却ファン(シロッコファン)から光源へ供給される送風量も、モード切り替えに応じて調整する必要がある。具体的には、省エネルギーモードから通常モードへ切り替える場合は、送風量を増大し、通常モードから省エネルギーモードへ切り替える場合は、送風量を減少する。このようなモード切り替えに応じた送風量の調整をスライドスイッチ操作により行うことは、非常に煩わしい。
 また、スライドスイッチ操作では、モード切り替え時の電力の増減に応じて、光源の温度が最適な温度範囲内に収まるように送風量を細かく調整することは困難である。このため、モード切り替え時に光源の温度が最適な温度範囲から外れてしまい、その結果、前述したようなガラス管の破裂、透過率の低下、黒化といった問題が生じる。
 本発明の目的は、送風量の調整のためのユーザの操作を不要とし、かつ、モード切り替え時におけるガラス管の破裂、透過率の低下、黒化を抑制することができる、画像表示装置および光源冷却方法を提供することにある。
 本発明の画像表示装置は、
 光源を備え、入力映像信号に基づいて前記光源からの光を空間的に変調することで得られた複数の画素からなる画像が表示される画像表示装置であって、
 前記光源に電力を供給する電源部と、
 前記光源を冷却する冷却ファンと、
 前記冷却ファンを駆動する駆動部と、
 前記入力映像信号として供給される前記画像の画素の輝度値に基づいて、前記入力映像信号が明るい画像と暗い画像のいずれを示すかを判定する映像判定部と、
 前記駆動部を介して前記冷却ファンの回転を制御するとともに、前記電源部による前記光源への電力供給を制御する制御部と、を有し、
 前記制御部は、
 前記映像判定部にて前記入力映像信号が明るい画像を示すと判定された場合は、前記電源部の出力が第1の電力値とされる第1の点灯モードを設定し、前記映像判定部にて前記入力映像信号が暗い画像を示すと判定された場合は、前記電源部の出力が前記第1の電力値より小さな第2の電力値とされる第2の点灯モードを設定し、
 前記電源部の出力を前記第2の電力値から前記第1の電力値まで一定の割合で増大させた場合の、前記電源部の電力値と前記冷却ファンの回転数との対応関係を示すデータが予め設定された第1のテーブルを保持しており、前記第2の点灯モードから前記第1の点灯モードへ切り替える場合は、前記電源部の出力を前記第1の電力値まで一定の割合で増大させるとともに、前記第1のテーブルを参照して、前記電源部の電力値に応じて前記冷却ファンの回転を制御し、
 前記電源部の出力を前記第1の電力値から前記第2の電力値まで一定の割合で減少させた場合の、前記電源部の電力値と前記冷却ファンの回転数との対応関係を示すデータが予め設定された第2のテーブルを保持しており、前記第1の点灯モードから前記第2の点灯モードへ切り替える場合は、前記電源部の出力を前記第2の電力値まで一定の割合で減少させるとともに、前記第2のテーブルを参照して、前記電源部の電力値に応じて前記冷却ファンの回転を制御する。
 本発明の光源冷却方法は、
 光源と、光源に電力を供給する電源部と、前記光源を冷却する冷却ファンと、を備え、入力映像信号に基づいて前記光源からの光を空間的に変調することで得られた複数の画素からなる画像が表示される画像表示装置にて行われる光源冷却方法であって、
 前記入力映像信号として与えられる前記画像の画素の輝度値に基づいて、前記入力映像信号が明るい画像と暗い画像のいずれを示すかの映像判定を行い、
 前記映像判定の結果に応じて、前記電源部の出力が第1の電力値とされる第1の点灯モードと、前記電源部の出力が前記第1の電力値より小さな第2の電力値とされる第2の点灯モードとの切り替えを行い、
 前記第2の点灯モードから前記第1の点灯モードへ切り替える場合は、前記電源部の出力を前記第1の電力値まで一定の割合で増大させるとともに、前記電源部の出力を前記第2の電力値から前記第1の電力値まで一定の割合で増大させた場合の、前記電源部の電力値と前記冷却ファンの回転数との対応関係を示すデータが予め設定された第1のテーブルを参照して、前記電源部の電力値に応じて前記冷却ファンの回転を制御し、
 前記第1の点灯モードから前記第2の点灯モードへ切り替える場合は、前記電源部の出力を前記第2の電力値まで一定の割合で減少させるとともに、前記電源部の出力を前記第1の電力値から前記第2の電力値まで一定の割合で減少させた場合の、前記電源部の電力値と前記冷却ファンの回転数との対応関係を示すデータが予め設定された第2のテーブルを参照して、前記電源部の電力値に応じて前記冷却ファンの回転を制御することを含む。
本発明の第1の実施形態である画像表示装置の構成を示すブロック図である。 図1に示す画像表示装置のランプ/ファン制御の一手順を示すフローチャートである。 本発明の第2の実施形態である画像表示装置の構成を示すブロック図である。 図3に示す画像表示装置にて行われる、ランプ電力制御およびファン回転数制御のタイミングとそれら制御によるランプ温度の変化を説明するための図である。 比較例である画像表示装置にて行われる、ランプ電力制御およびファン回転数制御のタイミングとそれら制御によるランプ温度の変化を説明するための図である。 図3に示す画像表示装置にて行われる第1のランプ/ファン制御を説明するための図である。 図3に示す画像表示装置にて行われる第2のランプ/ファン制御を説明するための図である。 256階調の画像データのヒストグラムの一例を示す模式図である。
1 制御部
2 電源部
3 光源
4 冷却ファン
5 入力部
6 駆動部
11 入力端子部
12 映像処理部
12a 映像判定部
13 映像表示部
 次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
 (第1の実施形態)
 図1は、本発明の第1の実施形態である画像表示装置の構成を示すブロック図である。
