JP5561804B2

JP5561804B2 - 画像表示装置および光源冷却方法

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Publication number: JP5561804B2
Application number: JP2012527511A
Authority: JP
Inventors: 忠司谷; 幸則潮屋; 二郎高見
Original assignee: NEC Display Solutions Ltd
Current assignee: Sharp NEC Display Solutions Ltd
Priority date: 2010-08-05
Filing date: 2010-08-05
Publication date: 2014-07-30
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Description

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、ガラス管が破裂する場合がある。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。

特許文献１には、光源と、光源近傍の温度を測定する温度測定手段と、光源を冷却する冷却ファンと、温度測定手段によって測定された温度に基づいて、冷却ファンへの供給電圧を制御する制御部と、を有するプロジェクタが記載されている。

上記のプロジェクタでは、温度の測定値に応じて回転数が設定され、その設定値で冷却ファンの回転数が維持されるように、冷却ファンに供給される電圧が制御される。

ところで、高圧水銀灯等の光源を備える最近のプロジェクタは、映像の明るさを低減する省エネルギーモードの設定が可能とされている。この省エネルギーモードの一つに、ランプへの供給電力を最大電力の数十％程度まで低減させる低電力点灯モードがある。

上記低電力点灯モードは、高輝度が必要とされない環境で手動により設定されることもあるが、例えば、レンズシャッタ等により投影画像を黒画面にする場合や、外部からの映像信号の入力が無い状態が一定時間続いたときにブルースクリーン（青画面）を表示する場合、さらには、映像表示や音声出力を一時的に停止するＡＶミュート機能を起動した場合などの、実際に目視されることのない画像が表示される場合にその映像信号の出力とともに設定される。

高輝度表示の際の光源の温度と低輝度の表示の際の光源の温度を比較すると、当然ながら低輝度の映像を表示する場合の光源の温度が低いものとなる。また、これらの各温度はある程度一定の温度となるため、特許文献１に開示されるような温度測定手段を設けることなく、点灯モードに応じて冷却ファンの回転数を制御する構成も考えられている。

特開２００９−６９４５９号公報

一般に、高圧水銀灯は、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。このため、高圧水銀灯等の光源を備える画像表示装置において、上述した低電力点灯モードでの動作中に光源用冷却ファンを動作させると、光源の過冷却が生じ、光源の温度が必要以上に低下して黒化現象を生じる場合がある。

本発明の目的は、簡単な構成で、低電力点灯モードにおける黒化現象の発生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、該光源からの光を空間的に変調することで得られた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第１の冷却ファンと、
前記光源に供給される電力値が第１の設定値とされる第１の点灯モードと、前記光源に供給される電力値が前記第１の設定値より小さな第２の設定値とされる第２の点灯モードのうちのいずれかを指定する入力を受け付けると、指定されたモードを示す指示信号を出力する入力部と、
前記第１の冷却ファンの動作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、を有する。

前記制御部は、前記入力部から前記第１の点灯モードが指定されたことを示す前記指示信号を受け付けると、前記第１の設定値に対応する電力を前記電源部から前記光源へ供給させるとともに前記第１の冷却ファンを動作させ、前記入力部から前記第２の点灯モードが指定されたことを示す前記指示信号を受け付けると、前記第２の設定値に対応する電力を前記電源部から前記光源へ供給させるとともに前記第１の冷却ファンを停止させる。

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、前記光源からの光を空間的に変調することで得られた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、
前記光源に供給される電力値が第１の設定値とされる第１の点灯モードが設定された場合に、前記第１の設定値に対応する電力を前記電源部から前記光源へ供給させるとともに前記冷却ファンを動作させ、
前記光源に供給される電力値が前記第１の設定値より小さな第２の設定値とされる第２の点灯モードが設定されると、前記第２の設定値に対応する電力を前記電源部から前記光源へ供給させるとともに前記冷却ファンを停止させることを特徴とする。

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。本発明の第２の実施形態である画像表示装置の比較例としての、ｎ個のファンを備えるシステムにおいて用いられている保護回路の一例を示すブロック図である。本発明の第２の実施形態である画像表示装置の概略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／ファン制御の動作を説明するためのフローチャートである。図２に示すシステムのファン回転信号に基づくランプ点灯制御を説明するためのタイミングチャートである。図３に示す画像表示装置のファン回転信号に基づくランプ点灯制御を説明するためのタイミングチャートである。本発明の第３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。本発明の第２の実施形態の画像表示装置にて行われるランプ制御の一例を示すタイミングチャートである。本発明の第２の実施形態の画像表示装置にて行われるランプ用ファン以外のファンの制御の一例を示すタイミングチャートである。本発明の第２の実施形態の画像表示装置にて行われるランプ用ファンの制御の一例を示すタイミングチャートである。

