JP2011150222A - 画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】冷却対象要素である光学素子が所望の温度となるような冷却を可能とし、効率的な冷却と表示ムラの低減とを可能とする画像表示装置を提供すること。
【解決手段】照明光を射出する光源と、光源から射出された照明光を画像信号に応じて変調する光変調素子を構成する液晶表示パネル１９と、画像信号を解析することにより、光変調素子に入射する照明光の光量を調整する調光処理と、調光処理に応じた画像信号の伸長処理と、を実施する表示情報処理部４２と、冷却対象要素である光学素子へ冷却風を供給する冷却機構３１と、を有し、光学素子へ供給される冷却風の風速が、表示情報処理部４２での調光処理によって調整された照明光の光量に応じて制御される。
【選択図】図３

Description

本発明は、画像表示装置、特に、光変調素子へ供給する照明光量を調整可能な画像表示装置に関する。

従来、光変調素子を冷却するための冷却機構を備えるプロジェクターが知られている。例えば、プロジェクターの光変調素子が、液晶表示パネルと液晶表示パネルに対向させて設けられた偏光板を含む場合において、偏光フィルムの熱収縮による位相差のばらつきを低減させるために、液晶表示パネルを透過した光が入射する偏光板が略一定温度となるように冷却するための技術が提案されている。これにより、位相差のばらつきに起因する表示ムラを低減させる。偏光板を略一定とするための第１の方法として、例えば特許文献１に提案されるように、画像信号に含まれる黒信号或いは輝度レベルによって、ファンの回転を制御する方法が知られている。また、第２の方法として、特許文献２に提案されるように、複数の光源を備えるプロジェクターにおいて、点灯させる光源の数に応じて冷却機構を制御する方法が知られている。

また、プロジェクターとしては、例えば特許文献３に提案されるように、光変調素子へ入射させる照明光量を、画像信号に応じて調整する、いわゆる適応調光機能付きのプロジェクターが知られている。適応調光は、例えば画面全体が暗い場面では照明光量を低下させる。照明光量を低下させるとともに、画像信号の伸長処理を実施することで、コントラストを強調させ、暗いシーンの画像を明確に表現するとともに、明るいシーンとの動的なコントラストも向上させることが可能となる。

特開２００１−９２０１５号公報 特開２００６−３４３３６５号公報 特開２００５−５５７６０号公報

適応調光機能付きのプロジェクターに対して、上記の第１の方法のように輝度信号のみによって冷却機構を制御すると、例えば、照明光量を低下させてもファンの回転数が高くなるような場合が生じ、過冷却の原因となり得ることが課題となる。また、複数の光源を用いる場合であっても、照明光量の高低が偏光板の温度へ大きく影響を及ぼすこととなるため、上記の第２の方法を採用しても偏光板の温度の制御が困難な場合があることが課題となる。本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、冷却対象要素である光学素子が所望の温度となるような冷却を可能とし、効率的な冷却と表示ムラの低減とを可能とする画像表示装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る画像表示装置は、照明光を射出する光源と、前記光源から射出された前記照明光を画像信号に応じて変調する光変調素子と、前記画像信号を解析することにより、前記光変調素子に入射する前記照明光の光量を調整する調光処理と、前記調光処理に応じた前記画像信号の伸長処理と、を実施する表示情報処理部と、冷却対象要素である光学素子へ冷却風を供給する冷却機構と、を有し、前記光学素子へ供給される前記冷却風の風速が、前記表示情報処理部での前記調光処理によって調整された前記照明光の光量に応じて制御されることを特徴とする。

画像信号の解析によって得られた照明光量に応じて冷却風の風速を制御することにより、光学素子が所望の温度で略一定になるような冷却を可能とする。光学素子に適した強度での冷却を可能とすることで、熱収縮等に起因する表示ムラを低減させるとともに、過冷却の低減により効率的な冷却が可能となる。これにより、効率的な冷却と表示ムラの低減とが可能となる。

また、本発明の好ましい態様としては、前記光学素子へ供給される前記冷却風の前記風速が、さらに、前記表示情報処理部で解析された前記画像信号に応じて制御されることが望ましい。例えば、光学素子が、液晶表示パネルと液晶表示パネルに対向させて設けられた偏光板を含む光変調素子である場合は、光変調素子に入射する照明光量が同じであっても、光変調素子の射出側の偏光板で遮蔽される（吸収される）光量が多くなるほど、発生する熱量は多くなる。このようにして生じる熱量を表示情報処理部での画像信号の解析に応じて判断し、冷却風の風速を制御することで、光学素子の温度をさらに一定にさせることができる。