 図1を参照すると、画像表示装置は、制御部1、電源部2、光源3、冷却ファン4、入力部5、駆動部6、入力端子部11、映像処理部12および映像表示部13を有する。
 光源3は、高圧水銀灯等である。電源部2は、光源3に電力を供給する。冷却ファン4は、光源3を冷却する。駆動部6は、冷却ファン4を駆動するものであって、具体的には冷却ファン4に電圧を供給する。
 映像表示部13は、例えば、光源3からの光が照射される表示素子と、表示素子で生成された画像を投射する投射部とを有する。表示素子は、例えば液晶パネルやDMDなどである。
 映像信号は、外部映像供給装置から入力端子部11を介して映像処理部12に供給される。外部映像供給装置は、例えばパーソナルコンピュータ等の情報処理装置である。
 映像処理部12は、入力端子部11から供給された映像信号に対して映像表示部13での表示に必要な処理を行う。映像処理部12は、入力端子部11を介して映像信号として供給される上記表示素子の画素の輝度値に基づいて、映像信号が明るい画像と暗い画像のいずれであるかを判定する映像判定部12aを有する。映像判定部12aの判定はフレーム単位に実行され、その判定結果が制御部1に供給される。
 ここで、暗い画像とは、例えば、各画素の輝度値の分布を示すヒストグラムにおいて、高階調側の部分(例えば、256階調の画像のヒストグラムの場合は、251~255階調の部分)の画像全体における割合が閾値(例えば2%)以下であることを示す。明るい画像は、割合が閾値を超える画像である。あるいは、平均画像レベル(APL)が閾値以下の画像を暗い画像とし、平均画像レベルが閾値を超える画像を明るい画像としてもよい。
 入力部5は、複数のボタンを有する。使用者は、これらボタンのうちの特定のボタンまたは複数のボタンを用いた入力操作によって、自動省エネルギーモードを設定することができる。
 自動省エネルギーモードでは、映像判定部12aの判定結果に応じて、電源部2の出力が第1の電力値とされる第1の点灯モード(例えば通常モード)と電源部2の出力が第1の電力値より小さな第2の電力値とされる第2の点灯モード(すなわち、省エネルギーモード)とのモード切り替えが自動的に行われる。第1の電力値は、例えば最大電力値である。第2の電力値は、最大電力よりも低い値であって、例えば、最大電力の75%程度の値である。
 入力部14は、自動省エネルギーモードを指定する入力を受け付けると、その旨を示す指示信号を出力する。入力部14は、自動省エネルギーモードを解除する入力を受け付けると、その旨を示す指示信号を出力する。
 制御部1は、駆動部6を介して冷却ファン4の回転を制御するとともに、電源部2による光源3への電力供給を制御する。
 自動省エネルギーモードにおいて、制御部1は、映像判定部12aにて映像信号が明るい画像であると判定された場合は第1の点灯モードを設定し、映像判定部12aにて映像信号が暗い画像であると判定された場合は第2の点灯モードを設定する。
 制御部1は、電源部2の出力が第2の電力値から第1の電力値まで一定の割合で増大した場合の、電源部2の電力値と冷却ファン4の回転数との対応関係を示すデータが予め設定された第1のテーブルを保持している。第2の点灯モードから第1の点灯モードへ切り替える場合は、制御部1は、電源部2の出力を第1の電力値まで一定の割合で増大させるとともに、第1のテーブルを参照して、電源部2の電力値に応じて冷却ファン4の回転を制御する。
 制御部1は、電源部2の出力が第1の電力値から第2の電力値まで一定の割合で減少した場合の、電源部2の電力値と冷却ファン4の回転数との対応関係を示すデータが予め設定された第2のテーブルを保持している。第1の点灯モードから第2の点灯モードへ切り替える場合は、制御部1は、電源部2の出力を第2の電力値まで一定の割合で減少させるとともに、第2のテーブルを参照して、電源部2の電力値に応じて冷却ファン4の回転を制御する。
 次に、本実施形態の画像表示装置にて行われる光源冷却方法を説明する。
 図2は、本実施形態の画像表示装置のランプ/ファン制御の一手順を示すフローチャートである。
 まず、制御部1は、自動省エネルギーモードが指定されたことを示す指示信号を入力部5から受け付けたか否かを判定する(ステップS11)。
 自動省エネルギーモードが指定されたことを示す指示信号を入力部5から受け付けると、制御部1は、映像判定部12aから、映像信号が暗い画像と明るい画像のいずれであるかを示す判定結果を受信する(ステップS12)。
 映像信号が明るい画像であることを示す判定結果を映像判定部12aから受信した場合は、制御部1は、電源部2の出力を第1の電力値まで一定の割合で増大させるとともに、第1のテーブルを参照し、電源部2の電力値に応じて冷却ファン4の回転を制御する(ステップS13)。このステップS13の処理を経て、モードは第1の点灯モードに切り替わる。
 映像信号が暗い画像であることを示す判定結果を映像判定部12aから受信した場合は、制御部1は、電源部2の出力を第2の電力値まで一定の割合で減少させるとともに、第2のテーブルを参照し、電源部2の電力値に応じて冷却ファン4の回転を制御する(ステップS14)。このステップS14の処理を経て、モードは第2の点灯モードに切り替わる。
 ステップS13またS14の処理の後、制御部1は、自動省エネルギーモードが解除されたことを示す指示信号を入力部5から受け付けたか否かを判定する(ステップS15)。自動省エネルギーモードが解除されたことを示す指示信号を入力部5から受信するまで、制御部1は、ステップS12~S14の処理を繰り返し実行する。
 以上のランプ/ファン制御の処理によれば、映像信号が明るい画像と暗い画像のいずれを示すものであるかの判定結果に応じて、第1および第2の点灯モードの切り替えが自動的に行われる。
