JP3852667B2 - 投影装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、映像を投影する投影装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶パネルを利用した投影装置では映像信号に基づいて液晶パネルを制御し、ランプからの光を液晶パネルおよびスクリーンへと順次導くことにより映像をスクリーンに投影する。このような投影装置では、光学系を用いて液晶パネルに形成される映像を拡大して投影するため、高輝度のランプが使用される。したがって、液晶パネルは高照度で照明されて高温となる。液晶パネルは偏光板を用いてランプからの光を部分的に遮光することにより映像表示を実現するデバイスであることから、偏光板近傍が特に高温となる。
【０００３】
そこで、従来より冷却用のファンからの気流を液晶パネルへ供給することにより、液晶パネルの冷却が行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、ファンを利用すると耳障りなファンの騒音が発生してしまう。近年の投影装置ではランプの高輝度化が進み、送風能力の高いファンが使用されるため、ファンの騒音が一層増大している。
【０００５】
また、投影装置を内蔵するリアプロジェクション型のテレビジョンシステムの場合、冷却ファンが大きなケーシング内に位置するとともに一般家庭内で使用されるため、ファンの騒音の低減は重要な課題となっている。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、投影装置における冷却用のファンによる騒音の低減（耳障り感をなくすという実質的な騒音低減を含む。）を実現することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、映像を投影する投影装置であって、光源と、前記光源からの光を所定の投影領域へと導く光学系と、前記光学系の光路上に配置され、信号発生装置からの映像信号に基づいて前記光源からの光に映像情報を付与することにより前記投影領域に映像を表示させる表示デバイスと、前記表示デバイスに対する冷却を行う少なくとも１つのファンと、前記映像信号のレベルの変化に応じて前記少なくとも１つのファンの回転数を変化させるファン制御手段とを備え、前記ファン制御手段に前記信号発生装置からの音声信号に基づく信号が入力され、前記ファン制御手段が、前記音声信号のレベルの変化に応じて前記回転数をさらに変化させる。
【０００８】
請求項２の発明は、映像を投影する投影装置であって、光源と、前記光源からの光を所定の投影領域へと導く光学系と、前記光学系の光路上に配置され、映像信号に基づいて前記光源からの光に映像情報を付与することにより前記投影領域に映像を表示させる表示デバイスと、前記表示デバイスに対する冷却を行う少なくとも１つのファンと、前記映像信号のレベルの変化に応じて前記少なくとも１つのファンの回転数を変化させるファン制御手段とを備え、前記ファン制御手段により、前記回転数にゆらぎが与えられる。
【０００９】
請求項３の発明は、映像を投影する投影装置であって、光源と、前記光源からの光を所定の投影領域へと導く光学系と、前記光学系の光路上に配置され、映像信号に基づいて前記光源からの光に映像情報を付与することにより前記投影領域に映像を表示させる表示デバイスと、前記表示デバイスに対する冷却を行う少なくとも１つのファンと、前記映像信号のレベルの変化に応じて前記少なくとも１つのファンの回転数を変化させるファン制御手段とを備え、前記表示デバイスが、前記光源からの複数の色光のそれぞれに映像情報を付与する複数の要素デバイスを有し、前記少なくとも１つのファンとして、前記複数の要素デバイスのそれぞれに対して個別に冷却を行う複数のファンが配置され、前記ファン制御手段が、前記複数の色光に対応する映像信号に基づいて前記複数のファンの回転数を個別に制御する。
【００１０】
請求項４の発明は、映像を投影する投影装置であって、光源と、前記光源からの光を所定の投影領域へと導く光学系と、前記光学系の光路上に配置され、映像信号に基づいて前記光源からの光に映像情報を付与することにより前記投影領域に映像を表示させる表示デバイスと、前記表示デバイスに対する冷却を行う少なくとも１つのファンと、前記映像信号のレベルの変化に応じて前記少なくとも１つのファンの回転数を変化させるファン制御手段とを備え、前記表示デバイスが、カラーの映像情報を前記光源からの光に付与する単一のデバイスであり、前記ファン制御手段が、前記映像信号のＧおよびＢ成分のレベルに応じて前記少なくとも１つのファンの回転数を変化させる。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の投影装置であって、前記光源の累積点灯時間を記憶する記憶手段をさらに備え、前記ファン制御手段が、前記累積点灯時間が長いほど前記回転数を減少させる。
【００１２】
請求項６の発明は、請求項１または請求項２に記載の投影装置であって、前記表示デバイスが、前記光源からの複数の色光のそれぞれに映像情報を付与する複数の要素デバイスを有し、前記少なくとも１つのファンとして、前記複数の要素デバイスのそれぞれに対して個別に冷却を行う複数のファンが配置され、前記ファン制御手段が、前記複数の色光に対応する映像信号に基づいて前記複数のファンの回転数を個別に制御する。
【００１３】
請求項７の発明は、請求項１または請求項２に記載の投影装置であって、前記表示デバイスが、カラーの映像情報を前記光源からの光に付与する単一のデバイスであり、前記ファン制御手段が、前記映像信号のＧおよびＢ成分のレベルに応じて前記少なくとも１つのファンの回転数を変化させることを特徴とする。
請求項８の発明は、請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の投影装置であって、前記投影領域を形成するスクリーンと、前記スクリーンが取り付けられるとともに装置外形を形成する本体ケーシングとをさらに備える。
【００１４】
【発明の実施の形態】
＜１． 第１の実施の形態＞
図１は本発明の第１の実施の形態に係る投影装置１の構成を示す図である。なお、図１では内部構成を容易に理解できるように、適宜、簡略化して図示している。
【００１５】
投影装置１は、カバー１０内に投影用の光を発生する光源ユニット２０、光源ユニット２０からの光を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）の色光に分離する光学系３０、各色光を部分的に遮光することによりＲ，Ｇ，Ｂの色光に個別に映像の情報（すなわち、映像に相当する光強度のむら）を付与する３つの液晶パネル４１，４２，４３、液晶パネルを透過した色光を合成する合成プリズム５１、および、合成された光を所定の投影位置に設置されたスクリーンに向けて投射するレンズユニット５０を有する。
【００１６】
すなわち、光学系３０、合成プリズム５１およびレンズユニット５０が、光源ユニット２０からの光をスクリーンへと導く投影光学系を構成し、３つの液晶パネル４１〜４３が投影光学系の光路上に配置される。
【００１７】
また、カバー１０には液晶パネル４１〜４３を冷却するための３つのファン６１１，６１２，６１３が取り付けられ、これらのファン６１１〜６１３からの気流はそれぞれダクト６２を介して液晶パネル４１〜４３へと導かれる。図１において、ファン６１１〜６１３からの気流は紙面の裏から表を向く方向に、すなわち、液晶パネル４１〜４３の表面に沿う方向に流れ、その後、適宜排気される。
【００１８】
なお、以下の説明において液晶パネル４１〜４３を区別する場合には、Ｒ，Ｇ，Ｂの色光に対応した液晶パネルをＧ液晶パネル４１、Ｒ液晶パネル４２、Ｂ液晶パネル４３と呼び、液晶パネル４１〜４３に連絡しているファン６１１〜６１３をそれぞれＧパネル用ファン６１１，Ｒパネル用ファン６１２，Ｂパネル用ファン６１３と呼ぶ。