１制御部
２電源部
３光源
４冷却ファン
５入力部

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に示す画像表示装置は、高圧水銀灯等の光源３を備え、この光源３からの光を空間的に変調することで得られた画像が表示される画像表示装置であって、制御部１、電源部２、光源３、冷却ファン４および入力部５を有する。

電源部２は、光源３に電力を供給する。冷却ファン４は、光源を冷却する。

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、光源３に供給される電力値が第１の設定値とされる第１の点灯モードと、光源３に供給される電力値が第１の設定値より小さな第２の設定値とされる第２の点灯モードのうちからモードを指定することができる。入力部５は、指定されたモードを示す指示信号を出力する。

第１の設定値は、例えば、光源３に供給可能な最大電力である。第２の設定値は、冷却ファン４を停止した状態でも、光源３の温度上昇によりガラス管が破裂するといった問題が生じないような電力値であって、例えば、最大電力の３０％以下の電力値である。本実施例では、最大電力の２５％の電力値とした。

制御部１は、冷却ファン４の動作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。

入力部５から第１の点灯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、制御部１は、第１の設定値に対応する電力を電源部２から光源３へ供給させるとともに冷却ファン４を動作させる。入力部５から第２の点灯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、制御部１は、第２の設定値に対応する電力を電源部２から光源３へ供給させるとともに冷却ファン４を停止させる。

本実施形態の画像表示装置によれば、低電力点灯モードである第２の点灯モードが設定された場合は、冷却ファン４を停止させるので、光源３が過冷却されることはない。よって、黒化現象の発生を抑制することができる。

本実施形態の画像表示装置において、映像信号が供給される入力端子を、さらに備え、制御部１が、入力端子への映像信号の供給を監視し、映像信号が一定時間にわたって入力端子に供給されない場合は、第２の設定値に対応する電力を電源部２から光源３へ供給させるとともに冷却ファン４を停止させてもよい。

また、本実施形態の画像表示装置は、光源３からの光を空間的に変調することで得られた画像光を投射する投射部と、投射部の画像光が出射される面に対向して配置されたシャッタと、をさらに有してもよい。この場合、制御部１は、シャッタの開閉状態を監視し、シャッタが閉状態であることを検出すると、第２の設定値に対応する電力を電源部２から光源３へ供給させるとともに冷却ファン４を停止させてもよい。

さらに、制御部１は、冷却ファン４の動作状態を監視し、第１の点灯モードでの動作中に、冷却ファン４が停止したことを検出すると、電源部２による光源３への電力供給を停止させてもよい。

（第２の実施形態）
特許文献１に記載されたような画像表示装置においては、故障により冷却ファンが停止すると、光源の温度が上昇してガラス管が破裂する場合がある。このため、通常は、冷却ファンが停止すると、光源を停止させる保護回路が設けられている。

図２に、ｎ個のファン１４１₁〜１４１_nを備え、これらファン１４１₁〜１４１_nのうちの１つがランプ用冷却ファンとされるシステムにおいて用いられている保護回路の一例を示す。

ランプ用電源１３０は、ランプ制御部１１０からの制御信号（オン／オフ信号）に従ってランプへの電力供給を行うようになっており、保護回路１２０は、ランプ制御部１１０とランプ用電源１３０の間を接続する制御信号線に直列に挿入されている。

保護回路１２０は、ゲート回路１２１、ファン制御部１２２およびファン回転検出部１２３を有する。

ファン制御部１２２は、電圧制御部１４０₁〜１４０_nのそれぞれにイネーブル信号を供給する。電圧制御部１４０₁〜１４０_nは、ファン１４１₁〜１４１_nと一対一対応で設けられている。電圧制御部１４０₁〜１４０_nはそれぞれ、ファン制御部１２２からのイネーブル信号に従ってファン１４１₁〜１４１_nのうちの対応するファンに電圧を供給する。

ファン１４１₁〜１４１_nのそれぞれは、自身の回転数を示す回転信号をファン回転検出部１２３に供給する。ファン回転検出部１２３は、ファン１４１₁〜１４１_nからの回転信号に基づき、ファン１４１₁〜１４１_nの全てが回転している第１の状態と、ファン１４１₁〜１４１_nの少なくとも１つのファンが停止している第２の状態とのいずれかの状態を検出する。

ファン回転検出部１２３は、第１の状態を検出した場合は、その旨を示す状態検出信号（Low信号）を出力し、第２の状態を検出した場合は、その旨を示す状態検出信号（high信号）を出力する。

