(57)【要約】【課題】屋外に配置される表示装置の冷却制御をより適切に実行する。【解決手段】表示装置１０は、表示パネル１と、表示パネル１の前面側に配備された保護ガラス２と、表示パネル１を収容する筐体６と、表示パネル１と保護ガラス２の間の空間に空気流を発生させる排気ファン３と、空間に送られる空気を筐体６の外部から吸気する吸気口５と、空間を通過した空気を筐体６の外部に排気する排気口４と、環境温度および吸気口５の温度を検出する吸気側温度センサ８と、排気口４の温度を検出する排気側温度センサ７と、排気側温度センサ７で検出された温度と吸気側温度センサで検出された温度差を差分値として算出するとともに、環境温度および差分値に基づいて排気ファン３の回転速度を決定する制御部２６と、を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示パネルと、
前記表示パネルの前面側に所定の隙間を空けて設けられた透明な保護部材と、
前記表示パネルを収容する筐体と、
前記表示パネルと前記保護部材との間に形成される前記所定の隙間に空気流を発生させるファンと、
前記ファンを回転駆動する駆動部と、
前記隙間に送られる空気を前記筐体の外部から吸気する吸気部と、
前記隙間を通過した空気を前記筐体の外部に排気する排気部と、
環境温度および前記吸気部側の温度を検出する第１温度センサと、
前記排気部側の温度を検出する第２温度センサと、
前記第１温度センサにおいて検出された吸気側の温度と前記第２温度センサにおいて検出された排気側の温度差を差分値として算出するとともに、前記第１温度センサにおいて検出された環境温度および前記差分値に基づいて回転速度を設定し、前記駆動部を制御する制御部と、
を備えている屋外用表示装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記差分値が大きくなるにつれて、前記ファンの回転速度を大きくする、
請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記差分値の大きさに応じて、前記ファンの回転速度を段階的に切り替える、
請求項１または２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記第１温度センサは、環境温度を検出する環境温度センサと、前記吸気部側の温度を検出する吸気温度センサと、を有している、
請求項１から３のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記環境温度よりも前記差分値の影響が大きくなるように、前記ファンの駆動制御を行う、
請求項１から４のいずれか１項に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、液晶ディスプレイ等の表示装置に関し、特に、屋外等に配置され冷却機能を備えた表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタルサイネージ等の広告媒体として、屋外で使用される表示装置が普及している。
このような屋外で使用される表示装置では、直射日光が表示装置に照射されるため、装置の温度が上昇しやすいという問題がある。
そこで、例えば、特許文献１では、温度センサによって本体部内の温度を検出し、かつ照度センサによって直射日光の有無を検知することで、本体部内が高温になっている場合や直射日光が照射されている場合には、表示を停止させる、あるいは冷却用のファンを駆動させる表示装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２８２１０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
通常、照度センサは、表示パネルの前面周辺部に配置されるが、近隣の建造物によって生じる影によって、表示パネルの大部分には日光が当たっているものの、照度センサには日光が当たっていない状況になることがある。
この場合、表示パネルには日光が当たっているにも係わらず、日光が当たっていないと誤判断する。その結果、日光が照射しているのに冷却ファンが駆動せず、表示パネルの温度が上昇してしまう、という問題が発生する。
【０００５】
さらに、上記公報に開示された構成では、温度センサと比較して高価な照度センサを取り付けた場合でも、照度センサは日光だけでなく街灯等の明かりにも反応してしまうおそれがある。このため、日光が当たって表示パネル表面の温度が上昇していることを正確に検知することができるとは言い難い。
特に、屋外で使用される表示装置は、日光が当たる表示パネル表面の温度上昇を回避することが重要である一方で、表示パネルの表面に、直接、温度センサ等を装着すると、表示の妨げになってしまう。
【０００６】
よって、表示パネルの表示の邪魔をすることなく、表示パネルの表面の温度上昇を正確に検出し、この検出結果に基づいて、冷却ファンを駆動制御することが重要となる。