【００１９】
光源ユニット２０は、光源となる放電ランプ２１を有し、ランプ２１からの光は光学系３０に向けて放出される。ランプ２１は高温となることかから、カバー１０にはランプ２１を冷却するためのランプ用ファン６３がさらに取り付けられる。
【００２０】
光源ユニット２０からの光は、光学系３０のレンズアレイ３１１、ＰＢＳプリズム（偏光ビーム分離プリズム）３１２、レンズアレイ３１３および重ね合わせレンズ３１４により、強度分布がおよそ一様な偏光へと変換される。
【００２１】
重ね合わせレンズ３１４を透過した光は、ダイクロイックミラー３２１によりＲの色光とその他の成分の光とに分離され、Ｒの色光はミラー３２２およびレンズ３３１を介してＲ液晶パネル４２へと導かれる。
【００２２】
ダイクロイックミラー３２１からのその他の成分の光は、ダイクロイックミラー３２３によりＧの色光とＢの色光とにさらに分離され、Ｇの色光はレンズ３３２を介してＧ液晶パネル４１へと導かれる。Ｂの色光はレンズ３３３、ミラー３２４、レンズ３３４、ミラー３２５およびレンズ３３５を介してＢ液晶パネル４３へと導かれる。
【００２３】
Ｒ，Ｇ，Ｂの色光は３つの液晶パネル４１〜４３により、投影すべき映像のＲ，Ｇ，Ｂ成分の情報が付与され、その後、合成プリズム５１により１つのカラー映像を反映した映像光へと合成される。
【００２４】
合成プリズム５１により合成された光は、投影用の複数のレンズを有するレンズユニット５０により投影領域を形成するスクリーンへと導かれ、これにより、スクリーンにカラー映像が投影される。
【００２５】
図２は、ファン６１１〜６１３の制御に係る構成を他の構成とともに示すブロック図である。投影装置１は、ファン６１１〜６１３の制御に係る構成として、信号発生装置８１からの映像信号に基づいて３つの液晶パネル４１〜４３に与えられる映像信号を生成する映像信号処理部７１、信号発生装置８１からの音声信号に基づいてスピーカ８２に与えられる音声信号を生成する音声信号処理部７２、ファン６１１〜６１３の制御信号を生成するファン制御部７３、ファン６１１〜６１３の回転数にゆらぎを与えるための信号を生成するゆらぎ信号生成部７４、ランプ２１の点灯を行う点灯回路７５、および、ランプ２１の累積点灯時間を記録する点灯時間記録部７６を有する。
【００２６】
なお、信号発生装置８１としては、チューナ、コンピュータ、ＶＴＲ等の任意の装置が利用されてよく、信号発生装置８１やスピーカ８２は投影装置１と一体となっていてもよく、別体であってもよい。
【００２７】
また、ファン６１１〜６１３の制御に係る構成は、専用の電気的回路として構築されていてもよく、部分的にＣＰＵがプログラムに従って演算処理を行うことにより実現されてもよい。
【００２８】
映像信号処理部７１は、信号発生装置８１からの映像信号のＲ成分、Ｇ成分、Ｂ成分（以下、Ｒ映像信号、Ｇ映像信号、Ｂ映像信号という。）を生成し、Ｒ映像信号、Ｇ映像信号、Ｂ映像信号はそれぞれＲ液晶パネル４２、Ｇ液晶パネル４１、Ｂ液晶パネル４３に与えられる。
【００２９】
また、映像信号処理部７１は、Ｒ映像信号、Ｇ映像信号、Ｂ映像信号のレベル（すなわち、映像領域全体の各色成分の輝度の平均値に相当し、以下、「輝度レベル」という。）を求めるレベル算出部７１１を有し、Ｒ，Ｇ，Ｂに係る輝度レベルはファン制御部７３に入力される。
【００３０】
音声信号処理部７２も、音声信号のレベル（以下、「音声レベル」という。）を求めるレベル算出部７２１を有し、求められた音声レベルはファン制御部７３に入力される。
【００３１】
ゆらぎ信号生成部７４は、ファン６１１〜６１３の回転数に時間的ゆらぎを与えるためのゆらぎ信号を生成し、生成されたゆらぎ信号はファン制御部７３に入力される。
【００３２】
点灯時間記録部７６は、点灯回路７５からの信号を受けてランプ２１が点灯された累積時間を不揮発性のメモリ７６１に記録する。また、メモリ７６１の記憶内容はファン制御部７３に入力される。なお、ランプ２１が交換された場合には、メモリ７６１の記憶されている累積点灯時間はリセットされる。
【００３３】
次に、レベル算出部７１１、レベル算出部７１２、ゆらぎ信号生成部７４および点灯時間記録部７６からの信号が入力されるファン制御部７３によるファン６１１〜６１３の制御について説明する。
【００３４】
光源からの光に映像情報を付与することにより、すなわち、表示デバイスを用いて光源からの光に映像に相当する強度むらを与えることにより映像の投影を行う投影装置では、白い映像が投影される際には表示デバイスにより光源からの光の大部分が投影領域に導かれる。一方、黒い映像が投影される際には表示デバイスにより光源からの光の大部分が吸収（反射や散乱であってもよい。）されて遮光される。したがって、黒い映像が投影される際には、表示デバイス（光を反射して遮光する場合には表示デバイスの周囲）が高温となる。
【００３５】
液晶パネルを表示デバイスとして利用する投影装置では、液晶パネルの偏光板が光の吸収を行うことにより光源からの光に映像情報が付与されることから、黒っぽい映像を投影する際には液晶パネル（特に、偏光板）が高温となる。液晶パネルを利用した従来の投影装置では、黒い映像を投影する場合であっても液晶パネルが熱により損傷しないように、十分に高い回転数にて常に冷却用のファンを回転させてきた。その結果、高い騒音が常に生じていた。そこで、投影装置１では、液晶パネル４１〜４３における光吸収が少ない場合には、適宜、ファン６１１〜６１３の回転数を低下させることにより、騒音を低減する制御が行われる。
【００３６】
３つの液晶パネル４１〜４３を要素デバイスとして利用し、３つの液晶パネル４１〜４３にて表示デバイスを構成する三板式の投影装置１では、映像のＲ成分が明るい場合にはＲ液晶パネル４２における発熱が減少し、Ｇ成分が明るい場合にはＧ液晶パネル４１における発熱が減少し、Ｂ成分が明るい場合にはＢ液晶パネル４３における発熱が減少する。そこで、映像信号処理部７１のレベル算出部７１１では、Ｒ映像信号、Ｇ映像信号、Ｂ映像信号の輝度レベル、すなわち、投影する映像のＲ成分、Ｇ成分、Ｂ成分の明るさを求め、求められた輝度レベルをファン制御部７３へと入力してファン６１１〜６１３の回転数を制御するようにしている。
【００３７】
ファン制御部７３には、ファン６１１〜６１３の回転数を制御する制御回路７３１が個別に設けられており、Ｒ映像信号、Ｇ映像信号、Ｂ映像信号の輝度レベルはそれぞれＲパネル用ファン６１２、Ｇパネル用ファン６１１、Ｂパネル用ファン６１３に接続された制御回路７３１へと入力される。そして、各色成分の輝度レベルが高いほど、各ファン６１１〜６１３の回転数が低下するように回転数の制御が独立して行われる。
【００３８】
これにより、Ｒ液晶パネル４２における発熱量が少ない場合にはＲパネル用ファン６１２の回転数が低下し、Ｇ液晶パネル４１における発熱量が少ない場合にはＧパネル用ファン６１１の回転数が低下し、Ｂ液晶パネル４３における発熱量が少ない場合にはＢパネル用ファン６１３の回転数が低下する。その結果、各液晶パネル４１〜４３について、冷却を十分に行いつつファン６１１〜６１３による不必要な騒音の発生が抑えられる。
【００３９】
一方、ファンによる騒音が耳障りであるか否かは映像を視聴する環境に応じて変化する。すなわち、周囲の環境に大きな音が存在する場合には、ファンによる騒音は相対的に重要ではなくなる。そこで、投影装置１では音声信号処理部７２のレベル算出部７２１が音声レベルを求めてファン制御部７３へと入力し、音声レベルが高いほどファン６１１〜６１３の回転数を高くし、十分な冷却を行うようになっている。
【００４０】
なお、各制御回路７３１において、輝度レベルが高いほど回転数を抑える制御と、音声レベルが高いほど回転数を高く維持する制御とが行われるが、これらの制御は様々な態様にて合成されてよい。例えば、輝度レベルに基づく制御を行いつつ、音声レベルの増大に応じて回転数を漸次増加するように制御が行われてもよい。また、原則として音声レベルに応じた回転数にて制御され、音声レベルに応じた回転数が輝度レベルから求められた回転数を下回った場合には、輝度レベルに従った回転数とする制御が行われてもよい。