 第1の点灯モードから第2の点灯モードへ移行する際は、第2のテーブルを参照したファン制御が行われる。これにより、光源3の温度は、所定の温度範囲内に維持される。一方、第2の点灯モードから第1の点灯モードへ移行する際は、第1のテーブルを参照したファン制御が行われる。これにより、光源3の温度は、所定の温度範囲内に維持される。
 このように、モード切り替えの際に第1および第2のテーブルを参照したファン制御が自動的に行われるので、送風量の調整のためのユーザによる操作は不要である。
 加えて、上記の第1および第2のテーブルを参照したファン制御によれば、モード切り替え時の光源3の温度を所定の温度範囲内に維持することができるので、ガラス管の破裂、透過率の低下、黒化を抑制することができる。
 また、光源に供給される電力を急激に増減すると、画面の明るさ(スクリーン照度)が急激に変化するため、画面の明るさに対する違和感を観察者に与えてしまう。本実施形態では、モード切り替えの際は、光源3に供給される電力を一定の割合で増減するため、そのような違和感を抑制することができる。
 さらに、自動省エネルギーモードにおいて、映像信号が暗い画像である場合は、第2の点灯モード(省エネルギーモード)で光源3を点灯させることで、光源の寿命を延ばすことができる。
 なお、第2の点灯モードでは、第1の点灯モードに比較して画面が暗くなるが、第1の電力値と第2の電力値との差が小さい場合は、観察者に対して、画面の明るさに対する違和感をさほど与えずに、表示画像を観察することができる。
 第1の電力値と第2の電力値との差が大きい場合は、画面の明るさに対する違和感を観察者に与えてしまう場合がある。この場合は、コントラスを上げる(映像信号の振幅を大きくする)などの処理を行うことで、そのような違和感を抑制することができる。
 具体的には、映像判定部12aにて映像信号が明るい画像であると判定された場合に、制御部1が、電源部2の出力を第1の電力値まで増大させ、電源部2の出力が第1の電力値に達した時点で、第2の点灯モードから第1の点灯モードに切り替わった旨を示すモード切替信号を映像処理部12に供給する。映像処理部12は、制御部1からのモード切替信号を受信すると、入力端子部11からの映像信号の振幅を第1の振幅値まで減少する。
 また、映像判定部12aにて映像信号が暗い画像であると判定された場合に、制御部1が、電源部2の出力を第2の電力値まで減少させ、電源部2の出力が第2の電力値に達した時点で、第1の点灯モードから第2の点灯モードに切り替わった旨を示すモード切替信号を映像処理部12に供給する。映像処理部12は、制御部1からのモード切替信号を受信すると、入力端子部11からの映像信号の振幅を第2の振幅値まで増大する。ここで、第2の振幅値は、第1の振幅値より大きい。
 本実施形態の画像表示装置において、制御部1は、第1の点灯モードで設定される冷却ファン4の回転数として第1の設定値を保持し、第1のテーブルを参照したファン制御として、電源部2の出力が第1の電力値に達する前に、冷却ファン4の回転数を第1の設定値より高い回転数まで一定の割合で増大させ、その後、第1の設定値の回転数まで減少させる制御を行ってもよい。
 また、制御部1は、第2の点灯モードで設定される冷却ファン4の回転数として第1の設定値より小さな第2の設定値を保持し、第2のテーブルを参照したファン制御として、電源部2の出力が第2の電力値に達する前に、冷却ファン4の回転数を第2の設定値以下の回転数まで一定の割合で減少させる制御を行ってもよい。
 さらに、第2の点灯モードから第1の点灯モードへ切り替える場合で、電源部2の出力が第1の電力値に達する前に、映像判定部12aにて映像信号が暗い画像であると判定された場合は、制御部1は、電源部2の出力が第1の電力値に達し、かつ、冷却ファン4の回転数が第1の設定値の回転数に達した後に、電源部2の出力を第2の電力値まで一定の割合で減少させるとともに、第2のテーブルを参照したファン制御を行ってもよい。
 さらに、第1の点灯モードから第2の点灯モードへ切り替える場合で、電源部2の出力が第2の電力値に達する前に、映像判定部12aにて映像信号が明るい画像であると判定された場合は、制御部1は、電源部2の出力を第1の電力値まで一定の割合で増大させるとともに、第1のテーブルを参照したファン制御を行ってもよい。
 また、第2の点灯モードから第1の点灯モードへ切り替える場合の電源部2の出力を増大させる割合は、第1の点灯モードから第2の点灯モードへ切り替える場合の電源部2の出力を減少させる割合と同じであってもよく、また、それより大きくてもよい。
 (第2の実施形態)
 図3は、本発明の第2の実施形態である画像表示装置の構成を示すブロック図である。
 図3を参照すると、画像表示装置は、入力端子部11、映像処理部12、映像表示部13、入力部14、CPU(Central Processing Unit)15、ランプ制御部21、ファン制御部22、ファン回転検出部23、ランプ用電源30、ランプ31、駆動部401~40n、およびファン411~41nを有する。
 入力端子部11、映像処理部12および映像表示部13は、図1に示したものと同じである。映像表示部13は、図1に示した映像判定部12aを含む。本実施形態では、映像判定部12aは、フレーム単位に、映像信号から各画素の輝度値の分布を示すヒストグラム(256階調の画像のヒストグラム)を作成し、高階調側の部分(251~255階調の部分)の画像全体における割合が閾値(例えば2%)以下である場合は、暗い画像であると判定し、割合が閾値を超える場合は、明るい画像であると判定する。この判定結果は、CPU15に供給される。ここで、閾値は適宜に設定することができる。
 ランプ31は、高圧水銀灯等である。ランプ用電源30は、ランプ31に電力を供給する。ランプ制御部21は、CPU15からのランプ制御信号に従って、ランプ用電源30によるランプ31への電力供給を制御する。具体的には、ランプ制御部21は、電力供給制御信号であるオン/オフ信号および電力値を示す電力指定信号を出力する。