ファン回転検出部１２３から出力された状態検出信号（Low信号またはhigh信号）は、ファン制御部１２２を介してゲート回路１２１の一方の入力に供給される。ゲート回路１２１の他方の入力には、ランプ制御部１１０から出力された制御信号（オン／オフ信号）が供給される。

ゲート回路１２１は、ファン回転検出部１２３からの状態検出信号がLow信号である場合にのみ、ランプ制御部１１０から出力された制御信号をランプ用電源１３０に供給する。ファン回転検出部１２３からの状態検出信号がhigh信号である場合は、ゲート回路１２１は、制御信号としてオフ信号をランプ用電源１３０に供給する。

図２に示したシステムでは、ファン１４１₁〜１４１_nのいずれか１つでも停止すると、保護回路１２０がランプ用電源１３０をオフにする。したがって、ランプ用冷却ファンが停止した場合には、ランプへの電力供給が停止する。

しかし、上記のシステムにおいては、光源用冷却ファンを停止すると、光源も停止するようになっているため、低電力点灯モードでの動作中に光源用冷却ファンを停止する制御を適用することは困難である。

以下では、本発明の第２の実施形態として、保護回路としての機能を維持するとともに、低電力点灯モードでの動作中に光源用冷却ファンを停止する制御を適用することができる画像表示装置を説明する。

図３は、本発明の第２の実施形態である画像表示装置の概略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１０、保護機能付きファン制御部２０、ランプ用電源３０、ランプ３１、電圧制御部４０₁〜４０_n、ファン４１₁〜４１_n、および選択回路５０を有する。

ランプ３１は、高圧水銀灯等である。ランプ用電源３０は、ランプに電力を供給する。ランプ制御部１０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１０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。

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で表示するために必要な処理を行う。映像表示部１３は、例えば、ランプ３１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。

ファン４１₁〜４１_n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。回転信号は、一定時間間隔で出力される。ファン４１_nは、ランプ３１を冷却する。残りのファン４１₁〜４１_n-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１０、保護機能付きファン制御部２０、ランプ用電源３０、ランプ３１、電圧制御部４０₁〜４０_nなどを収容する筐体に設けられる。

電圧制御部４０₁〜４０_nは、ファン４１₁〜４１_nと一対一対応で設けられている。電圧制御部４０₁〜４０_n-1はそれぞれ、ファン制御部２２からの第１のイネーブル信号に従ってファン４１₁〜４１_n-1のうちの対応するファンに電圧を供給する。電圧制御部４０_nは、ファン制御部２２からの第２のイネーブル信号に従ってファン４１_nに電圧を供給する。すなわち、ファン４１₁〜４１_n-1の制御系とファン４１_nの制御系は独立して設けられている。

保護機能付きファン制御部２０は、ゲート回路２１、ファン制御部２２およびファン回転検出部２３を有する。

ファン制御部２２は、ＣＰＵ１５からのファン制御信号に従って、電圧制御部４０₁〜４０_n-1のそれぞれに第１のイネーブル信号を供給するとともに、電圧制御部４０_nに第２のイネーブル信号を供給する。

ファン４１₁〜４１_n-1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４１_n-1からの回転信号の出力は分岐されており、分岐出力は、選択回路５０の一方の入力に供給されている。

ファン４１_nから出力された回転信号は、選択回路５０の他方の入力に供給されている。選択回路５０には、入力切替のための制御信号として、電圧制御部４０_nの出力が供給されている。選択回路５０は、電圧制御部４０_nの出力がオンを示す場合は、ファン４１_nから供給された回転信号を選択し、電圧制御部４０_nの出力がオフを示す場合は、ファン４１_n-1から供給された回転信号を選択する。選択回路５０は、選択した回転信号をファン回転検出回路２３に出力する。

ファン回転検出部２３は、ファン４１₁〜４１_n-1からの回転信号および選択回路５０からの回転信号に基づき、それら回転信号の入力の全てが回転状態を示す第１の状態と、少なくとも１つが停止状態を示す第２の状態とのいずれかの状態を検出する。ファン回転検出部２３は、第１の状態を検出した場合は、その旨を示す状態検出信号（Low信号）を出力し、第２の状態を検出した場合は、その旨を示す状態検出信号（high信号）を出力する。

ファン回転検出部２３から出力された状態検出信号（Low信号またはhigh信号）は、ファン制御部２２を介してゲート回路２１の一方の入力に供給される。ゲート回路２１の他方の入力には、ランプ制御部１０から出力された電力供給制御信号（オン／オフ信号）が供給される。なお、ランプ制御部１０から出力された電力指定信号は、ゲート回路２１を介さずに、直接、ランプ用電源３０に供給される。