【００４１】
点灯時間記録部７６からファン制御部７３に入力される累積点灯時間は、輝度レベルおよび音声レベルに基づいて求められたファン６１１〜６１３の回転数をさらに変更する制御に利用される。ランプ２１は点灯された累積時間が長いほど輝度が低下することから、累積点灯時間が長いほど液晶パネル４１〜４３の発熱量が低下する。したがって、長時間使用されたランプ２１を使用するにも関わらず、新品のランプ２１の性能に合わせて決定された回転数でファン６１１〜６１３を回転させることは騒音を不必要に増大させることとなる。
【００４２】
そこで、ファン制御部７３ではメモリ７６１に記憶されている累積点灯時間を参照し、累積点灯時間が長いほどファン６１１〜６１３の回転数を減少させるようにしている。これにより、騒音の不必要な増大が防止される。
【００４３】
投影装置１では、さらに、ファン制御部７３にゆらぎ信号生成部７４からのゆらぎ信号も入力される。ゆらぎ信号とは輝度レベル、音声レベルおよび累積点灯時間に基づいて決定されたファン６１１〜６１３の回転数にゆらぎを与える信号、すなわち、回転を制御する信号に与えられるノイズ信号に相当する。
【００４４】
なお、ゆらぎとは一般的に非周期的な変化を指すが、ゆらぎ信号生成部７４により回転数に与えられるゆらぎには、長い周期を有する準非周期的な変化が含まれてもよい。また、ゆらぎとして、周波数の増加に伴って振幅（すなわち、回転数の変化量）が減少するいわゆる１／ｆノイズを利用することにより、ファン６１１〜６１３からの騒音による不快感（耳障り感）をさらに低減することができる。
【００４５】
ゆらぎ信号はランプ用ファン６３に与えられてもよい。これにより、ランプ用ファン６３により生じる騒音の不快感も低減することができる。
【００４６】
以上のように、投影装置１では、映像のＲ，Ｇ，Ｂ成分の輝度レベルを求め、各輝度レベルが高いほど対応するファンの回転数を個別に減少させる。これにより、映像信号に従ってきめ細かく回転数を制御することができ、不必要に高い騒音の発生を防止することができる。また、音声レベルが高い場合にはファン６１１〜６１３の回転数を高くすることにより冷却効果を高めることができる。
【００４７】
さらに、ランプ２１の累積点灯時間に合わせて不必要な騒音の発生を低減することができ、ファン６１１〜６１３の回転数にゆらぎを与えることにより、騒音の耳障り感を低減することができる。
【００４８】
また、ファン６１１〜６１３の回転数の低減は、消費電力の低減も実現する。
【００４９】
＜２． 第２の実施の形態＞
図３は本発明の第２の実施の形態に係るリアプロジェクション型のテレビジョンシステム１００の内部構成を示す図である。
【００５０】
テレビジョンシステム１００は、本体外形を形成するケーシング１０１の前面に、投影領域を形成するとともに背後から映像が投影されるスクリーン１０２を有し、ケーシング１０１内部には投影部１ａおよび投影部１ａからの光をスクリーン１０２へと導くミラー１０３が設けられる。ケーシング１０１内部にはさらに、投影部１ａに映像信号および音声信号を送出するチューナ８１ａ、および、投影部１ａからの音声信号に基づいて音声を出力するスピーカ８２が配置される。
【００５１】
図４は投影部１ａの構成を示す図である。なお、図４では内部構成を容易に理解できるように、適宜、簡略化して図示している。また、第１の実施の形態と同様の構成については同様の符号を必要に応じて付している。
【００５２】
投影部１ａは、いわゆる単板式の投影装置となっており、カバー１０内に投影用の光を発生する光源ユニット２０、単一の液晶パネル４、光源ユニット２０からの光を液晶パネル４へと導く光学系３０、および、液晶パネル４を透過した光を出射するレンズユニット５０を有する。
【００５３】
また、カバー１０には液晶パネル４を冷却するためのファン６１が取り付けられ、ファン６１からの気流はダクト６２を介して液晶パネル４へと導かれる。図４において、ファン６１からの気流は紙面の裏から表を向く方向に、すなわち、液晶パネル４の表面に沿う方向に流れ、その後、適宜排気される。
【００５４】
光源ユニット２０は、第１の実施の形態と同様に、光源となる放電ランプ２１を有し、カバー１０には光源ユニット２０内のランプを冷却するためのランプ用ファン６３がさらに取り付けられる。
【００５５】
光源ユニット２０からの光は、光学系３０の偏光変換素子３４１、レンズアレイ３４２，３４３、重ね合わせレンズ３４４により、強度分布がおよそ一様な偏光へと変換される。
【００５６】
重ね合わせレンズ３４４を透過した光は、ミラー３５１，３５２を介して３つのダイクロイックミラー３５３により僅かに進行方向の異なるＲ，Ｇ，Ｂの色光へと分離され、フィールドレンズ３５４に入射する。これにより、液晶パネル４のＲ，Ｇ，Ｂに対応した各画素にＲ，Ｇ，Ｂ成分の光が集光しつつ入射し、液晶パネル４を透過する光にカラーの映像情報が付与される。
【００５７】
液晶パネル４を透過した光はレンズユニット５０から出射され、図３に示すようにミラー１０３にて反射されてスクリーン１０２へと導かれ、スクリーン１０２にカラー映像が投影される。
【００５８】
図５は、投影部１ａにおける液晶パネル用のファン６１の制御に係る構成を他の構成とともに示すブロック図である。投影部１ａは、第１の実施の形態に係る投影装置１と同様に、映像信号処理部７１、音声信号処理部７２、ファン制御部７３、ゆらぎ信号生成部７４、点灯回路７５、および、点灯時間記録部７６を有する。
【００５９】
これらの構成のうち、映像信号処理部７１がチューナ８１ａからの映像信号に基づいて液晶パネル４に与えられる映像信号を生成し、ファン制御部７３が液晶パネル用の１つのファン６１を制御するという点を除いて、各構成の機能は第１の実施の形態と同様である。
【００６０】
また、ファン６１の制御に係る構成は、専用の電気的回路として構築されていてもよく、部分的にＣＰＵがプログラムに従って演算処理を行うことにより実現されてもよい。
【００６１】
映像信号処理部７１のＧＢ信号レベル算出部７１１ａは、Ｇ映像信号およびＢ映像信号をまとめた輝度レベル（すなわち、シアンの輝度レベル）を求める。ＧおよびＢに係る輝度レベルはファン制御部７３に入力される。そして、ＧおよびＢに係る輝度レベルが高い場合には、ファン制御部７３がファン６１の回転数を低減する。
【００６２】
ＧＢ信号レベル算出部７１１ａにて、Ｇ映像信号とＢ映像信号とを合成した輝度レベルを求めるのは、Ｒ成分の光はエネルギーレベルが小さく液晶パネル４の温度上昇に与える影響が少ないからである。一方、Ｇ成分の光とＢ成分の光とはほぼ同様のエネルギーレベルを有する。したがって、Ｇ映像信号およびＢ映像信号をまとめた輝度レベルを利用するのみで適切な冷却が実現される。また、ＧおよびＢ映像信号を利用することにより、Ｒ，ＧおよびＢ映像信号の全てを利用する場合に比べて輝度レベルを求める演算処理の量が低減され、制御の簡素化が実現される。
【００６３】
第１の実施の形態と同様に、投影部１ａでは、音声信号処理部７２のレベル算出部７２１において音声レベルを求めてファン制御部７３へと入力し、音声レベルが高いほどファン６１の回転数を高くし、十分な冷却を行う。
【００６４】
さらに、点灯回路７５に接続された点灯時間記録部７６がランプ２１の累積点灯時間をメモリ７６１に記録し、累積点灯時間がファン制御部７３に入力される。これにより、ランプ２１の累積点灯時間が長いほどファン６１の回転数が減少するように制御が行われる。ファン制御部７３には、ゆらぎ信号生成部７４からの信号も入力され、ファン６１の回転数にゆらぎが与えられる。
【００６５】