 ファン411~41nは、入力電圧に応じて回転数が変化するものであって、自身の回転数を示す回転信号を出力する。ファン41nは、ランプ31を冷却する。残りのファン411~41n-1は、例えば排気ファンや吸気ファンなどである。排気ファンおよび吸気ファンは、映像処理部12、映像表示部13、CPU15、ランプ制御部21、ファン制御部22、ファン回転検出部23、ランプ用電源30、ランプ31、駆動部401~40nなどを収容する筐体に設けられる。
 駆動部401~40nは、ファン411~41nと一対一対応で設けられている。駆動部401~40n-1はそれぞれ、ファン制御部22からの第1の電圧制御信号に従ってファン411~41n-1のうちの対応するファンに電圧を供給する。駆動部40nは、ファン制御部22からの第2の電圧制御信号に従ってファン41nに電圧を供給する。すなわち、ファン411~41n-1の制御系とファン41nの制御系は独立している。
 ファン制御部22は、CPU15からのファン制御信号に従って、駆動部401~40n-1のそれぞれに第1の電圧制御信号を供給するとともに、駆動部40nに第2の電圧制御信号を供給する。
 ファン411~41nから出力された回転信号はそれぞれファン回転検出部23に供給されている。ファン回転検出部23は、ファン411~41nからの回転信号に基づいてそれぞれのファンの回転数を検出し、その検出結果をファン制御部22に供給する。
 ファン制御部22は、ファン回転検出部23から供給されるファン41nの回転数がCPU15からのファン制御信号にて指定された回転数となるように駆動部40nの出力を増減させる。
 また、ファン制御部22は、ファン回転検出部23から供給されるファン411~41n-1の各回転数の平均値またはいずれかの回転数がCPU15からのファン制御信号にて指定された回転数となるように駆動部401~40n-1の出力を増減させる。
 ファン411~41n-1の各回転数は一律に制御されるが、ファン41nの回転数はファン411~41n-1とは独立して制御される。
 入力部14は、複数のボタンを有する。使用者は、これらボタンのうちの特定のボタンまたは複数のボタンを用いた入力操作によって、前述した自動省エネルギーモードを設定することができる。入力部14は、自動省エネルギーモードを指定する入力を受け付けると、その旨を示す指示信号を出力する。入力部14は、自動省エネルギーモードを解除する入力を受け付けると、その旨を示す指示信号を出力する。
 ここでは、自動省エネルギーモードは、75%点灯モードと通常モードとを自動的に切り替えるモードである。通常モードでは、ランプ用電源30の出力が第1の電力値とされ、75%点灯モードでは、ランプ用電源30の出力が第2の電力値とされる。第1の電力値は、最大電力値であり、第2の電力値は、最大電力の75%の電力値である。
 CPU15は、入力部14からの指示信号に従って、ファン制御部22を介して駆動部401~40nによるファン411~41nへの電圧供給を制御するとともにランプ制御部22を介してランプ用電源30によるランプ31への電力供給を制御する。
 入力部14から自動省エネルギーモードが指定されたことを示す指示信号を受け付けると、CPU15は、前述の図2に示したようなランプ/ファン制御を、ランプ制御部21およびファン制御部22にて実行させる。
 具体的には、CPU15は、ランプ用電源30の出力が第2の電力値(75%)から第1の電力値(最大電力値)まで一定の割合で増大した場合の、ランプ用電源30の電力値とファン41nの回転数との対応関係を示すデータが予め設定された第1のテーブルを保持している。CPU15は、ランプ用電源30の出力が第1の電力値(最大電力値)から第2の電力値(75%)まで一定の割合で減少した場合の、ランプ用電源30の電力値とファン41nの回転数との対応関係を示すデータが予め設定された第2のテーブルを保持している。
 自動省エネルギーモードにおいて、CPU15は、予め設定された回転数(例えば3970rpm)でファン411~41n-1を駆動するためのファン制御信号をファン制御部22に供給する。
 通常モードにおいて、CPU15は、第1の設定値の回転数(例えば3970rpm)でファン41nを駆動するためのファン制御信号をファン制御部22に供給する。
 75%点灯モードにおいて、CPU15は、第2の設定値の回転数(例えば1866rpm)でファン41nを駆動するためのファン制御信号をファン制御部22に供給する。第1の実施形態では、第2の設定値は例えば1920rpmとされるが、本実施形態では、自動省エネルギーモードの期間は吸気ファンおよび排気ファンが例えば3970rpmで回転しており、それによりランプ31が冷却されるので、第2の設定値は1920rpmより低くなるように設定されている。なお、本実施形態において、第2の設定値を第1の実施形態と同じように1920rpmに設定すると、ランプ31が過剰に冷却される場合がある。
 75%点灯モードから通常モードに切り替える場合は、CPU15は、ランプ用電源30の出力を第1の電力値(最大電力値)まで一定の割合で増大させるためのランプ制御信号をランプ制御部21に供給するとともに、第1のテーブルを参照し、ランプ用電源30の電力値に応じた回転数でファン41nを駆動するためのファン制御信号をファン制御部22に供給する。
 通常モードから75%点灯モードに切り替える場合は、CPU15は、ランプ用電源30の出力を第2の電力値(75%)まで一定の割合で減少させるためのランプ制御信号をランプ制御部21に供給するとともに、第2のテーブルを参照し、ランプ用電源30の電力値に応じた回転数でファン41nを駆動するためのファン制御信号をファン制御部22に供給する。