ゲート回路２１は、ファン回転検出部２３からの状態検出信号がLow信号である場合にのみ、ランプ制御部１０から出力された電力供給制御信号（オン信号）をランプ用電源３０に供給する。ファン回転検出部２３からの状態検出信号がhigh信号である場合は、ゲート回路２１は、電力供給制御信号としてオフ信号をランプ用電源３０に供給する。

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、ランプ３１に供給される電力値が第１の設定値とされる第１の点灯モードと、ランプ３１に供給される電力値が第１の設定値より小さな第２の設定値とされる第２の点灯モードのうちからモードを指定することができる。入力部１４は、指定されたモードを示す指示信号を出力する。

第１の設定値は、例えば、ランプ３１に供給可能な最大電力である。第２の設定値は、ファン４１_nを停止した状態でも、ランプ３１の温度上昇によりガラス管が破裂するといった問題が生じないような電力値であって、例えば、最大電力の３０％以下の電力値である。本実施例では、最大電力の２５％の電力値とした。

ＣＰＵ１５は、冷却ファン４の動作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。

入力部１４から第１の点灯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、第１の設定値に対応する電力をランプ用電源３０からランプ３１へ供給させるための第１のランプ制御信号をランプ制御部１０に供給するとともに、ファン４１₁〜４１_nをそれぞれ動作させるための第１のファン制御信号をファン制御部２２に供給する。

入力部１４から第２の点灯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、第２の設定値に対応する電力をランプ用電源３０からランプ３１へ供給させるための第２のランプ制御信号をランプ制御部１０に供給するとともに、ファン４１₁〜４１_n-1をそれぞれ動作させ、かつ、ファン４１_nを停止させるための第２のファン制御信号をファン制御部２２に供給する。ここで、ファン４１nを停止させないとランプを過度に冷却することになってしまい、その結果としてランプの寿命が低下してしまう。

次に、本実施形態の画像表示装置の動作を具体的に説明する。

図４は、ランプ／ファン制御の動作を説明するためのフローチャートである。

ＣＰＵ１５が、入力部１４からの指示信号に基づき、第１および第２の点灯モードのいずれが指定されたかを判定する（ステップＳ１０）。

ステップＳ１０で、第１の点灯モードが指定されたと判定された場合は、ＣＰＵ１５は、第１のランプ制御信号をランプ制御部１０に供給するとともに、第１のファン制御信号をファン制御部２２に供給する（ステップＳ１１）。

ランプ制御部１０は、第１のランプ制御信号を受信すると、制御信号（オン信号）をゲート回路２１に供給するとともに、第１の設定値に対応する電力値を指定した電力指定信号をランプ用電源３０に供給する。ランプ用電源３０は、制御信号（オン信号）および電力指定信号を受信すると、電力指定信号で指定された量の電力をランプ３１に供給する。

ファン制御部２２は、第１のファン制御信号を受信すると、第１のイネーブル信号（オン信号）を電圧制御部４０₁〜４０_n-1に供給するとともに、第２のイネーブル信号（オン信号）を電圧制御部４０_nに供給する。第１および第２のイネーブル信号に基づき、電圧制御部４０₁〜４０_nが、それぞれ対応するファンに電圧を供給する。

上記のステップＳ１１の動作によれば、電圧制御部４０_nからファン４１_nへ電圧が供給されるので、選択回路５０は、ファン４１_nからの回転信号をファン回転検出部２３に供給する。よって、ゲート回路２１は、ランプ制御部１０からの制御信号（オン信号）をそのままランプ用電源３０に供給する。

ステップＳ１０で、第２の点灯モードが指定されたと判定された場合は、ＣＰＵ１５は、第２のランプ制御信号をランプ制御部１０に供給するとともに、第２のファン制御信号をファン制御部２２に供給する（ステップＳ１２）。

ランプ制御部１０は、第２のランプ制御信号を受信すると、制御信号（オン信号）をゲート回路２１に供給するとともに、第２の設定値に対応する電力値を指定した電力指定信号をランプ用電源３０に供給する。ランプ用電源３０は、制御信号（オン信号）および電力指定信号を受信すると、電力指定信号で指定された量の電力をランプ３１に供給する。

ファン制御部２２は、第２のファン制御信号を受信すると、第１のイネーブル信号（オン信号）を電圧制御部４０₁〜４０_n-1に供給するとともに、第２のイネーブル信号（オフ信号）を電圧制御部４０_nに供給する。

第１のイネーブル信号に基づき、電圧制御部４０₁〜４０_n-1が、それぞれ対応するファンに電圧を供給する。電圧制御部４０_nは、第２のイネーブル信号に基づき、ファン４１_nへの電圧の供給を停止する。