本開示は、屋外に配置される表示装置の冷却制御をより適切に実行することが可能な屋外用表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の屋外用表示装置は、表示パネルと、透明な保護部材と、筐体と、ファンと、駆動部と、吸気部と、排気部と、第１温度検出部と、第２温度検出部と、制御部と、を備えている。透明な保護部材は、表示パネルの前面側に所定の隙間を空けて設けられている。筐体は、表示パネルを収容する。ファンは、表示パネルと保護部材との間に形成される所定の隙間に空気流を発生させる。駆動部は、ファンを回転駆動する。吸気部は、隙間に送られる空気を筐体の外部から吸気する。排気部は、隙間を通過した空気を筐体の外部に排気する。第１温度検出部は、環境温度および吸気部側の温度を検出する。第２温度検出部は、排気部側の温度を検出する。制御部は、第１温度検出部において検出された吸気側の温度と第２温度検出部において検出された排気側の温度の差を差分値として算出するとともに、第１温度検出部において検出された環境温度および差分値に基づいて回転速度を設定し、駆動部を制御する。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、屋外で使用される表示装置の表示パネルの冷却をより適切に実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本開示の一実施形態に係る表示装置の概略的な側方断面図。
【図２】図１の表示装置を裏面側から見た概略図。
【図３】図１の表示装置の制御ブロック図。
【図４】図３の表示装置内に形成される機能ブロック図。
【図５】図１の表示装置によって実行される制御例を示すフローチャート。
【図６】図１の表示装置における段階的なファンの回転制御の内容を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本開示の一実施形態に係る表示装置について、図面を参照して説明する。
図１は、表示装置１０の断面を側方から見た場合の概略図である。表示装置１０は、主に、屋外で使用されるデジタルサイネージ用の表示装置であって、表示パネル１、保護ガラス２（保護部材の一例）、排気ファン３（ファンの一例）、排気口４（排気部の一例）、吸気口５（吸気部の一例）、筐体６を備えている。
【００１１】
表示パネル１は、液晶表示パネルであって、各種広告等に関する映像等を表示する。
なお、本実施形態では、表示装置として液晶表示パネルが用いられているが、プラズマパネル、有機ＥＬパネルを用いることもできる。
保護ガラス２は、表示パネル１の前面側に、表示パネル１から所定の間隔だけ離間した位置に配置されている。これにより、保護ガラス２は、表示パネル１を衝撃や水・塵等から保護している。
【００１２】
排気ファン３は、駆動モータ３ａ（駆動部の一例）によって回転駆動されており、表示パネル１と保護ガラス２との間の隙間に強制的な空気流を発生させて表示パネル１前面の発熱を防止するために設けられている。排気ファン３は、表示パネル１の裏面側の空間における上側に設けられている。
排気口４は、排気ファン３の回転によって生じる空気の流れの最下流側に配置されており、筐体６の外へ排気を行う。
【００１３】
吸気口５は、排気ファン３の回転によって生じる空気の流れの最上流側であって、に配置されており、筐体６内へ吸気を行う。より具体的には、吸気口５は、表示パネル１の裏面側における下側の位置に設けられる。
よって、本実施形態の表示装置１０の構成では、表示パネル１の裏面下側から外気を取り込み、取り込まれた空気が表示パネル１の前面を下から上に流れ、そして裏面上側に配置された排気ファン３を経由して、排気口５から排気される。
【００１４】
なお、本実施形態では、吸気側にファンが設けられておらず、排気側の排気ファン３のみで吸気を行っているが、吸気側の吸気ファンのみで吸排気を行ってもよいし、吸気側・排気側の双方にそれぞれファンを設けてもよい。
筐体６は、金属製または樹脂製の箱型の部材であって、内部に表示パネル１、これを駆動するためのＣＰＵ１１（図３参照）を含む電気回路等を収納する。
【００１５】
図２は、表示装置１０を裏面から見た概略図である。
本実施形態の表示装置１０では、図２に示すように、排気ファン３は、排気口４が形成された高さ位置において、水平方向に沿って６つ配置されている。つまり、排気ファン３と排気口４とは、表示パネル１に垂直な平面視において、重複する位置に配置されている。
【００１６】
これにより、排気ファン３によって形成される空気の流れによって、筐体６内の空間において生じた熱を排気口４から筐体６の外部へと排出することができる。
また、排気ファン３の近傍には、図１および図２に示すように、表示パネル１の背面側における排気ファン３によって形成される空気流の流路上となる位置に、排気側温度センサ７ａ，７ｂが配置されている。排気側温度センサ７ａ，７ｂは、筐体６の外部へ排気される排気の温度を測定する。