 また、自動省エネルギーモードにおいて、映像判定部12aにて映像信号が明るい画像であると判定された場合に、CPU15が、ランプ電源30の出力を第1の電力値(最大電力)まで増大させ、ランプ電源30の出力が第1の電力値(最大電力)に達した時点で、75%点灯モードから通常モードに切り替わった旨を示すモード切替信号を映像処理部12に供給する。映像処理部12は、CPU15からのモード切替信号を受信すると、入力端子部14からの映像信号の振幅を第1の振幅値まで減少する。
 映像判定部12aにて映像信号が暗い画像であると判定された場合に、CPU15が、ランプ電源30の出力を第2の電力値(75%)まで減少させ、ランプ電源30の出力が第2の電力値(75%)に達した時点で、通常モードから75%点灯モードに切り替わった旨を示すモード切替信号を映像処理部12に供給する。映像処理部12は、CPU15からのモード切替信号を受信すると、入力端子部14からの映像信号の振幅を第2の振幅値まで増大する。ここで、第2の振幅値は、第1の振幅値より大きい。
 上記の振幅制御により、通常モードから75%点灯モードに切り替わった後は、映像信号の振幅が増大し、その結果、コントラストが高くなる。一方、75%点灯モードから通常モードに切り替わった後は、映像信号の振幅が減少し、その結果、コントラストが低くなる。
 次に、本実施形態の画像表示装置のランプ/ファン制御の動作を具体的に説明する。
 本実施形態におけるランプ/ファン制御も、前述の図2に示した手順と基本的には同じである。
 まず、CPU15は、自動省エネルギーモードが指定されたことを示す指示信号を入力部14から受け付けたか否かを判定する。
 自動省エネルギーモードが指定されたことを示す指示信号を入力部14から受け付けると、CPU15は、映像判定部12aを起動させるとともに、予め設定された回転数(例えば3970rpm)でファン411~41n-1を駆動するためのファン制御信号をファン制御部22に供給する。これにより、映像判定部12aによる映像判定が開始されるとともに、ファン411~41n-1の回転数が3970rpmで固定される。
 次に、CPU15は、映像判定部12aから、映像信号が暗い画像と明るい画像のいずれであるかを示す判定結果を受信する。
 映像信号が明るい画像であることを示す判定結果を映像判定部12aから受信した場合は、CPU15は、ランプ用電源30の出力を第1の電力値(最大電力値)まで一定の割合で増大させるためのランプ制御信号をランプ制御部21に供給するとともに、第1のテーブルを参照し、ランプ用電源30の電力値に応じた回転数でファン41nを駆動するためのファン制御信号をファン制御部22に供給する。この制御を経て、モードは通常モードに切り替わる。
 映像信号が暗い画像であることを示す判定結果を映像判定部12aから受信した場合は、CPU15は、ランプ用電源30の出力を第2の電力値(75%)まで一定の割合で減少させるためのランプ制御信号をランプ制御部21に供給するとともに、第2のテーブルを参照し、ランプ用電源30の電力値に応じた回転数でファン41nを駆動するためのファン制御信号をファン制御部22に供給する。この制御を経て、モードは75%点灯モードに切り替わる。
 次に、CPU15は、自動省エネルギーモードが解除されたことを示す指示信号を入力部14から受け付けたか否かを判定する。
 自動省エネルギーモードが解除されたことを示す指示信号を入力部14から受け付けると、CPU15は、映像判定部12aを停止するとともに、ファン411~41n-1を停止するためのファン制御信号をファン制御部22に供給する。この後、CPU15は、入力部14からの指示信号に指定がって、ファン411~41n-1を所定の回転数で駆動するためのファン制御信号をファン制御部22に供給する。
 上述したランプ/ファン制御の動作によっても、第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。
 以下、具体的な効果を、比較例を挙げて説明する。
 図4は、本実施形態の画像表示装置にて行われる、ランプ電力制御およびファン回転数制御のタイミングとそれら制御によるランプ温度の変化を説明するための図である。図4において、映像判定のタイミングを示す図、ランプ電力制御のタイミングを示す図、ファン回転数制御のタイミングを示す図、ランプの温度変化を示す図が上から順番に並べて記載されている。なお、映像判定のタイミングを示す図は、説明を簡単にするために矩形的な変化を示すようなものとして模式的に記載したものであり、実際の変化とは異なる。
 時刻t1までの期間T1は、75%点灯モードとされ、ランプ用電源30の出力は、最大電力の75%とされ、ファン41nの回転数は1866rpmとされている。
 時刻t1において、映像判定部12aにて、映像信号から作成したヒストグラムの高階調部分の割合が閾値を超えたことが検出されると、時刻t1~時刻t2の期間T2において、ランプ用電源30の出力は、75%から100%に一定の割合で増大する。期間T2は例えば5秒である。
 期間T2において、第1のテーブルを参照したファン制御が行われる。このファン制御では、ファン41nの回転数は1866rpmから4764rpmまで一定の割合で上昇する。そして、一定期間、ファン41nの回転数は4764rpmで維持された後、3970rpmまで一定の割合で低下する。
 時刻t3において、映像判定部12aにて、映像信号から作成したヒストグラムの高階調部分の割合が閾値以下になったことが検出される。
 時刻t2から時刻t3までの期間T3は、通常モードとされ、ランプ用電源30の出力は100%とされ、ファン41nの回転数は3970rpmとされている。
 時刻t3~時刻t4の期間T4において、ランプ用電源30の出力は、100%から75%に一定の割合で減少する。期間T4は例えば30秒である。