また、本発明の好ましい態様としては、前記風速が、前記表示情報処理部での前記伸長処理を経た輝度値のヒストグラムに応じて制御されることが望ましい。これにより、冷却風の風速を、画像信号に応じて制御する。

また、本発明の好ましい態様としては、前記冷却機構は、前記冷却風を送出するファンを備え、前記表示情報処理部は、前記ファンの駆動を制御するための冷却駆動信号を生成することが望ましい。これにより、照明光量に応じて、或いは照明光量及び画像信号に応じて、冷却風の風量を制御する。また、ファンの回転数を制御することで、冷却強度に応じて消費電力を低減させることができる。

また、本発明の好ましい態様としては、前記冷却機構は、前記冷却風を送出するファンと、前記ファンから送出された前記冷却風を通過させて、前記光学素子へ供給するダクトと、を備え、前記ダクトは、通過する前記冷却風の前記風速を調整可能な調整機構を備え、前記表示情報処理部は、前記調整機構を制御するための冷却駆動信号を生成することが望ましい。これにより、照明光量に応じて、或いは照明光量及び画像信号に応じて、冷却風の風量を制御する。ファンの駆動音が一定となることで、安定した音響環境での映像視聴が可能となる。

また、本発明の好ましい態様としては、前記風速調整機構は、前記冷却風の吹出口の開口面積を変化させることが望ましい。これにより、吹出口を通過する冷却風の風速を調整する。

また、本発明の好ましい態様としては、前記風速調整機構は、開閉可能な開閉部を備え、前記開閉部は、前記ダクトの側壁に設けられることが望ましい。これにより、光学素子へ向けて進行させる冷却風の風量を調整する。

また、本発明の好ましい態様としては、前記風速調整機構は、前記冷却風の遮蔽量を変化可能な遮蔽部を備え、前記遮蔽部は、前記ダクトの内部に設けられることが望ましい。これにより、ダクトの内部を通過する冷却風の風量を調整する。

また、本発明の好ましい態様としては、前記冷却対象要素である前記光学素子は、前記光変調素子を構成する偏光板を含むことが望ましい。これにより、偏光フィルムの熱収縮による位相差のばらつきを低減させ、表示ムラを低減させる。

また、本発明の好ましい態様としては、前記光源は、色光ごとに設けられ、前記光学素子へ供給される前記冷却風の風速が、前記調光処理によって調整された前記色光ごとに制御されることが望ましい。色光ごとに光源を設けることで、色光ごとの光量調整を可能とする。調光処理によって調整された色光ごとに冷却風の風速を制御可能とすることで、色光ごとに、さらに最適な強度で光学素子を冷却することができる。

実施例１に係るプロジェクターの概略構成を示す図。 プロジェクターの断面構成例を示す模式図。 液晶表示パネル等の制御のための構成を示すブロック図。 伸長処理前における輝度値の出現量分布の第１の例を表すグラフ。 第１の例における表示情報処理部の処理例を説明するグラフ。 伸長処理前における輝度値の出現量分布の第２の例を表すグラフ。 第２の例における表示情報処理部の処理例を説明するグラフ。 伸長処理前における輝度値の出現量分布の第３の例を表すグラフ。 第３の例における表示情報処理部の処理例を説明するグラフ。 伸長処理前における輝度値の出現量分布の第４の例を表すグラフ。 第４の例における表示情報処理部の処理例を説明するグラフ。 実施例１の変形例に係るプロジェクターの断面構成例を示す模式図。 実施例２に係るプロジェクターについて説明する図。 実施例２の変形例１について説明する図。 実施例２の変形例２に係るプロジェクターの断面模式図（その１）。 実施例２の変形例２に係るプロジェクターの断面模式図（その２）。 実施例３に係るプロジェクターの概略構成を示す図である。 液晶表示パネル等の制御のための構成を示すブロック図。

以下に図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。

図１は、本発明の実施例１に係る画像表示装置であるプロジェクター１の概略構成を示す図である。光源１０は、例えば、超高圧水銀ランプであって、赤色（Ｒ）光、緑色（Ｇ）光、青色（Ｂ）光を含む照明光を射出する。第１インテグレーターレンズ１１及び第２インテグレーターレンズ１２は、アレイ状に配列された複数のレンズ素子を有する。第１インテグレーターレンズ１１は、光源１０からの光束を複数に分割する。第１インテグレーターレンズ１１の各レンズ素子は、光源１０からの光束を第２インテグレーターレンズ１２のレンズ素子近傍にて集光させる。第２インテグレーターレンズ１２のレンズ素子は、第１インテグレーターレンズ１１のレンズ素子の像を液晶表示パネル１９Ｒ、１９Ｇ、１９Ｂに形成する。