以上のように、テレビジョンシステム１００の投影部１ａでは、映像のＧおよびＢ成分をまとめた輝度レベルが求められ、輝度レベルが高いほどファン６１の回転数が減少する。これにより、映像信号に従って回転数を制御することができ、不必要に高い騒音の発生を防止することができる。また、音声レベルが高い場合にはファン６１の回転数を高くすることにより冷却効果を高めることができる。
【００６６】
さらに、ランプ２１の累積点灯時間に合わせて不必要な騒音の発生を抑制することができ、ファン６１の回転数にゆらぎを与えることにより、騒音の耳障り感を低減することができる。
【００６７】
特に、テレビジョンシステム１００は、投影部１ａをケーシング１０１内に収容し、さらに、騒音対策基準の厳しい一般家庭にて使用されるため、投影部１ａにて実現されるファン６１の騒音の低減、あるいは、騒音の耳障り感の低減は一層効果的なものとなる。
【００６８】
＜３． 変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。
【００６９】
上記実施の形態では、透過型の液晶パネルを表示用のデバイスとして利用しているが、投影光に映像情報を付与する表示デバイスとしては、反射型の液晶パネルやＤＭＤ(digital micromirror device)が利用されてもよい。光を反射することにより強度むらを生じさせるＤＭＤの場合、反射された光がＤＭＤ近傍を加熱することから、送風による冷却は主として表示デバイス近傍の冷却となる。
【００７０】
このように、表示デバイスは光源からの光に映像情報を付与することができるデバイスであればどのようなものが利用されてもよく、表示デバイスに対する冷却も表示デバイス自体の冷却に限定されるものではなく、表示デバイスによって生じる発熱部位の冷却であってもよい。
【００７１】
また、上記説明では、単に映像が投影されると説明したが、投影される映像は動画であっても静止画であってもよい。
【００７２】
第１の実施の形態における映像信号処理部７１のレベル算出部７１１は、各色成分に対応する輝度レベルを算出する３つの専用の電気的回路として設けられてもよい。
【００７３】
また、投影装置１や投影部１ａでは、スピーカ８２に向けて音声信号が出力されるが、音声信号は信号発生装置８１やチューナ８１ａから直接スピーカ８２に入力されてもよい。
【００７４】
上記実施の形態では輝度レベルや音声レベルを用いてファンの回転を制御するようになっているが、輝度レベルや音声レベルは所定の微少時間における平均のレベルとして算出されてもよく、所定の微少時間における最大値として求められてもよい。すなわち、輝度レベルおよび音声レベルは厳密に求められる必要はなく、映像のおよその明るさの時間的変化や音声のおよその大きさの時間的変化を示す指標値であればどのようなものが利用されてもよい。
【００７５】
また、テレビジョン放送を受信する際には、ＣＭが放送される間に液晶パネル用のファンの回転数を上げることにより冷却効率が一時的に高められてもよい。
【００７６】
第１の実施の形態における三板式の投影装置１は、第２の実施の形態におけるリアプロジェクション型のテレビジョンシステムに利用されてもよく、第２の実施の形態における単板式の投影部１ａは、第１の実施の形態のようにスクリーンが別体とされた投影装置として利用されてもよい。
【００７７】
また、第２の実施の形態では、ＧＢ信号レベル算出部７１１ａが輝度レベルを求めるが、演算処理の低減を図る必要がない場合には、Ｒ，Ｇ，Ｂ映像信号から輝度レベルが求められてもよい。
【００７８】
さらに、液晶パネル用のファンの数と液晶パネルの数とは必ずしも同一である必要もない。例えば、１つの液晶パネルに対して複数のファンが設けられてもよく、複数の液晶パネルが１つのファンにより冷却されてもよい。
【００７９】
【発明の効果】
請求項１ないし請求項８の発明では、信号発生装置からの映像信号のレベルの変化に応じて少なくとも１つのファンの回転数を変化させるため、ファンによる不必要な騒音を低減することができる。
【００８０】
また、請求項１の発明では、信号発生装置からの音声信号のレベルの変化に応じて少なくとも１つのファンの回転数をさらに変化させるため、ファンによる騒音の耳障り感を低減することができる。
【００８１】
また、請求項２の発明では、少なくとも１つのファンの回転数にゆらぎが与えられるため、ファンによる騒音の耳障り感を低減することができる。
【００８２】
また、請求項３の発明では、複数のファンを個別に制御することができ、請求項４の発明では、ファンの制御を簡素化することができる。
【００８３】
また、請求項５の発明では、光源の輝度の低下に応じて、ファンによる騒音を低減することができる。
【００８４】
また、請求項８の発明では、スクリーンと本体ケーシングとをさらに備える場合における騒音の低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態に係る投影装置の構成を示す図である。
【図２】ファンの制御に係る構成を他の構成とともに示すブロック図である。
【図３】第２の実施の形態に係るテレビジョンシステムの内部構成を示す図である。
【図４】投影部の構成を示す図である。
【図５】ファンの制御に係る構成を他の構成とともに示すブロック図である。
【符号の説明】
１ 投影装置
１ａ 投影部
４ 液晶パネル
２１ ランプ
３０ 光学系
４１ Ｇ液晶パネル
４２ Ｒ液晶パネル
４３ Ｂ液晶パネル
５０ レンズユニット
６１ ファン
７３ ファン制御部
７４ ゆらぎ信号生成部
１００ テレビジョンシステム
１０１ ケーシング
１０２ スクリーン
６１１ Ｇパネル用ファン
６１２ Ｒパネル用ファン
６１３ Ｂパネル用ファン
７１１ レベル算出部
７１１ａ ＧＢ信号レベル算出部
７２１ レベル算出部
７３１ 制御回路
７６１ メモリ
【発明の属する技術分野】
本発明は、映像を投影する投影装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶パネルを利用した投影装置では映像信号に基づいて液晶パネルを制御し、ランプからの光を液晶パネルおよびスクリーンへと順次導くことにより映像をスクリーンに投影する。このような投影装置では、光学系を用いて液晶パネルに形成される映像を拡大して投影するため、高輝度のランプが使用される。したがって、液晶パネルは高照度で照明されて高温となる。液晶パネルは偏光板を用いてランプからの光を部分的に遮光することにより映像表示を実現するデバイスであることから、偏光板近傍が特に高温となる。
【０００３】
そこで、従来より冷却用のファンからの気流を液晶パネルへ供給することにより、液晶パネルの冷却が行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、ファンを利用すると耳障りなファンの騒音が発生してしまう。近年の投影装置ではランプの高輝度化が進み、送風能力の高いファンが使用されるため、ファンの騒音が一層増大している。
【０００５】
また、投影装置を内蔵するリアプロジェクション型のテレビジョンシステムの場合、冷却ファンが大きなケーシング内に位置するとともに一般家庭内で使用されるため、ファンの騒音の低減は重要な課題となっている。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、投影装置における冷却用のファンによる騒音の低減（耳障り感をなくすという実質的な騒音低減を含む。）を実現することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、映像を投影する投影装置であって、光源と、前記光源からの光を所定の投影領域へと導く光学系と、前記光学系の光路上に配置され、信号発生装置からの映像信号に基づいて前記光源からの光に映像情報を付与することにより前記投影領域に映像を表示させる表示デバイスと、前記表示デバイスに対する冷却を行う少なくとも１つのファンと、前記映像信号のレベルの変化に応じて前記少なくとも１つのファンの回転数を変化させるファン制御手段とを備え、前記ファン制御手段に前記信号発生装置からの音声信号に基づく信号が入力され、前記ファン制御手段が、前記音声信号のレベルの変化に応じて前記回転数をさらに変化させる。
