JP2000241883A - プロジェクタ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液晶パネルを使用したプロジェクタ−装置に
おいて、少なくとも液晶プロジェクタ−を冷却するため
に使用される送風装置に、この送風装置のファンの回転
を検出する手段を設け、この検出結果と設定値とを比較
して回転数が異常に変化した際に、液晶パネルを照射す
るランプの電源を制御してランプからの光量を強制的に
低減させることにより、液晶パネルの熱による損傷を防
止したプロジェクタ−装置を提供する。 【解決手段】 筐体１０内に、液晶パネル１１を有する
光学装置１２及びこの光学装置１２を照射する光源１６
を配置するとともに、少なくとも前記液晶パネル１１を
冷却するファン２７を設ける。さらにファン２７の回転
数を回転数検出器３３で検出すると共に、この回転数を
回転数判定器３４で設定値と比較して正常値か否かを判
定する。異常回転時には光源１６の電源を制御して光源
からの光量を強制的に低減させ、液晶パネル１１に照射
される光を低下させて液晶パネル１１を保護し、熱によ
る損傷や特性劣化を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プロジェクタ装置
に関し、特に光学装置の冷却を行なう送風装置の制御に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の液晶式プロジェクタ装置は、液晶
パネル及び光源を備え、液晶駆動回路によって液晶パネ
ルを制御し、光源からの光を液晶パネルに照射し、液晶
パネルに形成された映像をスクリ−ン上に投影し所定の
画像を再生している。この液晶パネルは、光源からの強
い光にさらされることになり、液晶パネルを透過しない
光線は熱に変換されるため、液晶パネルが発熱すること
になる。このため何等の手当てを講じないと、液晶パネ
ルの熱破損を起こしたり、特性劣化を起こすことにな
る。この予防のためにファンを利用して液晶パネルを冷
却し、破損や特性劣化を防止する様に対策を行なってい
る。

【０００３】図２は、従来の液晶プロジェクタ装置を示
す構成図である。図２を参照して従来の液晶プロジェク
タ装置を説明すると、合板、金属あるいは合成樹脂等か
ら構成された筐体４０の内部には、液晶パネル４１を有
する光学装置４２が配置され、この光学装置４２には、
図示していないが、色フィルタ等が配置されている。

【０００４】一方、メタルハライドランプや高圧水銀ラ
ンプ等からなる光源４３が光学装置４２に結合され、液
晶パネル４１面を照射する様に液晶パネル４１の入射側
に配置される。この光源４３には光源用のランプ電源４
４が接続されている。また液晶パネル４１の放射側の光
学装置４２の一端には、保持体４５が筐体４０に取付け
られており、この保持体４５の内部には、投射レンズ４
６が設けられている。そしてこの投射レンズ４６に対向
する様にスクリ−ン４７が配置される。

【０００５】また液晶パネル４１は液晶駆動回路４８に
て駆動されると共に、光学装置４２に対向して液晶パネ
ル４１を冷却する第１のファン４９と、筐体４０内部を
冷却するための第２のファン５０からなる送風装置５１
が筐体４０に設けられている。図２の場合には概略を示
しているだけなので、第１及び第２のファン４９，５０
は冷却対象物から離間した状態で示しているが、実際の
装置では、送風管や送風ガイド等（図示せず）によっ
て、効率良く対象物に外気が送風される様になってい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来のプロジェクタ装
置では、スクリ−ン４７に投影される再生画像は、視聴
に耐えるだけのレベルにあり、充分実用に供し得るが、
プロジェクタ装置の稼働中に、第１及び第２のファン４
９，５０の外気取入口が何等かの原因で塞がれてしまう
と、液晶パネル４１及び筐体４０内を冷却する外気が送
り込めなくなり、急激に液晶パネル４１や筐体４０内の
温度が上昇し、液晶パネル４１等を熱破損させたり、あ
るいは性能劣化を引起こすことになる。この結果、液晶
パネル４１の性能劣化等により製品としての使用に耐え
られなくなり、光学装置４２の交換等を行なわなければ
ならなくなってしまうことがあった。

【０００７】また、この様な事故を防止するために、空
気取入口からの冷却用の空気の取入量を可動板によって
検出し、空気取入量が減少したときに、可動式の機械的
な動きによって、光源の発光動作を停止させて、液晶パ
ネルへの投射による熱発生を防止する技術が、例えば特
開平９−１８９９６６号公報に開示されている。

【０００８】この様な液晶パネルの異常温度上昇を防ぐ
機能を有したプロジェクタ装置では、それなりに効果が
期待できるものと思われるが、風量検出に可動板を利用
した機械的なスイッチを利用しているために、動作的に
不確実になる恐れがある。