偏光変換素子１３は、第２インテグレーターレンズ１２からの光を所定の直線偏光、例えばｓ偏光に変換させる。照明光量調整装置１４は、偏光変換素子１３から入射する照明光の光量を調整する。照明光量調整装置１４は、例えば、機械的に光量を調整可能な絞り機構や、光源１０に供給する電力を調整可能な光源の駆動回路、電気的に透過光量を調整可能なエレクトロクロミックガラス等、光量を調整可能ないずれのものであっても良い。本実施例では、照明光量調整装置１４は、液晶表示パネル１９Ｒ、１９Ｇ、１９Ｂへ供給する照明光量を、例えば１００％から０％まで調整する。

第１ダイクロイックミラー１５は、照明光量調整装置１４で光量が調整された照明光のうち、Ｒ光を透過させ、Ｇ光及びＢ光を反射させる。第１ダイクロイックミラー１５を透過したＲ光は、反射ミラー１７で反射され、１／２波長板（図示省略）でｐ偏光に変換される。入射側偏光板１８は、ｐ偏光を透過させる。液晶表示パネル１９Ｒは、画像信号に応じて、ｐ偏光をｓ偏光に変換させる。射出側偏光板２０は、液晶表示パネル１９Ｒからのｓ偏光を透過させる。入射側偏光板１８、液晶表示パネル１９Ｒ及び射出側偏光板２０は、Ｒ光を画像信号に応じて変調する光変調素子として機能する。

第２ダイクロイックミラー１６は、第１ダイクロイックミラー１５からのＧ光を反射させ、Ｂ光を透過させる。第２ダイクロイックミラー１６で反射したＧ光は、ｓ偏光を透過させる入射側偏光板１８を経て、液晶表示パネル１９Ｇへ入射する。液晶表示パネル１９Ｇは、画像信号に応じて、ｓ偏光をｐ偏光に変換させる。射出側偏光板２０は、液晶表示パネル１９Ｇからのｐ偏光を透過させる。入射側偏光板１８、液晶表示パネル１９Ｇ及び射出側偏光板２０は、Ｇ光を画像信号に応じて変調する光変調素子として機能する。

第２ダイクロイックミラー１６を透過したＢ光は、リレーレンズ２２、２４、反射ミラー２３、２５を経て、１／２波長板（図示省略）でｐ偏光に変換される。入射側偏光板１８は、ｐ偏光を透過させる。液晶表示パネル１９Ｂは、画像信号に応じて、ｐ偏光をｓ偏光に変換させる。射出側偏光板２０は、液晶表示パネル１９Ｂからのｓ偏光を透過させる。入射側偏光板１８、液晶表示パネル１９Ｂ及び射出側偏光板２０は、Ｂ光を画像信号に応じて変調する光変調素子として機能する。色合成光学系であるクロスダイクロイックプリズム２１は、それぞれ射出側偏光板２０を透過した各色光を合成する。投写レンズ２６は、クロスダイクロイックプリズム２１で合成された光をスクリーン２７へ投写させる。

図２は、プロジェクター１の断面構成例を示す模式図である。ここでは、図１に示すプロジェクター１の一部の要素を示して説明することとし、説明に不要な要素の図示を省略する。図中、白抜き矢印は、冷却風が流動する主な向きを表している。

図示する構成のうち、光源１０、偏光変換素子１３、入射側偏光板１８、液晶表示パネル１９（１９Ｒ、１９Ｇ、１９Ｂ）及び射出側偏光板２０は、冷却対象要素である主な光学素子である。第１冷却機構３１は、入射側偏光板１８、液晶表示パネル１９及び射出側偏光板２０へ冷却風を供給する。第１冷却機構３１は、ファン３４及びダクト３５を備える。ファン３４は、冷却風を送出する。ダクト３５は、ファン３４から送出された冷却風を通過させて、入射側偏光板１８、液晶表示パネル１９及び射出側偏光板２０へ供給する。なお、第１冷却機構３１は、色光ごとに設けられている。

第２冷却機構３２は、偏光変換素子１３へ冷却風を供給する。第２冷却機構３２は、ファン３４と、冷却風を通過させて偏光変換素子１３へ供給するダクト３５とを備える。第３冷却機構３３は、光源１０へ冷却風を送出するファンである。