【０００８】
請求項２の発明は、映像を投影する投影装置であって、光源と、前記光源からの光を所定の投影領域へと導く光学系と、前記光学系の光路上に配置され、映像信号に基づいて前記光源からの光に映像情報を付与することにより前記投影領域に映像を表示させる表示デバイスと、前記表示デバイスに対する冷却を行う少なくとも１つのファンと、前記映像信号のレベルの変化に応じて前記少なくとも１つのファンの回転数を変化させるファン制御手段とを備え、前記ファン制御手段により、前記回転数にゆらぎが与えられる。
【０００９】
請求項３の発明は、映像を投影する投影装置であって、光源と、前記光源からの光を所定の投影領域へと導く光学系と、前記光学系の光路上に配置され、映像信号に基づいて前記光源からの光に映像情報を付与することにより前記投影領域に映像を表示させる表示デバイスと、前記表示デバイスに対する冷却を行う少なくとも１つのファンと、前記映像信号のレベルの変化に応じて前記少なくとも１つのファンの回転数を変化させるファン制御手段とを備え、前記表示デバイスが、前記光源からの複数の色光のそれぞれに映像情報を付与する複数の要素デバイスを有し、前記少なくとも１つのファンとして、前記複数の要素デバイスのそれぞれに対して個別に冷却を行う複数のファンが配置され、前記ファン制御手段が、前記複数の色光に対応する映像信号に基づいて前記複数のファンの回転数を個別に制御する。
【００１０】
請求項４の発明は、映像を投影する投影装置であって、光源と、前記光源からの光を所定の投影領域へと導く光学系と、前記光学系の光路上に配置され、映像信号に基づいて前記光源からの光に映像情報を付与することにより前記投影領域に映像を表示させる表示デバイスと、前記表示デバイスに対する冷却を行う少なくとも１つのファンと、前記映像信号のレベルの変化に応じて前記少なくとも１つのファンの回転数を変化させるファン制御手段とを備え、前記表示デバイスが、カラーの映像情報を前記光源からの光に付与する単一のデバイスであり、前記ファン制御手段が、前記映像信号のＧおよびＢ成分のレベルに応じて前記少なくとも１つのファンの回転数を変化させる。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の投影装置であって、前記光源の累積点灯時間を記憶する記憶手段をさらに備え、前記ファン制御手段が、前記累積点灯時間が長いほど前記回転数を減少させる。
【００１２】
請求項６の発明は、請求項１または請求項２に記載の投影装置であって、前記表示デバイスが、前記光源からの複数の色光のそれぞれに映像情報を付与する複数の要素デバイスを有し、前記少なくとも１つのファンとして、前記複数の要素デバイスのそれぞれに対して個別に冷却を行う複数のファンが配置され、前記ファン制御手段が、前記複数の色光に対応する映像信号に基づいて前記複数のファンの回転数を個別に制御する。
【００１３】
請求項７の発明は、請求項１または請求項２に記載の投影装置であって、前記表示デバイスが、カラーの映像情報を前記光源からの光に付与する単一のデバイスであり、前記ファン制御手段が、前記映像信号のＧおよびＢ成分のレベルに応じて前記少なくとも１つのファンの回転数を変化させることを特徴とする。
請求項８の発明は、請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の投影装置であって、前記投影領域を形成するスクリーンと、前記スクリーンが取り付けられるとともに装置外形を形成する本体ケーシングとをさらに備える。
【００１４】
【発明の実施の形態】
＜１． 第１の実施の形態＞
図１は本発明の第１の実施の形態に係る投影装置１の構成を示す図である。なお、図１では内部構成を容易に理解できるように、適宜、簡略化して図示している。
【００１５】
投影装置１は、カバー１０内に投影用の光を発生する光源ユニット２０、光源ユニット２０からの光を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）の色光に分離する光学系３０、各色光を部分的に遮光することによりＲ，Ｇ，Ｂの色光に個別に映像の情報（すなわち、映像に相当する光強度のむら）を付与する３つの液晶パネル４１，４２，４３、液晶パネルを透過した色光を合成する合成プリズム５１、および、合成された光を所定の投影位置に設置されたスクリーンに向けて投射するレンズユニット５０を有する。
【００１６】
すなわち、光学系３０、合成プリズム５１およびレンズユニット５０が、光源ユニット２０からの光をスクリーンへと導く投影光学系を構成し、３つの液晶パネル４１〜４３が投影光学系の光路上に配置される。
【００１７】
また、カバー１０には液晶パネル４１〜４３を冷却するための３つのファン６１１，６１２，６１３が取り付けられ、これらのファン６１１〜６１３からの気流はそれぞれダクト６２を介して液晶パネル４１〜４３へと導かれる。図１において、ファン６１１〜６１３からの気流は紙面の裏から表を向く方向に、すなわち、液晶パネル４１〜４３の表面に沿う方向に流れ、その後、適宜排気される。
【００１８】
なお、以下の説明において液晶パネル４１〜４３を区別する場合には、Ｒ，Ｇ，Ｂの色光に対応した液晶パネルをＧ液晶パネル４１、Ｒ液晶パネル４２、Ｂ液晶パネル４３と呼び、液晶パネル４１〜４３に連絡しているファン６１１〜６１３をそれぞれＧパネル用ファン６１１，Ｒパネル用ファン６１２，Ｂパネル用ファン６１３と呼ぶ。
【００１９】
光源ユニット２０は、光源となる放電ランプ２１を有し、ランプ２１からの光は光学系３０に向けて放出される。ランプ２１は高温となることかから、カバー１０にはランプ２１を冷却するためのランプ用ファン６３がさらに取り付けられる。
【００２０】
光源ユニット２０からの光は、光学系３０のレンズアレイ３１１、ＰＢＳプリズム（偏光ビーム分離プリズム）３１２、レンズアレイ３１３および重ね合わせレンズ３１４により、強度分布がおよそ一様な偏光へと変換される。
【００２１】
重ね合わせレンズ３１４を透過した光は、ダイクロイックミラー３２１によりＲの色光とその他の成分の光とに分離され、Ｒの色光はミラー３２２およびレンズ３３１を介してＲ液晶パネル４２へと導かれる。
【００２２】
ダイクロイックミラー３２１からのその他の成分の光は、ダイクロイックミラー３２３によりＧの色光とＢの色光とにさらに分離され、Ｇの色光はレンズ３３２を介してＧ液晶パネル４１へと導かれる。Ｂの色光はレンズ３３３、ミラー３２４、レンズ３３４、ミラー３２５およびレンズ３３５を介してＢ液晶パネル４３へと導かれる。
【００２３】
Ｒ，Ｇ，Ｂの色光は３つの液晶パネル４１〜４３により、投影すべき映像のＲ，Ｇ，Ｂ成分の情報が付与され、その後、合成プリズム５１により１つのカラー映像を反映した映像光へと合成される。
【００２４】
合成プリズム５１により合成された光は、投影用の複数のレンズを有するレンズユニット５０により投影領域を形成するスクリーンへと導かれ、これにより、スクリーンにカラー映像が投影される。
【００２５】
図２は、ファン６１１〜６１３の制御に係る構成を他の構成とともに示すブロック図である。投影装置１は、ファン６１１〜６１３の制御に係る構成として、信号発生装置８１からの映像信号に基づいて３つの液晶パネル４１〜４３に与えられる映像信号を生成する映像信号処理部７１、信号発生装置８１からの音声信号に基づいてスピーカ８２に与えられる音声信号を生成する音声信号処理部７２、ファン６１１〜６１３の制御信号を生成するファン制御部７３、ファン６１１〜６１３の回転数にゆらぎを与えるための信号を生成するゆらぎ信号生成部７４、ランプ２１の点灯を行う点灯回路７５、および、ランプ２１の累積点灯時間を記録する点灯時間記録部７６を有する。