 期間T4において、第2のテーブルを参照したファン制御が行われる。このファン制御では、ファン41nの回転数は3970rpmから1866rpmまで一定の割合で減少し、その後、ファン41nの回転数は1866rpmで維持される。
 ランプ31の温度は、時刻t1まで最適温度Tで維持されており、時刻t1から徐々に低下した後、再び上昇し、期間T3のある時刻で最適温度Tになる。時刻t1からのランプ31の温度低下は僅かである。
 また、ランプ31の温度は、時刻t3から徐々に上昇し、期間T4のある時刻から徐々に低下し、時刻t4以降に最適温度Tになる。時刻t3からのランプ31の温度上昇は僅かである。
 このように、通常モードと75%点灯モードの間のモード切り替え時におけるランプ31の温度は、ほぼ最適温度Tで維持されるので、ガラス管の破裂、透過率の低下、黒化の問題は生じない。
 図5は、比較例である画像表示装置のランプ電力制御およびファン回転数制御のタイミングとそれら制御によるランプ温度の変化を説明するための図である。図5において、映像判定のタイミングを示す図、ランプ電力制御のタイミングを示す図、ファン回転数制御のタイミングを示す図、ランプの温度変化を示す図が上から順番に並べて記載されている。映像判定のタイミングおよびランプ電力制御のタイミングは、図4に示したものと同じである。
 比較例では、75%~100%の範囲の電力値と1920rpm~3970rpmの範囲のファン回転数との対応関係を示す1つのテーブルを用いて、モード切り替え時のファン制御が行われる。
 具体的には、75%点灯モードから通常モードに切り替える場合は、ランプ用電源30の出力を75%~100%の範囲で一定の割合で増加するとともに、テーブルを参照し、電力値に応じた回転数となるようにファン41nの回転を制御する。一方、通常モードから75%点灯モードに切り替える場合は、ランプ用電源30の出力を75%~100%の範囲で一定の割合で減少するとともに、テーブルを参照し、電力値に応じた回転数となるようにファン41nの回転を制御する。
 図5を参照すると、時刻t2から、ファンの回転数は1920rpmから一定の割合で上昇し、時刻t3で、ファン41nの回転数は3970rpmに達する。時刻t2から時刻t3までの期間T2は5秒である。
 時刻t2から時刻t3までの期間T3では、ファン41nの回転数は3970rpmで維持される。
 時刻3から、ファン41nの回転数は3970rpmから一定の割合で減少し、時刻t4で、ファン41nの回転数は1920rpmに達する。時刻t3から時刻t4までの期間T4は30秒である。
 時刻t4以降は、ファン41nの回転数は1920rpmで維持される。
 ランプ31の温度は、時刻t1までほぼ最適温度Tで維持されている。時刻t1から時刻t2にかけて、ランプ31の温度は急激に上昇する。時刻t2から、ランプ31の温度は急激に低下し、期間T3のある時刻においてランプ31の温度は最適温度Tに達する。その後、時刻t3まで、ランプ31の温度は最適温度Tで維持される。
 時刻t3から時刻t4にかけて、ランプ31の温度は急激に低下する。時刻t4から、ランプ31の温度は急激に上昇した後、ある時刻からランプ31の温度はほぼ最適温度Tで維持される。
 このように、比較例においては、通常モードと75%点灯モードの間のモード切り替え時におけるランプ31の温度が急激に変化する。このため、ガラス管の破裂、透過率の低下、黒化の問題が生じる場合がある。
 これに対して、本実施形態の画像表示装置では、75%点灯モードから通常モードに切り替える場合と、通常モードに切り替えるから75%点灯モード場合とで、異なるテーブルを参照してファン制御を行う。このファン制御によれば、電力上昇時と電力減少時とで異なるファン制御可能である。よって、例えば、図4に示したように、期間T2において、ランプ用電源30の出力が100%に達する前に、速いタイミングでファン回転数を4764rpmまで上昇させ、その後、3970rpmまで低下させるといったことが可能となる。また、期間T4において、ランプ用電源30の出力が75%に達する前に、速いタイミングでファン回転数を1866rpmまで低下させることができる。このような制御により、モード切り替え時のランプ31の温度をほぼ最適温度Tで維持することができる。
 本実施形態の画像表示装置においては、モード切り替えに応じて、映像処理部12にて映像振幅を増減する制御が行われる。このため、映像信号の振幅が増大された75点灯モードでの動作中に、ヒストグラムの高階調側の割合が閾値を超えたことが検出された場合は、映像の白レベル側が飽和する状態になるため、できるだけ早くランプ電源30の出力を上げて、映像信号の振幅を減少させる必要がある。
 上記のことを考慮し、本実施形態では、以下に説明するような第1および第2のランプ/ファン制御が実行される。
 図6は、第1のランプ/ファン制御を説明するための図である。図6において、映像判定のタイミングを示す図、ランプ電力制御のタイミングを示す図、ファン回転数制御のタイミングを示す図が上から順番に並べて記載されている。なお、映像判定のタイミングを示す図は、説明を簡単にするために矩形的な変化を示すようなものとして模式的に記載したものであり、実際の変化とは異なる。
 図6を参照すると、時刻t1までの期間は、75%点灯モードとされ、ランプ用電源30の出力は最大電力の75%とされ、ファン41nの回転数は1866rpmとされている。また、映像信号の振幅は第2の振幅値とされている。
 時刻t1において、映像判定部12aにてヒストグラムの高階調部分の割合が閾値を超えたことが検出されると、ランプ用電源30の出力は一定の割合で増大する。
 ランプ用電源30の出力が100%に達する前に、時刻t2において、映像判定部12aにてヒストグラムの高階調部分の割合が閾値を下回ったことが検出されるが、ランプ用電源30の出力はそのまま一定の割合で増大し、時刻t3で、100%に達する。