図３は、液晶表示パネル１９、第１冷却機構３１及び照明光量調整装置１４の制御のための構成を示すブロック図である。表示情報入力部４１は、画像信号が入力される。表示情報処理部４２は、表示情報入力部４１へ入力された画像信号を解析し、表示駆動信号、光量調整信号及び冷却駆動信号を生成する。Ｒ光用の表示駆動部４３Ｒは、表示情報処理部４２からの表示駆動信号に応じて、Ｒ光用の液晶表示パネル１９Ｒを駆動する。Ｇ光用の表示駆動部４３Ｇは、表示情報処理部４２からの表示駆動信号に応じて、Ｇ光用の液晶表示パネル１９Ｇを駆動する。Ｂ光用の表示駆動部４３Ｂは、表示情報処理部４２からの表示駆動信号に応じて、Ｂ光用の液晶表示パネル１９Ｂを駆動する。

照明光量調整駆動部４５は、表示情報処理部４２からの光量調整信号に応じて、照明光量調整装置１４を駆動する。照明光量調整装置１４が絞り機構である場合、照明光量調整駆動部４５は、絞り機構を動作させて絞りの大きさを調整する。照明光量調整装置１４がエレクトロクロミックガラスである場合、照明光量調整駆動部４５は、エレクトロクロミックガラスへ印加する電圧を変化させて、透過光量を調整する。

冷却機構駆動部４４は、表示情報処理部４２からの冷却駆動信号に応じて、第１冷却機構３１（Ｒ光用の第１冷却機構３１Ｒ、Ｇ光用の第１冷却機構３１Ｇ、Ｂ光用の第１冷却機構３１Ｂ）を駆動する。冷却駆動信号に応じた回転数で第１冷却機構３１のファン３４を駆動することによって、冷却風の風速、即ち、冷却対象要素へ供給される単位時間当たりの冷却風の風量が制御される。

図４から図１１は、表示情報処理部４２による調光処理及び伸長処理について説明する図である。プロジェクター１は、画像信号の解析により、明るいシーンの映像については照明光量を多くし、暗いシーンの映像については照明光量を少なくするような適応調光を実施する。表示情報処理部４２は、表示情報入力部４１から入力された画像信号に基づいて表示駆動信号の輝度値を決定する。

図４は、画像信号の伸長処理前における輝度値の出現量分布（ヒストグラム）の第１の例を表すグラフである。グラフの横軸は画像信号の輝度値、縦軸は画素数を表している。ｉ（ｍａｘ）は、画像信号の輝度値の最大値とする。第１の例では、画像信号の輝度値ｉ１〜ｉ２は、最大値ｉ（ｍａｘ）の半分に近い値以下の範囲で分布している。図４に示す分布は、映像全体が最大輝度の半分程度以下となるような暗いシーンであることを表している。輝度値のヒストグラムは、表示情報処理部４２における画像信号の解析によって得られる。

図５は、第１の例における表示情報処理部４２の処理例を説明するグラフである。グラフの横軸は表示駆動信号の輝度値を表し、縦軸は液晶表示パネル１９からの出力光量を表している。第１の例では、表示情報処理部４２は、調光処理の実施により、最大値の半分程度にまで照明光量を低下させるような光量調整信号を出力する。

また、表示情報処理部４２は、調光処理に応じた画像信号の伸長処理を実施する。この例では、表示情報処理部４２は、輝度値のダイナミックレンジを、ｉ１〜ｉ２に対して二倍程度のｉ’１〜ｉ’２にまで伸長させるような表示駆動信号を出力する。照明光量を低下させるとともに画像信号の伸長処理を実施することで、出力光量ｏ１〜ｏ２を変化させずに、表現可能な階調数を増加させる。これにより、暗いシーンにおいてコントラストを強調させ、画像を明確に表現するとともに、明るいシーンとの動的なコントラストも向上させることが可能となる。また、後述するように射出側偏光板２０で遮蔽される（吸収される）光量を少なくできることで、射出側偏光板２０で発生する熱量を低減させることができる。

表示情報処理部４２は、調光処理によって調整された照明光量と、伸長処理を経た輝度値のヒストグラムとに応じて、第１冷却機構３１からの冷却風の風速を制御する。この例では、表示情報処理部４２は、調光処理によって照明光量を最大値から半減させることに応じて、最大風速に対して風速を低下させる制御を行う。さらに、表示情報処理部４２は、画像信号の伸長処理によって射出側偏光板２０で発生する熱量を低減できるため、画像信号の解析によって実施された伸長処理にも応じて、さらに風速を低下させる制御を行う。

図６は、画像信号の伸長処理前における輝度値の出現量分布（ヒストグラム）の第２の例を表すグラフである。第２の例は、映像の大半が最大輝度の半分程度以下で暗く、映像の一部が最大輝度を含んで明るいように、画像信号の輝度値ｉ１〜ｉ２が二分して分布する場合の例である。