【０００９】本発明は、上記の課題に対処してなされた
ものであり、外気の送風量や送風装置に異常が発生した
時に、確実に光源を制御することができ、この結果、光
学装置の液晶パネルの特性劣化や破損を有効に防止でき
るプロジェクタ装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、筐体内に、液
晶パネルを有する光学装置及びこの液晶パネルを照射す
る光源を内蔵するとともに、前記光学装置の冷却を司る
少なくとも１個のファンを有する送風装置を設けたプロ
ジェクタにおいて、前記送風装置のファンの回転数を検
出する手段、及び前記ファンの回転数が所定値を越えて
変化した場合に前記光源からの光量を低減する光源制御
手段を具備したことを特徴とするプロジェクタ装置であ
る。

【００１１】また、前記光源制御手段は、前記ファンの
回転数が一定時間内に予め定めた値を越えた場合に、前
記光源の電源を遮断するようにしたことを特徴とする。

【００１２】更に、前記送風装置は、前記液晶パネルを
冷却する第１のファンと、前記筐体内を冷却する第２の
ファンから構成されていることを特徴とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。図１は光学装置として液晶パネルを使用し
たプロジェクタ装置を概略的に示すもので、合板、金属
あるいは合成樹脂等で形成される筐体１０内には、格子
状に駆動電極を設けて複数の画素を形成した液晶パネル
１１を有する光学装置１２が配置されている。

【００１４】この光学装置１２内には、液晶パネル１１
の入射側にマイクロレンズパネル１３が対向するように
配置され、このマイクロレンズパネル１３の更に外側、
並びに液晶パネル１１の放射側には、夫々偏向板１４，
１５がサンドイッチ状に対向して配置される。この偏向
板１４の外側には、光源１６からの光を青Ｂ，赤Ｒ，緑
Ｇの三原色に分解するために、夫々所定の角度だけずら
したダイクロイックミラ−１７が光源１６の光軸上に配
置される。またこのダイクロイックミラ−１７と光源１
６間には集光レンズ１８が介在し、光源１６からの光線
をダイクロイックミラ−１７に効率良く収束させてい
る。

【００１５】この光源１６は、メタルハライドランプや
高圧水銀ランプ等のランプ１９と、ランプ１９からの光
を反射させると共に平行光線に変換する反射鏡２０から
構成されており、この光源２０はランプ１９の寿命によ
りランプ交換を行なう際に交換作業が容易にできるよう
に、ランプ１９だけでなく光源２０ごと筐体１０から取
り外せるように構成している。

【００１６】一方偏向板１５の外側には、フィールドレ
ンズ等から成る集光手段２１が配置され、この集光手段
２１の放射側には、更に筐体１０に固定された支持体２
２に取付けられた投射レンズ２３が設けられている。こ
の投射レンズ２３の投影面には、筐体１０と別に投射レ
ンズ２３からの画像を写すスクリ−ン２４が配置され
る。

【００１７】一方液晶パネル１１は、液晶駆動回路２５
によって駆動されるもので、この液晶パネル１１の冷却
のために、第１のファン２７が筐体１０に配置されてい
る。またランプ１９等の熱による影響で筐体内の温度が
上昇するため、筐体１０内を冷却するのに第２のファン
２８が筐体１０に配置されている。この第１及び第２の
ファン２７，２８は送風装置２６を構成するもので、こ
の送風装置２６にはファン２７，２８の回転数を検出す
るホ−ル素子２９，３０が配置されている。このホ−ル
素子２９，３０で検出された検出電圧は、増幅器３１，
３２によって増幅された後、回転数検出器３３に供給さ
れ、前記検出電圧をもとに回転数を検出する。

【００１８】この検出器３３で検出した回転数のデ−タ
は、回転数判定器３４に供給され、所定の設定デ−タと
比較され、回転数が設定値よりも多いのか、または少な
いのか、あるいは設定値の範囲内にあるのかを判定す
る。この判定結果によりランプ制御器３５は、ランプ１
９に電源を供給しているランプ電源３６を制御し、ラン
プ１９からの光量を制御する。

【００１９】なお、回転数検出器３３，回転数判定器３
４，ランプ制御器３５は、図中破線で示す様にマイクロ
コンピュ−タ３７内に取込んで一体的に構成することが
できる。

【００２０】以上の様に構成されたプロジェクタ装置の
動作を説明する。

【００２１】通常の動作時においては、ランプ１９にラ
ンプ電源３６から点灯用の電源が供給されて、ランプ１
９が点灯し発光する。このランプ１９の光は直接に、及
び反射鏡２０によって反射されて、集光レンズ１８に供
給され、このレンズ１８にて集光された後にダイクロイ
ックミラ−１７に供給される。ダイクロイックミラ−１
７では、夫々Ｒ，Ｇ，Ｂ三原色用に分光され、偏向板１
４を介してマイクロレンズパネル１４に照射される。