上記のステップＳ１２の動作によれば、電圧制御部４０_nからファン４１_nへ電圧供給は停止されるので、選択回路５０は、ファン４１_n-1からの回転信号をファン回転検出部２３に供給する。よって、ゲート回路２１は、ランプ制御部１０からの制御信号（オン信号）をそのままランプ用電源３０に供給する。

上述の動作によれば、第２の点灯モードで動作中（ステップＳ１２）は、ファン４１_nは停止するが、ファン４１_n-1からの回転信号が選択回路５０からファン回転検出部２３に供給されるので、ランプ制御部１０からの制御信号（オン信号）をそのまま、ゲート回路２１を介してランプ用電源３０に供給される。したがって、ファン４１_nが停止しても、ランプ３１は、第２の設定値に応じた電力の供給を受けて点灯し続ける。

以下、本実施形態の画像装置の特徴的な動作について、図２に示した装置の動作と比較しながら詳細に説明する。

図５に、図３に示したシステムのファン回転信号に基づくランプ点灯制御に関するタイミングチャートを示し、図６に、本実施形態の画像表示装置のファン回転信号に基づくランプ点灯制御に関するタイミングチャートを示す。

まず、図５を参照して図３に示した回路のランプ点灯制御を説明する。図５において、ファン１４１₁、１４１_n-1、１４１_nはそれぞれ吸気ファン、排気ファン、ランプ用ファンに対応する。

周期Ｔ１では、ファン１４１₁、１４１_n-1、１４１_nからの回転信号がファン回転検出１２３に供給されているので、ゲート制御信号として、オフ信号（０Ｖ）がファン制御部１２２からゲート回路１２１に供給される。この場合、オン信号（３．３Ｖ）がゲート回路１２１からランプ用電源１３０に供給され、ランプ１３１が点灯する。

周期Ｔ２では、ファン１４１₁、１４１_n-1、１４１_nからの回転信号はファン回転検出１２３に供給されないので、ゲート制御信号として、オン信号（３．３Ｖ）がファン制御部１２２からゲート回路１２１に供給される。この場合、オフ信号（０Ｖ）がゲート回路１２１からランプ用電源１３０に供給され、ランプ１３１は点灯しない。

次に、図６を参照して、本実施形態の画像表示装置のランプ点灯制御を説明する。図６において、ファン４１₁、４１_n-1、４１_nはそれぞれ吸気ファン、排気ファン、ランプ用ファンに対応する。

周期Ｔ１では、第１および第２のイネーブル信号はともにハイレベルであるので、ファン４１₁、４１_n-1、４１_nはそれぞれ回転する。この場合、選択回路５０は、ファン４１_nの回転信号を選択するので、ファン４１₁、４１_n-1、４１_nからの回転信号がファン回転検出２３に供給される。よって、ゲート制御信号として、ロウレベル信号がファン制御部２２からゲート回路２１に供給され、ハイレベル信号がゲート回路２１からランプ用電源３０に供給される。この結果、ランプ１３１が点灯する。

周期Ｔ３、Ｔ５、Ｔ７も周期Ｔ１と同様の動作が行われる。

周期Ｔ２では、第１のイネーブル信号はハイレベルとされているため、ファン４１₁、４１_n-1はそれぞれ回転するが、第２のイネーブル信号はロウレベルとされているため、ファン４１_nは回転しない。この場合、選択回路５０は、ファン４１_n-1の回転信号を選択するので、ファン４１₁、４１_n-1からの回転信号がファン回転検出２３に供給されるとともに、ファン４１_nの回転信号の代わりとしてファン４１_n-1からの回転信号が選択回路５０を介して回転検出２３に供給される。よって、ゲート制御信号として、ロウレベル信号がファン制御部２２からゲート回路２１に供給され、ハイレベル信号がゲート回路２１からランプ用電源３０に供給される。この結果、ランプ１３１が点灯する。

周期Ｔ４、Ｔ６も周期Ｔ２と同様の動作が行われる。

上記の図６に示した動作において、周期Ｔ１、Ｔ３、Ｔ５、Ｔ７は第１の点灯モードでの動作であり、周期Ｔ２、Ｔ４、Ｔ６は第２の点灯モードでの動作である。第１の点灯モードでは、ファン４１₁、４１_n-1、４１_nを回転させた状態で、ランプ３１を点灯させることができる。一方、第２の点灯モードでは、ファン４１₁、４１_n-1を回転させ、ファン４１_nを停止させた状態でランプを点灯させることができる。