【００２６】
なお、信号発生装置８１としては、チューナ、コンピュータ、ＶＴＲ等の任意の装置が利用されてよく、信号発生装置８１やスピーカ８２は投影装置１と一体となっていてもよく、別体であってもよい。
【００２７】
また、ファン６１１〜６１３の制御に係る構成は、専用の電気的回路として構築されていてもよく、部分的にＣＰＵがプログラムに従って演算処理を行うことにより実現されてもよい。
【００２８】
映像信号処理部７１は、信号発生装置８１からの映像信号のＲ成分、Ｇ成分、Ｂ成分（以下、Ｒ映像信号、Ｇ映像信号、Ｂ映像信号という。）を生成し、Ｒ映像信号、Ｇ映像信号、Ｂ映像信号はそれぞれＲ液晶パネル４２、Ｇ液晶パネル４１、Ｂ液晶パネル４３に与えられる。
【００２９】
また、映像信号処理部７１は、Ｒ映像信号、Ｇ映像信号、Ｂ映像信号のレベル（すなわち、映像領域全体の各色成分の輝度の平均値に相当し、以下、「輝度レベル」という。）を求めるレベル算出部７１１を有し、Ｒ，Ｇ，Ｂに係る輝度レベルはファン制御部７３に入力される。
【００３０】
音声信号処理部７２も、音声信号のレベル（以下、「音声レベル」という。）を求めるレベル算出部７２１を有し、求められた音声レベルはファン制御部７３に入力される。
【００３１】
ゆらぎ信号生成部７４は、ファン６１１〜６１３の回転数に時間的ゆらぎを与えるためのゆらぎ信号を生成し、生成されたゆらぎ信号はファン制御部７３に入力される。
【００３２】
点灯時間記録部７６は、点灯回路７５からの信号を受けてランプ２１が点灯された累積時間を不揮発性のメモリ７６１に記録する。また、メモリ７６１の記憶内容はファン制御部７３に入力される。なお、ランプ２１が交換された場合には、メモリ７６１の記憶されている累積点灯時間はリセットされる。
【００３３】
次に、レベル算出部７１１、レベル算出部７１２、ゆらぎ信号生成部７４および点灯時間記録部７６からの信号が入力されるファン制御部７３によるファン６１１〜６１３の制御について説明する。
【００３４】
光源からの光に映像情報を付与することにより、すなわち、表示デバイスを用いて光源からの光に映像に相当する強度むらを与えることにより映像の投影を行う投影装置では、白い映像が投影される際には表示デバイスにより光源からの光の大部分が投影領域に導かれる。一方、黒い映像が投影される際には表示デバイスにより光源からの光の大部分が吸収（反射や散乱であってもよい。）されて遮光される。したがって、黒い映像が投影される際には、表示デバイス（光を反射して遮光する場合には表示デバイスの周囲）が高温となる。
【００３５】
液晶パネルを表示デバイスとして利用する投影装置では、液晶パネルの偏光板が光の吸収を行うことにより光源からの光に映像情報が付与されることから、黒っぽい映像を投影する際には液晶パネル（特に、偏光板）が高温となる。液晶パネルを利用した従来の投影装置では、黒い映像を投影する場合であっても液晶パネルが熱により損傷しないように、十分に高い回転数にて常に冷却用のファンを回転させてきた。その結果、高い騒音が常に生じていた。そこで、投影装置１では、液晶パネル４１〜４３における光吸収が少ない場合には、適宜、ファン６１１〜６１３の回転数を低下させることにより、騒音を低減する制御が行われる。
【００３６】
３つの液晶パネル４１〜４３を要素デバイスとして利用し、３つの液晶パネル４１〜４３にて表示デバイスを構成する三板式の投影装置１では、映像のＲ成分が明るい場合にはＲ液晶パネル４２における発熱が減少し、Ｇ成分が明るい場合にはＧ液晶パネル４１における発熱が減少し、Ｂ成分が明るい場合にはＢ液晶パネル４３における発熱が減少する。そこで、映像信号処理部７１のレベル算出部７１１では、Ｒ映像信号、Ｇ映像信号、Ｂ映像信号の輝度レベル、すなわち、投影する映像のＲ成分、Ｇ成分、Ｂ成分の明るさを求め、求められた輝度レベルをファン制御部７３へと入力してファン６１１〜６１３の回転数を制御するようにしている。
【００３７】
ファン制御部７３には、ファン６１１〜６１３の回転数を制御する制御回路７３１が個別に設けられており、Ｒ映像信号、Ｇ映像信号、Ｂ映像信号の輝度レベルはそれぞれＲパネル用ファン６１２、Ｇパネル用ファン６１１、Ｂパネル用ファン６１３に接続された制御回路７３１へと入力される。そして、各色成分の輝度レベルが高いほど、各ファン６１１〜６１３の回転数が低下するように回転数の制御が独立して行われる。
【００３８】
これにより、Ｒ液晶パネル４２における発熱量が少ない場合にはＲパネル用ファン６１２の回転数が低下し、Ｇ液晶パネル４１における発熱量が少ない場合にはＧパネル用ファン６１１の回転数が低下し、Ｂ液晶パネル４３における発熱量が少ない場合にはＢパネル用ファン６１３の回転数が低下する。その結果、各液晶パネル４１〜４３について、冷却を十分に行いつつファン６１１〜６１３による不必要な騒音の発生が抑えられる。
【００３９】
一方、ファンによる騒音が耳障りであるか否かは映像を視聴する環境に応じて変化する。すなわち、周囲の環境に大きな音が存在する場合には、ファンによる騒音は相対的に重要ではなくなる。そこで、投影装置１では音声信号処理部７２のレベル算出部７２１が音声レベルを求めてファン制御部７３へと入力し、音声レベルが高いほどファン６１１〜６１３の回転数を高くし、十分な冷却を行うようになっている。
【００４０】
なお、各制御回路７３１において、輝度レベルが高いほど回転数を抑える制御と、音声レベルが高いほど回転数を高く維持する制御とが行われるが、これらの制御は様々な態様にて合成されてよい。例えば、輝度レベルに基づく制御を行いつつ、音声レベルの増大に応じて回転数を漸次増加するように制御が行われてもよい。また、原則として音声レベルに応じた回転数にて制御され、音声レベルに応じた回転数が輝度レベルから求められた回転数を下回った場合には、輝度レベルに従った回転数とする制御が行われてもよい。
【００４１】
点灯時間記録部７６からファン制御部７３に入力される累積点灯時間は、輝度レベルおよび音声レベルに基づいて求められたファン６１１〜６１３の回転数をさらに変更する制御に利用される。ランプ２１は点灯された累積時間が長いほど輝度が低下することから、累積点灯時間が長いほど液晶パネル４１〜４３の発熱量が低下する。したがって、長時間使用されたランプ２１を使用するにも関わらず、新品のランプ２１の性能に合わせて決定された回転数でファン６１１〜６１３を回転させることは騒音を不必要に増大させることとなる。
【００４２】
そこで、ファン制御部７３ではメモリ７６１に記憶されている累積点灯時間を参照し、累積点灯時間が長いほどファン６１１〜６１３の回転数を減少させるようにしている。これにより、騒音の不必要な増大が防止される。
【００４３】
投影装置１では、さらに、ファン制御部７３にゆらぎ信号生成部７４からのゆらぎ信号も入力される。ゆらぎ信号とは輝度レベル、音声レベルおよび累積点灯時間に基づいて決定されたファン６１１〜６１３の回転数にゆらぎを与える信号、すなわち、回転を制御する信号に与えられるノイズ信号に相当する。
【００４４】
なお、ゆらぎとは一般的に非周期的な変化を指すが、ゆらぎ信号生成部７４により回転数に与えられるゆらぎには、長い周期を有する準非周期的な変化が含まれてもよい。また、ゆらぎとして、周波数の増加に伴って振幅（すなわち、回転数の変化量）が減少するいわゆる１／ｆノイズを利用することにより、ファン６１１〜６１３からの騒音による不快感（耳障り感）をさらに低減することができる。
【００４５】
ゆらぎ信号はランプ用ファン６３に与えられてもよい。これにより、ランプ用ファン６３により生じる騒音の不快感も低減することができる。
【００４６】
以上のように、投影装置１では、映像のＲ，Ｇ，Ｂ成分の輝度レベルを求め、各輝度レベルが高いほど対応するファンの回転数を個別に減少させる。これにより、映像信号に従ってきめ細かく回転数を制御することができ、不必要に高い騒音の発生を防止することができる。また、音声レベルが高い場合にはファン６１１〜６１３の回転数を高くすることにより冷却効果を高めることができる。