【００２２】このマイクロレンズパネル１４は、Ｒ，
Ｇ，Ｂ三原色の画素に１つの割合でレンズを形成したも
ので、ダイクロイックミラ−１７で夫々角度を変えて光
を照射することにより、このマイクロレンズパネル１３
を通った光が、夫々液晶パネル１１の所定の画素部分を
照射する様になされている。

【００２３】この液晶パネル１１は液晶駆動回路２５に
よって駆動されており、液晶駆動回路２５からの駆動信
号によって液晶パネル１１の画素の光透過率を変化させ
ることにより画像を形成する。この液晶パネル１１を通
過した光は、偏向板１５を通り集光手段２１にて集めら
れ、投射レンズ２３を介してスクリ−ン２４に投影され
るものである。

【００２４】ここで光源１６からの光は、液晶パネル１
１を通過するが、液晶パネル１１を通過しない光が熱エ
ネルギ−に変換されるので、この熱によって液晶パネル
１１自体が加熱されることになる。この熱により液晶パ
ネル１１が破損したり特性が劣化することを防ぐため
に、送風装置２６の第１のファン２７によって外気を取
込んで液晶パネル１１に送風し、液晶パネル１１を冷却
している。またこの液晶パネル１１の熱及び光源１６か
ら発生する熱等が筐体１０内に充満し、筐体１０内に温
度上昇を来すので、第２のファン２８によって筐体１０
内に同様に外気を送り込み、筐体１０内を冷却するよう
にしている。

【００２５】通常はこの送風装置２６を稼働させて外気
を取込むことで、液晶パネル１１の熱破損もしくは特性
劣化を防止できるが、送風装置２６の各ファン２７，２
８の外気取入口が何らかの原因で塞がれてしまうと、送
風装置２６での外気の取込みができない、もしくは取込
量が極端に減少し、冷却効果が低下してしまうことにな
る。特に液晶パネル１１を冷却する第１のファン２７の
外気の取込量の減少が発生した場合には、液晶パネル１
１に致命的な影響を与えることになる。

【００２６】そこで、このような事故を防止するために
第１及び第２のファン２７，２８に、ファン２７，２８
の回転数を検出するホ−ル素子２９，３０を設けてい
る。このホ−ル素子２９，３０は、ファン２７，２８の
回転に同期して電圧を変化させるので、このホ−ル素子
２９，３０からの検出電圧は、増幅器３１，３２に供給
されて増幅された後、回転数検出器３３に供給される。
回転数検出器３３では、増幅器３１，３２からの検出電
圧をファン２７，２８の回転に同期した「１」及び
「０」の信号のように回転数に基づいたデ−タに変換す
る。

【００２７】この回転数検出器３３の出力は回転数判定
器３４に供給され、例えば１秒間に２０回の「１、０」
信号を検出したとすると、２０回×６０秒＝１２００ｒ
ｐｍと回転数を判定し、基準となる設定値のデ−タと比
較される。この回転数判定器３４では、設定デ−タと比
較して回転数検出器３３からのデ−タが所定期間に設定
値より大幅に増加もしくは低下したかを判定している。
所定の値の範囲に入っている場合には正常と判断し、ラ
ンプ制御器３５はランプ電源３６をオンの状態に保持し
て、ランプ１９を点灯させておく。

【００２８】一方第１，第２のファン２７，２８の空気
取入口が塞がれると、ファン２７，２８の空気抵抗が減
少し回転数が上昇する。そこで回転数判定器３４では所
定期間において設定値より急激に回転数が上昇した場合
には、空気取入口が塞がれたものと判断し、ランプ制御
回路３５にその判定結果を送る。例えば定常状態での回
転数を１２００ｒｐｍと設定した場合に、所定期間（例
えば２秒の間）での判定結果が１４００ｒｐｍまで上昇
したとすると、送風装置２６の取入口が何等かの原因で
塞がれたものと判断する。これにより、ランプ制御器３
５はランプ電源３６を制御して、ランプ１９の点灯を中
止する。あるいはランプ電源３６からの電圧を下げて光
量を低下しても良い。

【００２９】このことにより、光源１６からの液晶パネ
ル１１に対する光の入射量が低下するので、液晶パネル
１１の温度上昇は防止され、液晶パネル１１の熱損傷あ
るいは特性劣化等の不測の事態を防止することができ
る。この送風装置２６の第１及び第２のファン２７，２
８の急激な回転は、通常の正常運転時に比較すると、取
入口が塞がれることにより空気の流通が悪くなり、この
結果ファン２７，２８の回転数が上昇するもので、この
回転数の上昇をホ−ル素子２９，３０で検出すること
で、異常を検出することができるものである。