なお、本実施形態の画像表示装置においては、第１の点灯モードでの動作中に、ファン４１₁〜４１_nのうち少なくとも１つのファンが故障により停止すると、ファン回転検出２３にてファン停止状態が検出される。この結果、ゲート制御信号がハイレベルとなって、ロウレベル信号がゲート回路２１からランプ用電源３０に供給される。この結果、ランプ１３１が消灯する。

また、第２の点灯モードでの動作中に、ファン４１₁〜４１_n-1のうち少なくとも１つのファンが故障により停止すると、ファン回転検出２３にてファン停止状態が検出される。この結果、ゲート制御回路２１への制御信号がハイレベルとなって、ロウレベル信号がゲート回路２１からランプ用電源３０に供給される。この結果、ランプ３１が消灯する。

このように、第１および第２の点灯モードのそれぞれで、保護機能を提供することができる。第２の点灯モードでは、ランプを最大電力の２５％の電力値で駆動するだけでなく、同時にランプ用冷却ファンを停止するのでより省電力となる。

本実施形態の画像表示装置において、ＣＰＵ１５は、入力端子部１１への映像信号の供給を監視し、映像信号が一定時間にわたって入力端子部１１に供給されない場合に、第２の設定値に対応する電力をランプ用電源３０からランプ３１へ供給させるための第２のランプ制御信号をランプ制御部１０に供給するとともに、ファン４１₁〜４１_n-1をそれぞれ動作させ、かつ、ファン４１_nを停止させるための第２のファン制御信号をファン制御部２２に供給してもよい。

また、映像表示部１３は、ランプ３１からの光を空間的に変調することで得られた画像光を投射する投射部と、投射部の画像光が出射される面に対向して配置されたシャッタとを有してもよい。この場合、ＣＰＵ１５は、シャッタの開閉状態を監視し、シャッタが閉状態であることを検出した場合に、第２の設定値に対応する電力をランプ用電源３０からランプ３１へ供給させるための第２のランプ制御信号をランプ制御部１０に供給するとともに、ファン４１₁〜４１_n-1をそれぞれ動作させ、かつ、ファン４１_nを停止させるための第２のファン制御信号をファン制御部２２に供給してもよい。

また、第２の点灯モードを指定する入力操作は、ＡＶミュート機能を起動するための入力操作であってもよい。ＡＶミュート機能とは映像表示部１３において、その全ての画素を「黒」に設定し、光が投射されないようにする機能である。ＡＶミュート機能を起動するための入力操作が入力部１４で行われた場合に、ＣＰＵ１５は、入力部１４からその旨を示す指示信号を受け付け、ＡＶミュート機能を起動する。このＡＶミュート機能の起動時に、ＣＰＵ１５は、第２の設定値に対応する電力をランプ用電源３０からランプ３１へ供給させるための第２のランプ制御信号をランプ制御部１０に供給するとともに、ファン４１₁〜４１_n-1をそれぞれ動作させ、かつ、ファン４１_nを停止させるための第２のファン制御信号をファン制御部２２に供給してもよい。

図３に示したランプ制御部１０、ゲート回路２１、ファン制御部２２は、１つの制御ユニットで構成されてもよい。この場合、制御ユニットは、ファン回転検出部２３から第１の状態信号（Low信号）を受信している期間において、第１または第２の点灯モードでの制御を実行し、ファン回転検出部２３から第２の状態信号（high信号）を受信すると、ランプ用電源３０によるランプ３１への電力供給を停止させてもよい。

（第３の実施形態）
高圧水銀灯等の光源を標高の高い場所（気圧の低い場所、すなわち高地）で使用する場合は、標高の低い場所（気圧の高い場所）での使用と比較して、光源の温度が上昇し易い。このため、高地での使用においては、低電力点灯モードで光源を点灯させた場合に、光源用冷却ファンを停止すると、光源の温度が上昇して、光源のガラス管が破裂する場合がある。

ここでは、本発明の第３の実施形態として、高地での使用の場合は、低電力点灯モードでも光源用冷却ファンを動作させる制御を行うことができる画像表示装置を説明する。

図７は、本発明の第３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７を参照すると、画像表示装置は、気圧センサ１６を有する以外は、第２の実施形態の画像表示装置と同様の構成である。図７において、同じ構成には同じ符号を付している。

気圧センサ１６の出力は、ＣＰＵ１５に供給されている。ＣＰＵ１５は、高地であるか否かの判定を行うための閾値を保持している。ＣＰＵ１５は、気圧センサ１６の出力値が閾値を超えた場合に高地であると判定し、気圧センサ１６の出力値が閾値未満の場合は、高地以外の場所であると判定する。