【００４７】
さらに、ランプ２１の累積点灯時間に合わせて不必要な騒音の発生を低減することができ、ファン６１１〜６１３の回転数にゆらぎを与えることにより、騒音の耳障り感を低減することができる。
【００４８】
また、ファン６１１〜６１３の回転数の低減は、消費電力の低減も実現する。
【００４９】
＜２． 第２の実施の形態＞
図３は本発明の第２の実施の形態に係るリアプロジェクション型のテレビジョンシステム１００の内部構成を示す図である。
【００５０】
テレビジョンシステム１００は、本体外形を形成するケーシング１０１の前面に、投影領域を形成するとともに背後から映像が投影されるスクリーン１０２を有し、ケーシング１０１内部には投影部１ａおよび投影部１ａからの光をスクリーン１０２へと導くミラー１０３が設けられる。ケーシング１０１内部にはさらに、投影部１ａに映像信号および音声信号を送出するチューナ８１ａ、および、投影部１ａからの音声信号に基づいて音声を出力するスピーカ８２が配置される。
【００５１】
図４は投影部１ａの構成を示す図である。なお、図４では内部構成を容易に理解できるように、適宜、簡略化して図示している。また、第１の実施の形態と同様の構成については同様の符号を必要に応じて付している。
【００５２】
投影部１ａは、いわゆる単板式の投影装置となっており、カバー１０内に投影用の光を発生する光源ユニット２０、単一の液晶パネル４、光源ユニット２０からの光を液晶パネル４へと導く光学系３０、および、液晶パネル４を透過した光を出射するレンズユニット５０を有する。
【００５３】
また、カバー１０には液晶パネル４を冷却するためのファン６１が取り付けられ、ファン６１からの気流はダクト６２を介して液晶パネル４へと導かれる。図４において、ファン６１からの気流は紙面の裏から表を向く方向に、すなわち、液晶パネル４の表面に沿う方向に流れ、その後、適宜排気される。
【００５４】
光源ユニット２０は、第１の実施の形態と同様に、光源となる放電ランプ２１を有し、カバー１０には光源ユニット２０内のランプを冷却するためのランプ用ファン６３がさらに取り付けられる。
【００５５】
光源ユニット２０からの光は、光学系３０の偏光変換素子３４１、レンズアレイ３４２，３４３、重ね合わせレンズ３４４により、強度分布がおよそ一様な偏光へと変換される。
【００５６】
重ね合わせレンズ３４４を透過した光は、ミラー３５１，３５２を介して３つのダイクロイックミラー３５３により僅かに進行方向の異なるＲ，Ｇ，Ｂの色光へと分離され、フィールドレンズ３５４に入射する。これにより、液晶パネル４のＲ，Ｇ，Ｂに対応した各画素にＲ，Ｇ，Ｂ成分の光が集光しつつ入射し、液晶パネル４を透過する光にカラーの映像情報が付与される。
【００５７】
液晶パネル４を透過した光はレンズユニット５０から出射され、図３に示すようにミラー１０３にて反射されてスクリーン１０２へと導かれ、スクリーン１０２にカラー映像が投影される。
【００５８】
図５は、投影部１ａにおける液晶パネル用のファン６１の制御に係る構成を他の構成とともに示すブロック図である。投影部１ａは、第１の実施の形態に係る投影装置１と同様に、映像信号処理部７１、音声信号処理部７２、ファン制御部７３、ゆらぎ信号生成部７４、点灯回路７５、および、点灯時間記録部７６を有する。
【００５９】
これらの構成のうち、映像信号処理部７１がチューナ８１ａからの映像信号に基づいて液晶パネル４に与えられる映像信号を生成し、ファン制御部７３が液晶パネル用の１つのファン６１を制御するという点を除いて、各構成の機能は第１の実施の形態と同様である。
【００６０】
また、ファン６１の制御に係る構成は、専用の電気的回路として構築されていてもよく、部分的にＣＰＵがプログラムに従って演算処理を行うことにより実現されてもよい。
【００６１】
映像信号処理部７１のＧＢ信号レベル算出部７１１ａは、Ｇ映像信号およびＢ映像信号をまとめた輝度レベル（すなわち、シアンの輝度レベル）を求める。ＧおよびＢに係る輝度レベルはファン制御部７３に入力される。そして、ＧおよびＢに係る輝度レベルが高い場合には、ファン制御部７３がファン６１の回転数を低減する。
【００６２】
ＧＢ信号レベル算出部７１１ａにて、Ｇ映像信号とＢ映像信号とを合成した輝度レベルを求めるのは、Ｒ成分の光はエネルギーレベルが小さく液晶パネル４の温度上昇に与える影響が少ないからである。一方、Ｇ成分の光とＢ成分の光とはほぼ同様のエネルギーレベルを有する。したがって、Ｇ映像信号およびＢ映像信号をまとめた輝度レベルを利用するのみで適切な冷却が実現される。また、ＧおよびＢ映像信号を利用することにより、Ｒ，ＧおよびＢ映像信号の全てを利用する場合に比べて輝度レベルを求める演算処理の量が低減され、制御の簡素化が実現される。
【００６３】
第１の実施の形態と同様に、投影部１ａでは、音声信号処理部７２のレベル算出部７２１において音声レベルを求めてファン制御部７３へと入力し、音声レベルが高いほどファン６１の回転数を高くし、十分な冷却を行う。
【００６４】
さらに、点灯回路７５に接続された点灯時間記録部７６がランプ２１の累積点灯時間をメモリ７６１に記録し、累積点灯時間がファン制御部７３に入力される。これにより、ランプ２１の累積点灯時間が長いほどファン６１の回転数が減少するように制御が行われる。ファン制御部７３には、ゆらぎ信号生成部７４からの信号も入力され、ファン６１の回転数にゆらぎが与えられる。
【００６５】
以上のように、テレビジョンシステム１００の投影部１ａでは、映像のＧおよびＢ成分をまとめた輝度レベルが求められ、輝度レベルが高いほどファン６１の回転数が減少する。これにより、映像信号に従って回転数を制御することができ、不必要に高い騒音の発生を防止することができる。また、音声レベルが高い場合にはファン６１の回転数を高くすることにより冷却効果を高めることができる。
【００６６】
さらに、ランプ２１の累積点灯時間に合わせて不必要な騒音の発生を抑制することができ、ファン６１の回転数にゆらぎを与えることにより、騒音の耳障り感を低減することができる。
【００６７】
特に、テレビジョンシステム１００は、投影部１ａをケーシング１０１内に収容し、さらに、騒音対策基準の厳しい一般家庭にて使用されるため、投影部１ａにて実現されるファン６１の騒音の低減、あるいは、騒音の耳障り感の低減は一層効果的なものとなる。
【００６８】
＜３． 変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。
【００６９】
上記実施の形態では、透過型の液晶パネルを表示用のデバイスとして利用しているが、投影光に映像情報を付与する表示デバイスとしては、反射型の液晶パネルやＤＭＤ(digital micromirror device)が利用されてもよい。光を反射することにより強度むらを生じさせるＤＭＤの場合、反射された光がＤＭＤ近傍を加熱することから、送風による冷却は主として表示デバイス近傍の冷却となる。
【００７０】
このように、表示デバイスは光源からの光に映像情報を付与することができるデバイスであればどのようなものが利用されてもよく、表示デバイスに対する冷却も表示デバイス自体の冷却に限定されるものではなく、表示デバイスによって生じる発熱部位の冷却であってもよい。
【００７１】
また、上記説明では、単に映像が投影されると説明したが、投影される映像は動画であっても静止画であってもよい。
【００７２】
第１の実施の形態における映像信号処理部７１のレベル算出部７１１は、各色成分に対応する輝度レベルを算出する３つの専用の電気的回路として設けられてもよい。
【００７３】
また、投影装置１や投影部１ａでは、スピーカ８２に向けて音声信号が出力されるが、音声信号は信号発生装置８１やチューナ８１ａから直接スピーカ８２に入力されてもよい。
【００７４】