図７は、第２の例における表示情報処理部４２の処理例を説明するグラフである。第２の例は映像に最大輝度が含まれることから、表示情報処理部４２は、照明光量を低下させる調光処理を実施せず、照明光量を最大値のままとする光量調整信号を出力する。調光処理がなされないことから、表示情報処理部４２は、画像信号の伸長処理も実施せず、輝度値のダイナミックレンジを、ｉ１〜ｉ２と同じｉ’１〜ｉ’２とする表示駆動信号を出力する。

一般に、光変調素子が液晶表示パネルと吸収型の偏光板を含む場合、光変調素子に入射する光量が一定であっても、表示される画像が暗いと射出側の偏光板で遮蔽される（吸収される）光量が大きくなる。その結果、射出側の偏光板で吸収される熱量が大きくなるため、射出側の偏光板の温度が高くなる。一方、表示される画像が明るいと射出側の偏光板で遮蔽される（吸収される）光量が少ないので、射出側の偏光板で吸収される熱量は小さくなり、射出側の偏光板の温度は低くなる。

第２の例の場合、照明光量を最大値のままとするとともに、ヒストグラムの大半が最大値ｉ（ｍａｘ）の半分以下に分布していることから、射出側偏光板２０で発生する熱量は高くなる。このような状況に対して、表示情報処理部４２は、第１の例の場合に比較して、第１冷却機構３１からの冷却風の風速を高くする制御を行う。表示情報処理部４２は、照明光量が高いほど、またヒストグラムが低い輝度範囲に偏るほど、冷却風の風速を高くする。これにより、射出側偏光板２０で発生する熱量を低減させることができる。

図８は、画像信号の伸長処理前における輝度値の出現量分布（ヒストグラム）の第３の例を表すグラフである。第３の例は、画像信号の輝度値ｉ１〜ｉ２は、最大値ｉ（ｍａｘ）を含み、かつ大半が最大値ｉ（ｍａｘ）の半分以上において分布している。図８に示す分布は、映像全体が最大輝度の半分程度以上となるような明るいシーンであることを表している。

図９は、第３の例における表示情報処理部４２の処理例を説明するグラフである。第３の例は映像に最大輝度が含まれることから、表示情報処理部４２は、照明光量を低下させる調光処理を実施せず、照明光量を最大値のままとする光量調整信号を出力する。調光処理がなされないことから、表示情報処理部４２は、画像信号の伸長処理も実施せず、輝度値のダイナミックレンジを、ｉ１〜ｉ２と同じｉ’１〜ｉ’２とする表示駆動信号を出力する。

第３の例の場合、ヒストグラムの大半が最大値ｉ（ｍａｘ）の半分以上に分布していることから、第２の例の場合よりも射出側偏光板２０で遮蔽される（吸収される）光量は少なく、発生する熱量は低くなる。このような状況に対して、表示情報処理部４２は、第２の例の場合に比較して、第１冷却機構３１からの冷却風の風速を低くする制御を行う。表示情報処理部４２は、ヒストグラムが高い輝度範囲に偏るほど、冷却風の風速を低くする。これにより、射出側偏光板２０の過冷却を低減させることができる。

図１０は、画像信号の伸長処理前における輝度値の出現量分布（ヒストグラム）の第４の例を表すグラフである。第４の例は、第３の例と近いヒストグラムであるが、画像信号の輝度値ｉ２が最大値ｉ（ｍａｘ）より低い場合の例とする。

図１１は、第４の例における表示情報処理部４２の処理例を説明するグラフである。第４の例は、最大輝度より若干低い輝度までのヒストグラムであることから、表示情報処理部４２は、照明光量を若干低下させる調光処理を実施する。また、表示情報処理部４２は、輝度値のダイナミックレンジを、ｉ１〜ｉ２からｉ’１〜ｉ’２に若干伸長させるような表示駆動信号を出力する。表示情報処理部４２は、調光処理によって照明光量を最大値から若干低下させること、画像信号を若干伸長させることにより、第３の例の場合に比較して、冷却風の風速を若干低下させる制御を行う。

以上のように、表示情報処理部４２は、調光処理後の照明光量の高低、及び伸長処理後の輝度値のヒストグラムに応じて、冷却風の風速を調整する。光学素子へ供給される冷却風の風速は、表示情報処理部４２での調光処理によって調整された照明光の光量、伸長処理を経た輝度値のヒストグラムに応じて制御される。プロジェクター１は、表示情報処理部４２による冷却風の風量調整により、光学素子を所望の温度で略一定とするように冷却することができる。光学素子に適した強度での冷却を可能とすることで、熱収縮等に起因する表示ムラを低減させるとともに、過冷却の低減により効率的な冷却が可能となる。本実施例では、色光ごとに第１冷却機構３１（３１Ｒ、３１Ｇ、３１Ｂ）を設けることで、色光ごとに最適な強度で光学素子を冷却することができる。また、ファン３４の回転数を制御することで、冷却強度に応じて消費電力を低減させることができる。