高地以外の場所であると判定した場合は、ＣＰＵ１５は、第２の実施形態と同じ制御を実施する。高地であると判定した場合は、ＣＰＵ１５は、第２の点灯モードに代わる低電力点灯モードとして、第３の点灯モードを実施する。

第３の点灯モードでは、ＣＰＵ１５は、第２の設定値に対応する電力をランプ用電源３０からランプ３１へ供給させるための第２のランプ制御信号をランプ制御部１０に供給するとともに、ファン４１₁〜４１_nをそれぞれ動作させるための第１のファン制御信号をファン制御部２２に供給する。

上記の動作によれば、高地においては、低電力でランプ３が点灯されるが、ファン４１_nを動作させることで、ガラス管が破裂することを抑制することができる。また、高地以外の場所では、第２の点灯モードが実施されるので、過冷却によるランプ３１の黒化現象の発生を抑制することができる。

第３の点灯モードの実施タイミングは、第２の実施形態における第２の点灯モードの実施タイミングと同じである。

前述した第１の実施形態の画像表示装置においても、気圧センサ１６を設けることで、第３の実施形態と同様の動作を行うことができる。この場合は、制御部１が、気圧センサ１６の出力値が閾値を超えた場合に高地であると判定し、気圧センサ１６の出力値が閾値未満の場合は、高地以外の場所であると判定する。そして、高地であると判定した場合は、制御部１は、第２の点灯モードに代えて、第３の点灯モードを実施する。

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、第２の実施形態の画像表示装置において、第２の点灯モードでの動作で、ファン４１₁〜４１_nのうち、ファン４１₁〜４１_n-1に供給される電圧を第１の点灯モードと異なるようにしてもよい。さらに、黒化現象の発生抑制のために、リフレッシュ期間を設けても良い。

以下、リフレッシュ期間を設けた場合の制御を簡単に説明する。

図８は、ランプ制御のタイミングチャートである。図９は、ファン４１₁〜４１_n-1の制御を示すタイミングチャートである。図１０は、ファン４１_nの制御を示すタイミングチャートである。

図８に示すランプ制御では、第１の点灯モードでの動作中に、第２の点灯モードがオンされると、電力が最大電力の２５％まで低減する。第１の点灯モードにおいては、図９および図１０に示すように、ファン４１₁〜４１_nには第１の電圧が供給される。一方、第２の点灯モードにおいては、図９に示すように、ファン４１₁〜４１_n-1には第１の電圧より小さな第２の電圧が供給されるとともに、図１０に示すように、ファン４１_nは停止する。

また、図８に示すように、第２の点灯モードでの動作が指定時間だけ継続すると、リフレッシュ開始信号がCPU１５からランプ制御部１０に供給される。ランプ制御部１０は、最大電力の７５％の電力値を示す電力指定信号をランプ３１に供給する。リフレッシュ期間中は、ランプ３１は、最大電力の７５％の電力で点灯される。このリフレッシュ期間では、図９および図１０に示すように、ファン４１₁〜４１_nには第２の電圧が供給される。

第２の点灯モードでの動作中は、リフレッシュが、一定時間間隔で実施される。リフレッシュの期間は、例えば５分程度である。第２の点灯モードの指定時間継続は３０分〜５０分程度である。