 時刻t3において、ランプ用電源30の出力が100%に達すると、映像信号の振幅が第1の振幅値まで減少する。
 時刻t1から時刻t3までの期間において、第1のテーブルを参照したファン制御が行われる。このファン制御では、ファン41nの回転数は1866rpmから4764rpmまで一定の割合で上昇する。そして、一定期間、ファン41nの回転数は4764rpmで維持された後、3970rpmまで一定の割合で低下する。
 時刻t3から時刻t4までの期間(30秒)において、ランプ用電源30の出力は、100%から75%に一定の割合で減少する。また、この期間において、第2のテーブルを参照したファン制御が行われる。このファン制御では、ファン41nの回転数は3970rpmから1866rpmまで一定の割合で減少し、その後、ファン41nの回転数は1866rpmで維持される。
 時刻t4において、ランプ用電源30の出力が75%に達すると、映像信号の振幅が第2の振幅値まで増大する。
 上記の第1のランプ/ファン制御によれば、高階調部分の割合が閾値を超えて75点灯モードから通常モードに切り替わる際に、ランプ電源30の電力が100%に達する前に、高階調部分の割合が閾値を下回ったことが検出されても、そのまま、ランプ電源30の電力が増大して100%に達する。そして、映像信号の振幅が第1の振幅値まで減少する。すなわち、75点灯モードでの動作中に、ヒストグラムの高階調側の割合が閾値を超えたことが検出された場合は、必ず、ランプ電源30の出力が100%に達して映像信号の振幅が第1の振幅値まで減少する。これにより、映像の白レベル側が飽和することを抑制することができる。
 図7は、第2のランプ/ファン制御を説明するための図である。図7において、映像判定のタイミングを示す図、ランプ電力制御のタイミングを示す図、ファン回転数制御のタイミングを示す図が上から順番に並べて記載されている。なお、映像判定のタイミングを示す図は、説明を簡単にするために矩形的な変化を示すようなものとして模式的に記載したものであり、実際の変化とは異なる。
 図7を参照すると、時刻t3までは前述の図4に示した動作と同じである。
 時刻t2から時刻t3までの期間T3は、通常モードとされ、ランプ用電源30の出力は100%とされ、ファン41nの回転数は3970rpmとされている。この場合の映像信号の振幅は第1の振幅値とされている。
 時刻t3において、映像判定部12aにて、ヒストグラムの高階調部分の割合が閾値を下回ったことが検出されると、ランプ用電源30の出力は一定の割合で減少する。
 ランプ用電源30の出力が75%に達する前に、時刻t4において、映像判定部12aにてヒストグラムの高階調部分の割合が閾値を超えたことが検出されると、ランプ用電源30の出力は一定の割合で増大し、ある時刻で100%に達する。
 時刻t3から時刻t4の期間において、第2のテーブルを参照したファン制御が行われる。時刻t4からランプ用電源30の出力が100%に達する期間において、第1のテーブルを参照したファン制御が行われる。
 上記の第2のランプ/ファン制御によれば、高階調部分の割合が閾値を下回って通常モードから75点灯モードに切り替わる際に、ランプ電源30の電力が75%に達する前に、高階調部分の割合が閾値を超えたことが検出された場合は、ランプ電源30の電力を一定の割合で増大するランプ制御が行わるとともに、第1のテーブル参照したファン制御が行われる。通常モードから75点灯モードに切り替わる際は、映像信号の振幅は減少した状態になっているので、映像の白レベル側が飽和する問題は生じない。
 次に、ヒストグラムを用いた映像判別について簡単に説明する。
 図8は、256階調の画像データのヒストグラムの一例を示す模式図である。横軸に、階調番号0~255をとり、縦軸に累積輝度値(画素の個数に対応する)をとっている。1フレーム分の画像の各画素の輝度値を階調番号0~255の番号毎に振り分けることで、図8に示すような輝度値の分布を得る。階調番号251~255の5階調の部分に対応する画素部分の画像全体の割合が閾値(例えば2%)以下である場合に、映像信号が暗い画像を示すと判定し、割合が閾値を超える場合に、映像信号が明るい画像を示すと判定する。このような映像判定をフレーム単位に行う。
 以上説明した各実施形態の画像表示装置は、本発明の一例であり、その構成および動作については、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、当業者が想到し得る変更を適用することができる。例えば、映像判定を行うときの閾値を複数にしてもよい。
 本発明は、高圧水銀灯等の光源を備え、この光源からの光を空間的に変調して画像が表示される画像表示装置全般に適用することができる。具体的には、本発明は、液晶ディスプレイやプロジェクタに適用することができる。

Claims (9)

  1.  光源を備え、入力映像信号に基づいて前記光源からの光を空間的に変調することで得られた複数の画素からなる画像が表示される画像表示装置であって、
     前記光源に電力を供給する電源部と、
     前記光源を冷却する冷却ファンと、
     前記冷却ファンを駆動する駆動部と、
     前記入力映像信号として供給される前記画像の画素の輝度値に基づいて、前記入力映像信号が明るい画像と暗い画像のいずれを示すかを判定する映像判定部と、
     前記駆動部を介して前記冷却ファンの回転を制御するとともに、前記電源部による前記光源への電力供給を制御する制御部と、を有し、
     前記制御部は、
     前記映像判定部にて前記入力映像信号が明るい画像を示すと判定された場合は、前記電源部の出力が第1の電力値とされる第1の点灯モードを設定し、前記映像判定部にて前記入力映像信号が暗い画像を示すと判定された場合は、前記電源部の出力が前記第1の電力値より小さな第2の電力値とされる第2の点灯モードを設定し、