上記実施の形態では輝度レベルや音声レベルを用いてファンの回転を制御するようになっているが、輝度レベルや音声レベルは所定の微少時間における平均のレベルとして算出されてもよく、所定の微少時間における最大値として求められてもよい。すなわち、輝度レベルおよび音声レベルは厳密に求められる必要はなく、映像のおよその明るさの時間的変化や音声のおよその大きさの時間的変化を示す指標値であればどのようなものが利用されてもよい。
【００７５】
また、テレビジョン放送を受信する際には、ＣＭが放送される間に液晶パネル用のファンの回転数を上げることにより冷却効率が一時的に高められてもよい。
【００７６】
第１の実施の形態における三板式の投影装置１は、第２の実施の形態におけるリアプロジェクション型のテレビジョンシステムに利用されてもよく、第２の実施の形態における単板式の投影部１ａは、第１の実施の形態のようにスクリーンが別体とされた投影装置として利用されてもよい。
【００７７】
また、第２の実施の形態では、ＧＢ信号レベル算出部７１１ａが輝度レベルを求めるが、演算処理の低減を図る必要がない場合には、Ｒ，Ｇ，Ｂ映像信号から輝度レベルが求められてもよい。
【００７８】
さらに、液晶パネル用のファンの数と液晶パネルの数とは必ずしも同一である必要もない。例えば、１つの液晶パネルに対して複数のファンが設けられてもよく、複数の液晶パネルが１つのファンにより冷却されてもよい。
【００７９】
【発明の効果】
請求項１ないし請求項８の発明では、信号発生装置からの映像信号のレベルの変化に応じて少なくとも１つのファンの回転数を変化させるため、ファンによる不必要な騒音を低減することができる。
【００８０】
また、請求項１の発明では、信号発生装置からの音声信号のレベルの変化に応じて少なくとも１つのファンの回転数をさらに変化させるため、ファンによる騒音の耳障り感を低減することができる。
【００８１】
また、請求項２の発明では、少なくとも１つのファンの回転数にゆらぎが与えられるため、ファンによる騒音の耳障り感を低減することができる。
【００８２】
また、請求項３の発明では、複数のファンを個別に制御することができ、請求項４の発明では、ファンの制御を簡素化することができる。
【００８３】
また、請求項５の発明では、光源の輝度の低下に応じて、ファンによる騒音を低減することができる。
【００８４】
また、請求項８の発明では、スクリーンと本体ケーシングとをさらに備える場合における騒音の低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態に係る投影装置の構成を示す図である。
【図２】ファンの制御に係る構成を他の構成とともに示すブロック図である。
【図３】第２の実施の形態に係るテレビジョンシステムの内部構成を示す図である。
【図４】投影部の構成を示す図である。
【図５】ファンの制御に係る構成を他の構成とともに示すブロック図である。
【符号の説明】
１ 投影装置
１ａ 投影部
４ 液晶パネル
２１ ランプ
３０ 光学系
４１ Ｇ液晶パネル
４２ Ｒ液晶パネル
４３ Ｂ液晶パネル
５０ レンズユニット
６１ ファン
７３ ファン制御部
７４ ゆらぎ信号生成部
１００ テレビジョンシステム
１０１ ケーシング
１０２ スクリーン
６１１ Ｇパネル用ファン
６１２ Ｒパネル用ファン
６１３ Ｂパネル用ファン
７１１ レベル算出部
７１１ａ ＧＢ信号レベル算出部
７２１ レベル算出部
７３１ 制御回路
７６１ メモリ
Claims (8)
- 映像を投影する投影装置であって、
光源と、
前記光源からの光を所定の投影領域へと導く光学系と、
前記光学系の光路上に配置され、信号発生装置からの映像信号に基づいて前記光源からの光に映像情報を付与することにより前記投影領域に映像を表示させる表示デバイスと、
前記表示デバイスに対する冷却を行う少なくとも１つのファンと、
前記映像信号のレベルの変化に応じて前記少なくとも１つのファンの回転数を変化させるファン制御手段と、
を備え、
前記ファン制御手段に前記信号発生装置からの音声信号に基づく信号が入力され、
前記ファン制御手段が、前記音声信号のレベルの変化に応じて前記回転数をさらに変化させることを特徴とする投影装置。 - 映像を投影する投影装置であって、
光源と、
前記光源からの光を所定の投影領域へと導く光学系と、
前記光学系の光路上に配置され、映像信号に基づいて前記光源からの光に映像情報を付与することにより前記投影領域に映像を表示させる表示デバイスと、
前記表示デバイスに対する冷却を行う少なくとも１つのファンと、
前記映像信号のレベルの変化に応じて前記少なくとも１つのファンの回転数を変化させるファン制御手段と、
を備え、
前記ファン制御手段により、前記回転数にゆらぎが与えられることを特徴とする投影装置。 - 映像を投影する投影装置であって、
光源と、
前記光源からの光を所定の投影領域へと導く光学系と、
前記光学系の光路上に配置され、映像信号に基づいて前記光源からの光に映像情報を付与することにより前記投影領域に映像を表示させる表示デバイスと、
前記表示デバイスに対する冷却を行う少なくとも１つのファンと、
前記映像信号のレベルの変化に応じて前記少なくとも１つのファンの回転数を変化させるファン制御手段と、
を備え、
前記表示デバイスが、前記光源からの複数の色光のそれぞれに映像情報を付与する複数の要素デバイスを有し、
前記少なくとも１つのファンとして、前記複数の要素デバイスのそれぞれに対して個別に冷却を行う複数のファンが配置され、
前記ファン制御手段が、前記複数の色光に対応する映像信号に基づいて前記複数のファンの回転数を個別に制御することを特徴とする投影装置。 - 映像を投影する投影装置であって、
光源と、
前記光源からの光を所定の投影領域へと導く光学系と、
前記光学系の光路上に配置され、映像信号に基づいて前記光源からの光に映像情報を付与することにより前記投影領域に映像を表示させる表示デバイスと、
前記表示デバイスに対する冷却を行う少なくとも１つのファンと、
前記映像信号のレベルの変化に応じて前記少なくとも１つのファンの回転数を変化させ るファン制御手段と、
を備え、
前記表示デバイスが、カラーの映像情報を前記光源からの光に付与する単一のデバイスであり、
前記ファン制御手段が、前記映像信号のＧおよびＢ成分のレベルに応じて前記少なくとも１つのファンの回転数を変化させることを特徴とする投影装置。 - 請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の投影装置であって、
前記光源の累積点灯時間を記憶する記憶手段をさらに備え、
前記ファン制御手段が、前記累積点灯時間が長いほど前記回転数を減少させることを特徴とする投影装置。 - 請求項１または請求項２に記載の投影装置であって、
前記表示デバイスが、前記光源からの複数の色光のそれぞれに映像情報を付与する複数の要素デバイスを有し、
前記少なくとも１つのファンとして、前記複数の要素デバイスのそれぞれに対して個別に冷却を行う複数のファンが配置され、
前記ファン制御手段が、前記複数の色光に対応する映像信号に基づいて前記複数のファンの回転数を個別に制御することを特徴とする投影装置。 - 請求項１または請求項２に記載の投影装置であって、
前記表示デバイスが、カラーの映像情報を前記光源からの光に付与する単一のデバイスであり、
前記ファン制御手段が、前記映像信号のＧおよびＢ成分のレベルに応じて前記少なくとも１つのファンの回転数を変化させることを特徴とする投影装置。 - 請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の投影装置であって、
前記投影領域を形成するスクリーンと、
前記スクリーンが取り付けられるとともに装置外形を形成する本体ケーシングと、
をさらに備えることを特徴とする投影装置。
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