JP4562411B2 - 投射型映像表示装置 - Google Patents

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この発明は、映像信号を光学信号に変換し、光学信号をレンズで拡大してスクリーンに投影する液晶プロジェクタ等の投射型映像表示装置に関する。
液晶プロジェクタは、映像信号を処理する電子回路、電気信号として入力される映像信号を光学信号に変換するために用いる表示素子、光学信号の反射や屈折を行う光学回路、光源や光学回路に発生する熱を冷却するための冷却ファン等を用いた冷却回路等を備えている。光源としては、一般には、メタルハライドランプ、高圧水銀ランプ等のランプが用いられていたが、光源としてＬＥＤを用いた液晶プロジェクタも開発されている。
ＬＥＤ光源は、メタルハライドランプ、高圧水銀ランプ等のランプ光源に比べて、消費電力に対する発光効率が高い、寿命が長いといった利点がある。
しかしながら、ＬＥＤ光源は発光効率がよいとはいえ、いくらかの発熱を生じる。ＬＥＤ素子を高密度に実装して、高い照度を得ようとした場合には、ＬＥＤ光源の温度も高くなる。従来の白熱ランプや高圧水銀ランプ等のランプ光源に対してＬＥＤ光源は熱に弱く、高温環境下でＬＥＤ光源を発光させることはＬＥＤ素子の特性を低下させることになる。つまり、高温環境下ではＬＥＤ素子の照度が低下するとともに、寿命も短くなる。
したがって、一般的には、ＬＥＤ素子は高温となるような場所では利用できない。高温になる可能性がある場所でＬＥＤを使用する場合には、ＬＥＤ素子の保護のために、温度センサを用いて高温環境下ではＬＥＤ素子を発光させなくさせるための安全装置を設ける必要がある。
この発明は、光源としてＬＥＤ光源が用いられている投射型映像表示装置において、ＬＥＤ光源の周囲温度が所定の高温とならないように、ＬＥＤ光源の発光量を制御することが可能となる投射型映像表示装置を提供することを目的とする。
請求項１に記載の発明は、光源としてＬＥＤ光源が用いられている投射型映像装置において、ＬＥＤ光源の周囲の温度を検出する温度検出器、および温度検出器の検出温度に基づいて、ＬＥＤ光源内のＬＥＤ素子の駆動パルスのデューティ比を制御する制御手段を備え、前記制御手段は、温度検出器の検出温度が第１の所定温度未満であるときには、ＬＥＤ光源内のＬＥＤ素子の駆動パルスのデューティ比を０より大きい予め定められた基準値となるように制御する手段、温度検出器の検出温度が第１の所定温度以上で第２の所定温度未満の範囲内であるときには、ＬＥＤ光源内のＬＥＤ素子の駆動パルスのデューティ比が０より大きく上記基準値より小さい範囲内の値となるように制御する手段、および温度検出器の検出温度が第２の所定温度以上であるときには、ＬＥＤ光源内のＬＥＤ素子の駆動パルスのデューティ比が０となるように制御する手段を備えていることを特徴とする。
この発明によれば、ＬＥＤ光源の周囲温度が所定の高温とならないように、ＬＥＤ光源の発光量を制御することが可能となる。
以下、図面を参照して、この発明を液晶プロジェクタに適用した場合の実施例について説明する。
図１は、液晶プロジェクタのＬＥＤ光源およびその冷却ファンを制御するための回路の構成を示している。
この液晶プロジェクタは、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色毎に用意された液晶表示素子と、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色毎に用意されたＬＥＤ光源とを備えている。赤（Ｒ）用のＬＥＤ光源は複数の赤色ＬＥＤ素子から構成され、緑（Ｇ）用のＬＥＤ光源は複数の緑色ＬＥＤ素子から構成され、青（Ｂ）用のＬＥＤ光源は複数の青色ＬＥＤ素子から構成されている。
図１には、これら３種類のＬＥＤ光源のうちの１つのＬＥＤ光源に対する制御回路のみが示されているが、他の２つのＬＥＤ光源に対する制御回路も同様である。
ＬＥＤ光源１内の複数のＬＥＤ素子は、例えば、格子状に配されている。ＬＥＤ光源１の周辺には、ＬＥＤ光源１の周囲温度が所定温度Ｔ４以上になったときに駆動停止信号を出力するサーモスタット３と、ＬＥＤ光源１の周囲温度を検出するための温度センサ４とが配されている。また、ＬＥＤ光源１の周辺には、ＬＥＤ光源１を冷却するための冷却ファン２が設けられている。
ＬＥＤ光源１は、光源駆動回路１１によって駆動（パルス駆動）される。冷却ファン２はファン駆動回路１２によって駆動される。光源駆動回路１１およびファン駆動回路１２は、マイクロコンピュータ１０によって制御される。マイクロコンピュータ１０には、温度センサ４によって検出された検出温度ｔが送られる。光源駆動回路１１は、サーモスタット３によっても制御される。
マイクロコンピュータ１０は、制御を行うのに必要な複数の基準温度値を保持している。基準温度値には、Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３（Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔ３）がある。なお、サーモスタット３の作動温度Ｔ４は、Ｔ３より大きい値である。