     前記電源部の出力を前記第2の電力値から前記第1の電力値まで一定の割合で増大させた場合の、前記電源部の電力値と前記冷却ファンの回転数との対応関係を示すデータが予め設定された第1のテーブルを保持しており、前記第2の点灯モードから前記第1の点灯モードへ切り替える場合は、前記電源部の出力を前記第1の電力値まで一定の割合で増大させるとともに、前記第1のテーブルを参照して、前記電源部の電力値に応じて前記冷却ファンの回転を制御し、
     前記電源部の出力を前記第1の電力値から前記第2の電力値まで一定の割合で減少させた場合の、前記電源部の電力値と前記冷却ファンの回転数との対応関係を示すデータが予め設定された第2のテーブルを保持しており、前記第1の点灯モードから前記第2の点灯モードへ切り替える場合は、前記電源部の出力を前記第2の電力値まで一定の割合で減少させるとともに、前記第2のテーブルを参照して、前記電源部の電力値に応じて前記冷却ファンの回転を制御する、画像表示装置。
  2.  前記制御部は、前記第1の点灯モードで設定される前記冷却ファンの回転数として第1の設定値を保持しており、前記第1のテーブルを参照した前記冷却ファンの回転制御において、前記電源部の出力が前記第1の電力値に達する前に、前記冷却ファンの回転数を前記第1の設定値より高い回転数まで一定の割合で増大させ、その後、前記第1の設定値の回転数まで減少させる、請求項1に記載の画像表示装置。
  3.  前記制御部は、前記第2の点灯モードで設定される前記冷却ファンの回転数として前記第1の設定値より小さな第2の設定値を保持しており、前記第2のテーブルを参照した前記冷却ファンの回転制御において、前記電源部の出力が前記第2の電力値に達する前に、前記冷却ファンの回転数を前記第2の設定値以下の回転数まで一定の割合で減少させる、請求項1または2に記載の画像表示装置。
  4.  前記光源、前記駆動部、前記映像判定部、前記冷却ファンおよび前記制御部を収容する筐体と、
     前記筐体に設けられ、前記筺体内への吸気および前記筺体外への排気を行う複数の別のファンと、
     前記複数の別のファンをそれぞれ駆動する複数の別の駆動部と、をさらに有し、
     前記制御部は、前記複数の別の駆動部を介して前記複数の別のファンを前記第1の設定値と同じ回転数で回転させる、請求項2また3に記載の画像表示装置。
  5.  前記第2の点灯モードから前記第1の点灯モードへ切り替える場合で、前記電源部の出力が前記第1の電力値に達する前に、前記映像判定部にて前記入力映像信号が暗い画像を示すと判定された場合は、前記制御部は、前記電源部の出力が前記第1の電力値に達した後に、前記電源部の出力を前記第2の電力値まで一定の割合で減少させるとともに、前記第2のテーブルを参照して前記冷却ファンの回転を制御する、請求項1から4のいずれかに記載の画像表示装置。
  6.  前記第1の点灯モードから前記第2の点灯モードへ切り替える場合で、前記電源部の出力が前記第2の電力値に達する前に、前記映像判定部にて前記画像が明るいと判定されると、前記制御部は、前記電源部の出力を前記第1の電力値まで一定の割合で増大させるとともに、前記第1のテーブルを参照して前記冷却ファンの回転を制御する、請求項1から5のいずれかに記載の画像表示装置。
  7.  前記第2の点灯モードから前記第1の点灯モードへ切り替える場合の、前記電源部の出力を前記第2の電力値まで増大させる場合の割合が、前記第1の点灯モードから前記第2の点灯モードへ切り替える場合の、前記電源部の出力を前記第1の電力値まで減少させる割合よりも大きい、請求項1から6のいずれかに記載の画像表示装置。
  8.  前記映像判定部は、前記入力映像信号からフレーム毎に前記画像の各画素の輝度値の分布を示すヒストグラムを作成し、該ヒストグラムの所定輝度値以上の部分の前記画像全体における割合が閾値を超える場合に、前記入力映像信号が明るい画像を示すと判定し、該割合が閾値以下である場合に、前記入力映像信号が暗い画像を示すと判定する、請求項1から7のいずれかに記載の画像表示装置。
  9.  光源と、光源に電力を供給する電源部と、前記光源を冷却する冷却ファンと、を備え、入力映像信号に基づいて前記光源からの光を空間的に変調することで得られた複数の画素からなる画像が表示される画像表示装置にて行われる光源冷却方法であって、
     前記入力映像信号として与えられる前記画像の画素の輝度値に基づいて、前記入力映像信号が明るい画像と暗い画像のいずれを示すかの映像判定を行い、
     前記映像判定の結果に応じて、前記電源部の出力が第1の電力値とされる第1の点灯モードと、前記電源部の出力が前記第1の電力値より小さな第2の電力値とされる第2の点灯モードとの切り替えを行い、
     前記第2の点灯モードから前記第1の点灯モードへ切り替える場合は、前記電源部の出力を前記第1の電力値まで一定の割合で増大させるとともに、前記電源部の出力を前記第2の電力値から前記第1の電力値まで一定の割合で増大させた場合の、前記電源部の電力値と前記冷却ファンの回転数との対応関係を示すデータが予め設定された第1のテーブルを参照して、前記電源部の電力値に応じて前記冷却ファンの回転を制御し、
     前記第1の点灯モードから前記第2の点灯モードへ切り替える場合は、前記電源部の出力を前記第2の電力値まで一定の割合で減少させるとともに、前記電源部の出力を前記第1の電力値から前記第2の電力値まで一定の割合で減少させた場合の、前記電源部の電力値と前記冷却ファンの回転数との対応関係を示すデータが予め設定された第2のテーブルを参照して、前記電源部の電力値に応じて前記冷却ファンの回転を制御する、光源冷却方法。
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