【００１７】
一方、吸気口５の近傍には、図１および図２に示すように、表示パネル１の背面側における排気ファン３によって形成される空気流の流路上となる位置に、吸気側温度センサ８ａ，８ｂが配置されている。吸気側温度センサ８ａ，８ｂは、筐体６の外部から筐体６の内部へと流入してくる吸気の温度を測定する。
なお、吸気口５には、埃の浸入を防ぐ防塵フィルタや、水の浸入を防ぐ邪魔板（バッフル）が設けられている。同様に、排気口４にも、防塵フィルタやバッフルが設けられる。
【００１８】
また、本実施形態では、排気口４側のバッフルおよび防塵フィルタは、排気ファン３の背面側（保護ガラス２側）に設けられている。
なお、本実施形態の表示装置１０では、後述する排気ファン３の回転速度を決定する際に、環境温度Ｔ１も考慮している。そして、吸気側温度センサ８によって測定される吸気の温度は、筐体６内へ取り込まれてすぐに測定されることから、外気温とほぼ同じであると考えられる。よって、本実施形態の表示装置１０では、吸気側温度センサ８で測定された温度が環境温度であるとみなして後述する処理を行っている。
【００１９】
図３は、本実施形態の表示装置１０内に形成される制御ブロック図である。
本実施形態の表示装置１０は、図３に示すように、ＣＰＵ１１が、表示パネル１、排気側温度センサ７ａ，７ｂ、吸気側温度センサ８ａ，８ｂ、および排気ファン３の駆動モータ３ａと接続されている。
そして、ＣＰＵ１１は、図示しない記憶部等に格納されている各種プログラムを読み込んで、図４に示すような機能ブロック（差分部（制御部）２４、演算部（制御部）２５、および制御部２６）を形成し、後述する排気ファン３の回転数制御を実行する。
【００２０】
差分部２４は、吸気側温度センサ８ａ，８ｂにおいて検出された吸気温度Ｔ２２と排気側温度センサ７ａ，７ｂにおいて検出された排気温度Ｔ２１との差を算出する。
演算部２５は、以下の数式（１）によって求められる温度制御用ファクタＦの算出を行う。
Ｆ＝Ｔ１＋α×Ｔ２  ・・・・・（１）
ここで、αは係数である。
【００２１】
なお、係数αの値は、表示装置１０に対する日射量やファンによる冷却能力（ファン回転数等）等、複数のパラメータを考慮して設定される。本実施形態の表示装置１０では、環境温度Ｔ１の影響よりも、排気温度Ｔ２１と吸気温度Ｔ２２との温度差を示す差分値Ｔ２の影響が大きくなるように、排気ファン３の回転数制御を実施するために、αは１．０よりも大きい値に設定されている。
【００２２】
制御部２６は、演算部２５において算出された温度制御用ファクタＦと、所定の閾値（第１制御用閾値ｔｈ１、第２制御用閾値ｔｈ２）とを対比した結果に基づいて、排気ファン３の回転数を設定する。
なお、具体的な排気ファン３の回転数制御については、後述する制御フローの中で説明する。
【００２３】
図５は、表示装置１０が実行する制御例を示すフローチャートである。なお、以下の制御は、表示装置１０の筐体６内に実装されたＣＰＵ１１等によって実行される。
まず、ステップＳ１では、環境温度センサとしても用いられる吸気側温度センサ８によって測定された環境温度Ｔ１を取得する。また、排気側温度センサ７によって測定された排気温度Ｔ２１、吸気側温度センサ８によって測定された吸気温度Ｔ２２を取得する。
【００２４】
ステップＳ２では、上記取得した排気温度Ｔ２１と吸気温度Ｔ２２との差分値Ｔ２の算出を行う。
ステップＳ３では、上述した数式（１）により、温度制御用ファクタＦの算出を行う。
ステップＳ４では、温度制御用ファクタＦが制御用閾値ｔｈ１より小さいか否かを判定する。ここで、温度制御用ファクタＦが第１制御用閾値ｔｈ１より小さい場合は、排気ファン３の回転数を「小」に設定する（ステップＳ５）。
【００２５】
一方、温度制御用ファクタＦが第１制御用閾値ｔｈ１より大きい場合は、ステップＳ６へ進む。
ステップＳ６では、温度制御用ファクタＦが、第１制御用閾値ｔｈ１と第２制御用閾値ｔｈ２との間の範囲内にあるか否かを判定する。ここで、温度制御用ファクタＦが、上記第１・第２制御用閾値ｔｈ１，ｔｈ２の間（範囲内）である場合は、排気ファン３の回転数を「中」に設定する（ステップＳ７）。
【００２６】
一方、温度制御用ファクタＦが、この範囲内ではない場合（すなわち、第２制御用閾値ｔｈ２よりも大きい場合）は、排気ファン３の回転数を「大」に設定する（ステップＳ８）。
そして、ステップＳ５、Ｓ７あるいはＳ８の終了後、ステップＳ４に戻る。
すなわち、本実施形態の表示装置１０では、以上のように、温度制御用ファクタＦと第１・第２制御用閾値ｔｈ１，ｔｈ２とを比較して、図６に示すように、排気ファン３の回転数を３段階で切り替えるように制御を行う。
【００２７】