マイクロコンピュータ１０は、検出温度ｔに応じて以下のような制御を行う。
（ａ）検出温度ｔがＴ１未満の場合
検出温度ｔがＴ１未満の場合には、マイクロコンピュータ１０は、ＬＥＤ光源１内の各ＬＥＤ素子に与えられる駆動パルスのデューティ比が１となるように、光源駆動回路１１を制御する。この場合には、冷却ファン２は駆動されていない。
（ｂ）検出温度ｔがＴ１以上の場合
検出温度ｔがＴ１以上の場合には、マイクロコンピュータ１０は、冷却ファン２を駆動させるように、ファン駆動回路１２を制御する。
（ｃ）検出温度ｔがＴ２以上でＴ３未満の場合
検出温度ｔがＴ２以上でＴ３未満の場合には、マイクロコンピュータ１０は、ＬＥＤ光源１内の各ＬＥＤ素子に与える駆動パルスのデューティ比が０より大きくかつ１より小さい範囲内の所定値（例えば、０．５）となるように、光源駆動回路１１を制御する。なお、検出温度ｔがＴ２以上でＴ３未満の場合には、ＬＥＤ光源１内の各ＬＥＤ素子に与える駆動パルスのデューティ比が、０より大きくかつ１より小さい範囲内において、検出温度ｔが高くなるほどデューティ比が小さくなるように、光源駆動回路１１を制御してもよい。
（ｄ）検出温度ｔがＴ３以上の場合
検出温度ｔがＴ３以上の場合には、マイクロコンピュータ１０は、ＬＥＤ光源１内の各ＬＥＤ素子に与える駆動パルスのデューティ比が０となるように、光源駆動回路１１を制御する。これにより、ＬＥＤ光源１内の各ＬＥＤ素子は発光を停止することになる。
なお、ＬＥＤ光源１の周囲温度が所定温度Ｔ４（Ｔ４＞Ｔ３）以上になったときには、サーモスタット３から駆動停止信号が出力され、この駆動停止信号は光源駆動回路１１に与えられる。光源駆動回路１１は、駆動停止信号が与えられると、その動作を停止する。このように、サーモスタット３は、マイクロコンピュータ１０が発熱等の原因で正常に動作しない場合等を考慮して、ＬＥＤ光源１を保護するために設けられている。
図２は、マイクロコンピュータ１０による処理手順を示している。
電源が入れられると（ステップＳ１）、ＬＥＤ光源１内の各ＬＥＤ素子に与えられる駆動パルスのデューティ比Ｄが１となるように、光源駆動回路１１を制御する（ステップＳ２）。この後、検出温度ｔがＴ１以上であるか否かを判別する（ステップＳ３）。検出温度ｔがＴ１未満である場合には、冷却ファン２が駆動されていれば冷却ファン２を停止させるようにファン駆動回路１２を制御するとともに（ステップＳ４）、ＬＥＤ光源１内の各ＬＥＤ素子に与える駆動パルスのデューティ比が１未満であればデューティ比が１となるように光源駆動回路１１を制御した後（ステップＳ５）、ステップＳ３に戻る。
上記ステップＳ３において、検出温度ｔがＴ１以上であると判別した場合には、冷却ファン２を駆動させるように、ファン駆動回路１２を制御する（ステップＳ６）。そして、検出温度ｔがＴ２以上であるか否かを判別する（ステップＳ７）。検出温度ｔがＴ２未満である場合には、ステップＳ３に戻る。
上記ステップＳ７において、検出温度ｔがＴ２以上であると判別した場合には、ＬＥＤ光源１内の各ＬＥＤ素子に与える駆動パルスのデューティ比Ｄが０より大きくかつ１より小さい範囲内の所定値（例えば、０．５）となるように、光源駆動回路１１を制御する（ステップＳ８）。そして、検出温度ｔがＴ３以上であるか否かを判別する（ステップＳ９）。検出温度ｔがＴ３未満である場合には、ステップＳ３に戻る。
上記ステップＳ９において、検出温度ｔがＴ３以上であると判別した場合には、ＬＥＤ光源１内の各ＬＥＤ素子に与える駆動パルスのデューティ比Ｄが０となるように、光源駆動回路１１を制御する（ステップＳ１０）。そして、ステップＳ３に戻る。
液晶プロジェクタのＬＥＤ光源およびその冷却ファンを制御するための回路の構成を示すブロック図である。 マイクロコンピュータ１０による処理手順を示すフローチャートである。
符号の説明
１ ＬＥＤ光源
２ 冷却ファン
３ サーモスタット
４ 温度センサ
１０ マイクロコンピュータ
１１ 光源駆動回路
１２ ファン駆動回路

Claims (1)

  1. 光源としてＬＥＤ光源が用いられている投射型映像装置において、
    ＬＥＤ光源の周囲の温度を検出する温度検出器、および
    温度検出器の検出温度に基づいて、ＬＥＤ光源内のＬＥＤ素子の駆動パルスのデューティ比を制御する制御手段、を備え、
    前記制御手段は、
    温度検出器の検出温度が第１の所定温度未満であるときには、ＬＥＤ光源内のＬＥＤ素子の駆動パルスのデューティ比を０より大きい予め定められた基準値となるように制御する手段、
    温度検出器の検出温度が第１の所定温度以上で第２の所定温度未満の範囲内であるときには、ＬＥＤ光源内のＬＥＤ素子の駆動パルスのデューティ比が０より大きく上記基準値より小さい範囲内の値となるように制御する手段、および
    温度検出器の検出温度が第２の所定温度以上であるときには、ＬＥＤ光源内のＬＥＤ素子の駆動パルスのデューティ比が０となるように制御する手段、
    を備えていることを特徴とする投射型映像装置。
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