図１２は、本実施例の変形例に係るプロジェクター１の断面構成例を示す模式図である。本変形例では、冷却機構５０は、ファン５１、主ダクト５２、液晶表示パネル／偏光板用ダクト５３及び偏光変換素子用ダクト５４を備える。主ダクト５２は、ファン５１から送出された冷却風を通過させる。液晶表示パネル／偏光板用ダクト５３は、主ダクト５２を通過する冷却風の一部を分岐させて、入射側偏光板１８、液晶表示パネル１９及び射出側偏光板２０へ供給する。偏光変換素子用ダクト５４は、主ダクト５２を通過した冷却風を偏光変換素子１３へ供給する。本変形例では、偏光変換素子１３と、入射側偏光板１８、液晶表示パネル１９及び射出側偏光板２０とへは、共通のファン５１から冷却風が供給される。

本変形例では、表示情報処理部４２は、画像信号の解析により、各色光のうち最も強い冷却が必要である色光を判断し、その色光の光学素子が所望の温度となるように、冷却風の風速を調整する。本変形例の場合も、照明光量に応じた最適な強度で光学素子を冷却することができる。

図１３は、本発明の実施例２に係るプロジェクターについて説明する図である。本実施例は、調整機構の制御により、冷却風の風速を調整することを特徴とする。上記の実施例１と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。冷却機構６０は、入射側偏光板１８、液晶表示パネル１９及び射出側偏光板２０へ冷却風を供給する。冷却機構６０は、ファン３４及びダクト６１を備える。ダクト６１は、ファン３４から送出された冷却風を通過させて、入射側偏光板１８、液晶表示パネル１９及び射出側偏光板２０へ供給する。なお、冷却機構６０は、色光ごとに設けられている。

ダクト６１は、冷却風の吹出口６２の開口面積を変化可能な可動部を備える。かかる可動部は、吹出口６２から射出させる冷却風の風速を調整可能な風速調整機構として機能する。図１３中の右側には、吹出口６２の開口面積が最大であるときの冷却機構６０の断面構成と、吹出口６２側から見たダクト６１の上面構成とを表している。図１３中の左側には、吹出口６２の開口面積が最小であるときの冷却機構６０の断面構成と、吹出口６２側から見たダクト６１の上面構成とを表している。なお、冷却機構６０は、冷却風の進行方向に沿う断面構成とする。

例えば、図１３中左側に示す状態において、ダクト６１は、ファン３４側から吹出口６２側へ向かうに従って漸次狭められた形状をなしている。これに対して、図１３中右側に示す状態において、ダクト６１は、ファン３４側から吹出口６２側へ向かうに従って若干広げられた形状をなしている。ダクト６１は、吹出口６２の開口面積が最大である状態と最小である状態との間で適宜変形可能に構成されている。

冷却機構６０は、ファン３４の回転数を一定としたまま吹出口６２の開口面積を広げることで冷却風を低速にさせ、吹出口６２の開口面積を狭めることで冷却風を高速にさせる。表示情報処理部４２（図３参照）は、冷却機構６０の調整機構を制御するための冷却駆動信号を生成する。冷却風の風速は、吹出口６２が冷却駆動信号に応じた開口面積となるように風量調整機構が駆動されることによって制御される。

本実施例も、冷却対象要素である光学素子が所望の温度となるような冷却を可能とし、効率的な冷却と表示ムラの低減とを可能にできる。また、本実施例は、ファン３４の回転数を一定として冷却風の風速を調整することが可能である。ファン３４の回転数を一定とし、駆動音の変化を低減可能とすることで、安定した音響環境での映像視聴が可能となる。音響環境を安定させることが可能な冷却機構は、例えば、プロジェクターをホームシアター等に応用する場合に有用である。なお、調整機構は、吹出口６２の開口面積を変化させることが可能であれば良く、本実施例で説明する態様でダクト６１を変形させる場合に限られない。

図１４は、本実施例の変形例１について説明する図である。本変形例は、開閉可能な開閉部６７を備える。開閉部６７は、ダクト６６の側壁に設けられ、風速調整機構として機能する。例えば、図１４中右側に示す状態では、二つの開閉部６７が開かれている。このとき、開閉部６７を通過した冷却風は、入射側偏光板１８、液晶表示パネル１９及び射出側偏光板２０以外の方向へ進行する。これに対して、図１４中左側に示す状態では、開閉部６７はいずれも閉じられている。冷却機構６５は、ファン３４の回転数を一定としたまま開閉部６７を開くことで、光学素子へ供給する冷却風を低速にさせ、開閉部６７を閉じることで、光学素子へ供給する冷却風を高速にさせる。