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

光源を備え、該光源からの光を空間的に変調することで得られた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第１の冷却ファンと、
前記光源に供給される電力値が第１の設定値とされる第１の点灯モードと、前記光源に供給される電力値が前記第１の設定値より小さな第２の設定値とされる第２の点灯モードのうちのいずれかを指定する入力を受け付けると、指定されたモードを示す指示信号を出力する入力部と、
前記第１の冷却ファンの動作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、前記入力部から前記第１の点灯モードが指定されたことを示す前記指示信号を受け付けると、前記第１の設定値に対応する電力を前記電源部から前記光源へ供給させるとともに前記第１の冷却ファンを動作させ、前記入力部から前記第２の点灯モードが指定されたことを示す前記指示信号を受け付けると、前記第２の設定値に対応する電力を前記電源部から前記光源へ供給させるとともに前記第１の冷却ファンを停止させる、画像表示装置において、
前記第１の冷却ファンは、自身が回転しているか否かを示す第１の回転信号を出力し、
自身が回転しているか否かを示す第２の回転信号を出力する第２の冷却ファンと、
前記第１の冷却ファンに電圧を供給する第１の電圧制御部と、
前記第２の冷却ファンに電圧を供給する第２の電圧制御部と、
前記第１および第２の冷却ファンからの前記第１および第２の回転信号をそれぞれ入力とし、前記第１の電圧制御部から前記第１の冷却ファンへ電圧が出力されている期間は、前記第１の回転信号を出力し、前記第１の電圧制御部から前記第１の冷却ファンへ電圧が出力されていない期間は、前記第２の回転信号を出力する選択回路と、
前記第２の冷却ファンからの前記第２の回転信号および前記選択回路の出力をそれぞれ入力とし、該入力がいずれも回転していることを示す信号である場合は、その旨を示す第１の状態信号を出力し、該入力の少なくとも１つが回転していないことを示す信号である場合は、その旨を示す第２の状態信号を出力するファン回転検出部と、をさらに有し、
前記制御部は、前記ファン回転検出部から前記第１の状態信号を受信している期間において、前記第１または第２の点灯モードでの制御を実行し、前記ファン回転検出部から前記第２の状態信号を受信すると、前記電源部による前記光源への電力供給を停止させる、画像表示装置。
映像信号が供給される入力端子を、さらに備え、
前記制御部は、前記入力端子への前記映像信号の供給が一定時間にわたって行われない場合は、前記第２の設定値に対応する電力を前記電源部から前記光源へ供給させるとともに前記冷却ファンを停止させる、請求項１に記載の画像表示装置。
光源からの光を空間的に変調することで得られた画像光を投射する投射部と、
前記投射部の画像光が出射される面に対向して配置されたシャッタと、をさらに有し、
前記制御部は、前記シャッタの開閉状態を監視し、前記シャッタが閉状態であることを検出すると、前記第２の設定値に対応する電力を前記電源部から前記光源へ供給させるとともに前記冷却ファンを停止させる、請求項１に記載の画像表示装置。
前記制御部は、前記第１の冷却ファンの動作状態を監視し、前記第１の点灯モードでの動作中に、前記第１の冷却ファンが停止したことを検出すると、前記電源部による前記光源への電力供給を停止させる、請求項１から３のいずれか１項に記載の画像表示装置。
気圧センサを、さらに有し、
前記制御部は、
前記気圧センサの出力値が閾値を超えた場合は、高地であると判定し、前記気圧センサの出力値が前記閾値未満である場合は、高地以外の場所であると判定し、
前記高地であると判定した場合で、前記入力部から前記第２の点灯モードが指定されたことを示す前記指示信号を受け付けた場合は、前記第２の設定値に対応する電力を前記電源部から前記光源へ供給させるとともに前記第１の冷却ファンを動作させ、
前記高地以外の場所であると判定した場合で、前記入力部から前記第２の点灯モードが指定されたことを示す前記指示信号を受け付けた場合には、前記第２の設定値に対応する電力を前記電源部から前記光源へ供給させるとともに、前記第１の冷却ファンを停止させる、請求項１から４のいずれか１項に記載の画像表示装置。
前記第２の設定値は、前記光源に供給可能な最大電力の３０％以下の値である、請求項１から５のいずれか１項に記載の画像表示装置。
前記第２の点灯モードを指定する入力は、前記画像を生成する表示部の全ての画素からの光が投射されないＡＶミュート機能を起動するための入力である、請求項１から６のいずれか１項に記載の画像表示装置。
光源と、光源に電力を供給する電源部と、前記光源を冷却し、自身が回転しているか否かを示す第１の回転信号を出力する第１の冷却ファンと、自身が回転しているか否かを示す第２の回転信号を出力する第２の冷却ファンと、前記第１および第２の冷却ファンにそれぞれ電圧を供給する第１および第２の電圧制御部と、前記第１および第２の冷却ファンからの前記第１および第２の回転信号をそれぞれ入力とし、前記第１の電圧制御部から前記第１の冷却ファンへ電圧が出力されている期間は、前記第１の回転信号を出力し、前記第１の電圧制御部から前記第１の冷却ファンへ電圧が出力されていない期間は、前記第２の回転信号を出力する選択回路と、を備え、前記光源からの光を空間的に変調することで得られた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、
前記光源に供給される電力値が第１の設定値とされる第１の点灯モードが設定された場合に、前記第１の設定値に対応する電力を前記電源部から前記光源へ供給させるとともに前記第１の冷却ファンを動作させ、
前記光源に供給される電力値が前記第１の設定値より小さな第２の設定値とされる第２の点灯モードが設定されると、前記第２の設定値に対応する電力を前記電源部から前記光源へ供給させるとともに前記第１の冷却ファンを停止させ、
前記第２の冷却ファンからの前記第２の回転信号および前記選択回路の出力がいずれも回転していることを示すことを検出すると、前記第１または第２の点灯モードでの制御を実行し、前記第２の冷却ファンからの前記第２の回転信号および前記選択回路の出力の少なくとも１つが回転していないことを示すことを検出すると、前記電源部による前記光源への電力供給を停止する、光源冷却方法。