【００３０】一方、ファン２７，２８の回転数が所定数
よりも減少した場合は、ファン２７，２８自体の故障、
もしくは電源回路の異常等の何等かの原因が考えられ、
このような状態でランプ１９が点灯していると、外気が
供給されないことから、取入口が塞がれた状況と等価と
なるが、この場合でもランプ電源３６をオフにさせて対
応することができる。但し、この場合には、必ずしも所
定の期間内に大幅に低下するとは限らず、緩やかな回転
減少傾向になると思われるが、設定された回転数以下に
なったことを検出して対応させることが可能である。

【００３１】なお、上記説明では、ホ−ル素子２９，３
０を夫々のファン２７，２８に設け、これに各増幅器３
１，３２、共通の回転数検出器３３、回転数判定器３４
及びランプ制御器３５を設けた場合について説明した
が、個々に設けられている増幅器３１、３２を共通化し
たり、あるいは共通化して設けた回転数検出器３３，回
転数判定器３４及びランプ制御器３５を、夫々のホ−ル
素子２９，３０に対応させて個々に設ける様に構成して
も良い。

【００３２】あるいは、ホ−ル素子２９，３０をファン
２７，２８に設けて、このファン２７，２８の出力を増
幅器３１，３２以降を単一回路形態として、ホ−ル素子
２９，３０を並列的に接続して、いずれかのホ−ル素子
２９もしくは３０で異常を検出した時にランプ電源３６
を制御するように構成することも可能である。

【００３３】また、ホ−ル素子２９，３０を夫々のファ
ン２７，２８に設けた場合を例示しているが、液晶パネ
ル１１に対して最も影響を与える第１のファン２７にの
みホ−ル素子２９を設けることでも液晶パネル１１の破
損等を防げるのであれば、こちらの一方にのみ設けるこ
とでも対応可能である。

【００３４】更に、ランプからの光をＲ，Ｇ，Ｂの三原
色用に分離するために、ダイクロイックミラ−１７とマ
イクロレンズパネル１３とを用いた例を説明したが、
Ｒ，Ｇ，Ｂの三原色用に分離するためにカラ−フィルタ
を使用することも可能である。また筐体１０とスクリ−
ン２４とを別体としているが、これらを一体に構成する
ことも可能であり、また筐体１０内に各ファン２７，２
８の通風案内用の空気導入路を形成して、取込んだ外気
が分散しない様に目的物まで効率的に案内する等の対策
を講ずることも可能である。

【００３５】また、第１のファン２７は、光学装置１２
と一体的に最も近い場所に設置し、外気の取込通路を筐
体１０からファン２７の位置まで延在させる様にするこ
とも可能である。

【００３６】また、液晶パネル１１を単板で構成した場
合について説明しているが、Ｒ，Ｇ，Ｂ三原色に対応し
て夫々液晶パネル１１を配置する三板式構成とすること
も可能である。

【００３７】また、液晶パネルを使用したプロジェクタ
装置に限らず、３本もしくはそれ以上の陰極線管を使用
したプロジェクタ装置の陰極線管あるいは筐体内の冷却
用にも応用が可能で、この場合には光源１６と光学装置
１２が陰極線管に該当するものである。

【００３８】

【発明の効果】本発明によれば、送風装置のファンの回
転を検出するホ−ル素子を設け、このホ−ル素子の出力
からファンの回転の異常を判断して光源の電源を制御
し、冷却効率の低下に起因する液晶パネルの熱破損もし
くは性能劣化を防止することができるので、製品寿命を
延ばし、もしくは画像品質を安定に保持することができ
るプロジェクタ装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のプロジェクタ装置の実施の形態を示す
回路構成図。

【図２】従来のプロジェクタ装置を説明する構成図。

【符号の説明】

１０：筐体 １１：液晶パネル １２：光学装置 １６：光源 １９：ランプ ２６：送風装置 ２７：第１のファン ２８：第２のファン ２９，３０：フォ−ル素子 ３３：回転数検出器 ３４：回転数判定器

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筐体内に、液晶パネルを有する光学装置
   及びこの液晶パネルを照射する光源を内蔵するととも
   に、前記光学装置の冷却を司る少なくとも１個のファン
   を有する送風装置を設けたプロジェクタにおいて、 前記送風装置のファンの回転数を検出する手段、及び前
   記ファンの回転数が所定値を越えて変化した場合に前記
   光源からの光量を低減する光源制御手段を具備したこと
   を特徴とするプロジェクタ装置。
2. 【請求項２】 前記光源制御手段は、前記ファンの回転
   数が一定時間内に予め定めた値を越えた場合に、前記光
   源の電源を遮断するようにしたことを特徴とする請求項
   １記載のプロジェクタ装置。
3. 【請求項３】 前記送風装置は、前記液晶パネルを冷却
   する第１のファンと、前記筐体内を冷却する第２のファ
   ンから構成されていることを特徴とする請求項１記載の
   プロジェクタ装置。