冷却機構６５は、全ての開閉部６７を全開とした状態と、全ての開閉部６７を閉じた状態との間において、開閉部６７の開閉を調整することにより、冷却風の風速を制御する。冷却風の風速は、開かれる開閉部６７の数及び開き度合いの少なくとも一方が調整されることにより、制御される。本変形例においても、冷却風の風速を制御することで、冷却対象要素である光学素子が所望の温度となるように冷却することができる。なお、ダクト６６に設けられる開閉部６７は少なくとも一つであれば良く、いくつであっても良い。

図１５及び図１６は、本実施例の変形例２に係るプロジェクター７０の断面模式図である。本変形例は、冷却風の遮蔽量を変化可能な遮蔽部７６を備える。遮蔽部７６は、ダクトの内部に設けられ、風量調整機構として機能する。冷却機構７１は、ファン７２、主ダクト７３、液晶表示パネル／偏光板用ダクト７４及び偏光変換素子用ダクト７５を備える。本変形例では、偏光変換素子１３と、入射側偏光板１８、液晶表示パネル１９及び射出側偏光板２０とへは、共通のファン７２から冷却風が供給される。

遮蔽部７６は、主ダクト７３の内部に設けられている。遮蔽部７６は、冷却風の進行方向に垂直な回転軸を中心として回転可能な板部材により構成されている。図１５に示す遮蔽部７６は、板部材の平面が冷却風の進行方向に平行になるように配置されている。このとき、遮蔽部７６における冷却風の遮蔽量は最小となる。図１５に示す状態から遮蔽部７６を回転させると、遮蔽部７６は、図１６に示すように、冷却風の進行方向に対して傾けられた状態となる。遮蔽部７６による冷却風の遮蔽量は、冷却風の進行方向に対して遮蔽部７６の平面が垂直に近くなるにつれて大きくなり、垂直となったときに最大となる。

冷却機構７１は、冷却風の進行方向に対する遮蔽部７６の傾きを変化させることにより、冷却風の風速を制御する。本変形例においても、冷却風の風速を制御することで、冷却対象要素である光学素子が所望の温度となるように冷却することができる。なお、遮蔽部７６を設ける位置は、図示する位置に限られず、ダクト内のいずれの位置であっても良い。また、遮蔽部７６は、冷却風の遮蔽量を変化させるものであれば良く、回転軸を中心として板部材を回転させるものに限られない。遮蔽部７６は、例えば、ダクト内を開閉させる開閉構造や、絞り構造等を採用しても良い。

図１７は、本発明の実施例３に係るプロジェクター８０の概略構成を示す図である。プロジェクター８０は、色光ごとの光源８１Ｒ、８１Ｇ、８１Ｂを備えることを特徴とする。上記の実施例１と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。Ｒ光用の光源８１Ｒ、Ｇ光用の光源８１Ｇ、Ｂ光用の光源８１Ｂは、それぞれ複数のＬＥＤを備える。

図１８は、液晶表示パネル１９、第１冷却機構３１及び照明光量調整装置８２Ｒ、８２Ｇ、８２Ｂの制御のための構成を示すブロック図である。Ｒ光用の照明光量調整装置８２Ｒは、Ｒ光用の光源８１Ｒから射出された照明光であるＲ光の光量を調整する。Ｇ光用の照明光量調整装置８２Ｇは、Ｇ光用の光源８１Ｇから射出された照明光であるＧ光の光量を調整する。Ｂ光用の照明光量調整装置８２Ｂは、Ｂ光用の光源８１Ｂから射出された照明光であるＢ光の光量を調整する。照明光量調整駆動部４５は、表示情報処理部４２からの光量調整信号に応じて、照明光量調整装置８２Ｒ、８２Ｇ、８２Ｂを駆動する。

プロジェクター８０は、光源８１Ｒ、８１Ｇ、８１Ｂから供給される色光ごとに、照明光の光量を調整する。入射側偏光板１８、液晶表示パネル１９及び射出側偏光板２０へ供給される冷却風の風速は、調光処理によって調整された色光ごとに制御される。本実施例は、調光処理によって調整された色光ごとに冷却風の風速を制御可能とすることで、色光ごとに、さらに最適な強度で光学素子を冷却することが可能となる。なお、光源８１Ｒ、８１Ｇ、８１Ｂは、ＬＥＤにより構成されるものに限られず、例えばＬＥＤ以外の固体光源や、レーザー光源により構成されるものであっても良い。

プロジェクター１は、空間光変調装置として透過型の液晶表示パネルを用いる構成に限られない。空間光変調装置は、反射型液晶表示装置（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｏｎ Ｓｉｌｉｃｏｎ；ＬＣＯＳ）、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）、ＧＬＶ（Ｇｒａｔｉｎｇ Ｌｉｇｈｔ Ｖａｌｖｅ）等を用いるものであっても良い。さらに、本発明に係る画像表示装置は、プロジェクターに限られない。画像表示装置は、例えば、いわゆる直視型のディスプレイであっても良い。

１ プロジェクター、１０ 光源、１１ 第１インテグレーターレンズ、１２ 第２インテグレーターレンズ、１３ 偏光変換素子、１４ 照明光量調整装置、１５ 第１ダイクロイックミラー、１６ 第２ダイクロイックミラー、１７、２３、２５ 反射ミラー、１８ 入射側偏光板、１９Ｒ、１９Ｇ、１９Ｂ、１９ 液晶表示パネル、２０ 射出側偏光板、２１ クロスダイクロイックプリズム、２２、２４ リレーレンズ、２６ 投写レンズ、２７ スクリーン、３１、３１Ｒ、３１Ｇ、３１Ｂ 第１冷却機構、３２ 第２冷却機構、３３ 第３冷却機構、３４ ファン、３５ ダクト、４１ 表示情報入力部、４２ 表示情報処理部、４３Ｒ、４３Ｇ、４３Ｂ 表示駆動部、４４ 冷却機構駆動部、４５ 照明光量調整駆動部、５０ 冷却機構、５１ ファン、５２ 主ダクト、５３ 液晶表示パネル／偏光板用ダクト、５４ 偏光変換素子用ダクト、６０ 冷却機構、６１ ダクト、６２ 吹出口、６５ 冷却機構、６６ ダクト、６７ 開閉部、７０ プロジェクター、７１ 冷却機構、７２ ファン、７３ 主ダクト、７４ 液晶表示パネル／偏光板用ダクト、７５ 偏光変換素子用ダクト、７６ 遮蔽部、８０ プロジェクター、８１Ｒ、８１Ｇ、８１Ｂ 光源、８２Ｒ、８２Ｇ、８２Ｂ 照明光量調整装置

Claims (10)

1. 照明光を射出する光源と、
   前記光源から射出された前記照明光を画像信号に応じて変調する光変調素子と、
   前記画像信号を解析することにより、前記光変調素子に入射する前記照明光の光量を調整する調光処理と、前記調光処理に応じた前記画像信号の伸長処理と、を実施する表示情報処理部と、
   冷却対象要素である光学素子へ冷却風を供給する冷却機構と、を有し、
   前記光学素子へ供給される前記冷却風の風速が、前記表示情報処理部での前記調光処理によって調整された前記照明光の光量に応じて制御されることを特徴とする画像表示装置。
2. 前記光学素子へ供給される前記冷却風の前記風速が、さらに、前記表示情報処理部で解析された前記画像信号に応じて制御されることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
3. 前記風速が、前記表示情報処理部での前記伸長処理を経た輝度値のヒストグラムに応じて制御されることを特徴とする請求項２に記載の画像表示装置。
4. 前記冷却機構は、前記冷却風を送出するファンを備え、
   前記表示情報処理部は、前記ファンの駆動を制御するための冷却駆動信号を生成することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の画像表示装置。
5. 前記冷却機構は、
   前記冷却風を送出するファンと、
   前記ファンから送出された前記冷却風を通過させて、前記光学素子へ供給するダクトと、を備え、
   前記ダクトは、通過する前記冷却風の前記風速を調整可能な風速調整機構を備え、
   前記表示情報処理部は、前記風速調整機構を制御するための冷却駆動信号を生成することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の画像表示装置。
6. 前記風速調整機構は、前記冷却風の吹出口の開口面積を変化させることを特徴とする請求項５に記載の画像表示装置。
7. 前記風速調整機構は、開閉可能な開閉部を備え、
   前記開閉部は、前記ダクトの側壁に設けられることを特徴とする請求項５に記載の画像表示装置。
8. 前記風速調整機構は、前記冷却風の遮蔽量を変化可能な遮蔽部を備え、
   前記遮蔽部は、前記ダクトの内部に設けられることを特徴とする請求項５に記載の画像表示装置。
9. 前記冷却対象要素である前記光学素子は、前記光変調素子を構成する偏光板を含むことを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の画像表示装置。
10. 前記光源は、色光ごとに設けられ、
    前記光学素子へ供給される前記冷却風の風速が、前記調光処理によって調整された前記色光ごとに制御されることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の画像表示装置。

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