より具体的には、温度制御用ファクタＦの値が第１閾値ｔｈ１よりも小さい場合には、排気ファン３の回転数を「小」に設定する。そして、温度制御用ファクタＦが、上記第１・第２制御用閾値ｔｈ１，ｔｈ２の間である場合には、排気ファン３の回転数を「中」に設定する。そして、温度制御用ファクタＦが、第２制御用閾値ｔｈ２よりも大きい場合には、排気ファン３の回転数を「大」に設定する。
【００２８】
本実施形態の表示装置１０では、直射日光が当たる屋外に設置されるため、上述のように、排気ファン３を回転させることにより、表示パネル１の前面と保護ガラス２の間の隙間に風を通している。
このとき、単純にファンを最大回転で回転させると、騒音も大きくなり、消費電力も上がってしまうという問題がある。
【００２９】
ここで、例えば、外気温度が低くても日射量が多い場合には、表示パネル１の表面温度は上昇するおそれがある。また、日射量が少なくても外気温度が高い場合には、表示パネル１の表面温度は上昇するおそれがある。
そこで、本実施形態の表示装置１０では、外気温に関するファクタ（Ｔ１）と日射量に関するファクタ（α×Ｔ２）との和の値（温度制御用ファクタＦ）に基づいて、排気ファン３の回転数を制御している。
【００３０】
具体的には、本実施形態の表示装置１０では、日射量が一定であれば、ファンの回転数により表示パネル１の前面に取り入れる吸気の温度と出て行く排気の温度の温度差はほぼ一定となることに着目し、日射に関するファクタは吸気と排気の温度差（差分値Ｔ２＝排気温度Ｔ２１−吸気温度Ｔ２２）に基づいて決定している。
これに対して、照度センサを使って日射量を推定する従来の方法では、照度センサの配置場所次第で、液晶パネルの表面温度と照度センサにおける検出結果に基づく表示パネルの推定温度とに差が生じてしまい、正確な制御を行えないおそれがある。
【００３１】
本実施形態の表示装置１０では、上記制御方法の採用により、上記の問題を解決し、より適切なパネル冷却制御を実行することができる。
なお、本実施形態の表示装置１０では、図２に示すように、排気ファン３や排気口４、吸気口５を、表示装置１０の正面視における長辺側に沿って配置している。
これにより、吸気口５から流入した空気は、排気口４に到達するまでの距離が短いため、排気ファン３によって取り込んだ空気によって、表示パネル１の冷却を効果的に行うことができる。
【００３２】
また、吸気口５と排気ファン３との間も、表示装置１０の正面視における短辺側の距離だけしか離れていないため、吸気口と排気ファンとが表示装置の長辺側の距離だけ離れた位置に配置されている構成と比較して、排気ファン３による吸引力も有効に利用して効果的に表示パネル１の冷却を行うことができる。
［他の実施形態］
以上、本開示の一実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００３３】
（Ａ）
上記実施形態では、吸気口５付近に設けられた吸気側温度センサ８ａ，８ｂを、筐体６の外部の環境温度を検出する第１温度検出部、吸気の温度を測定する第２温度検出部として用いた例を挙げて説明した。しかし、本開示はこれに限定されるものではない。
例えば、環境温度を測定するための専用の環境温度センサが別途設けられていてもよい。
【００３４】
ただし、上述したように、吸気側の温度センサにおいて検出される吸気の温度は、筐体内へ取り込まれてすぐに測定されることから、環境温度とほとんど差がないものと考えられる。よって、上記実施形態のように、環境温度と吸気温度とを１つの温度センサによって検出するような構成を採用した場合でも、本技術によって得られる効果と同様の効果を得ることができるとともに、部品点数も削減することができる。
【００３５】
（Ｂ）
上記実施形態では、６個のファンを用いて駆動を行う例を挙げて説明した。しかし、本開示はこれに限定されるものではない。
例えば、表示装置の総電源容量の関係上、６個のうちの４個のファンしか使用できない場合もありうる。この場合には、例えば、４個のファンは専用の電源で駆動し、残り２つのファンは、表示パネルのバックライト（ＣＣＦＬ光源）の電源と共有すればよい。
【００３６】
ここで、表示パネルのバックライトとしてＣＣＦＬ光源を用いた場合には、温度上昇に伴ってバックライトの電流値が低くなるという特性がある。
よって、このような特性を利用することで、バックライトの出力を高出力にすることができるとともに、余った電力を残り２個のファンの駆動用に使用することができる。
なお、上記の様な構成を採用した場合には、通常時には、少ないファンで表示装置１０内の冷却を行うことになる。
【００３７】
このため、同じ冷却効果を得るためには、ファンを６個使用する場合と比較して、４個のファンを高速回転させる必要がある。よって、ファンを４個使用する場合は、ファンを６個使用する場合よりも係数αの値を大きく設定することが好ましい。
これにより、上記数式（１）における差分値Ｔ２（吸気と排気の温度差）の増減がより大きく影響するようにファンの回転数制御を実施することができる。
【００３８】
（Ｃ）
上記実施形態では、表示装置１０を、いわゆる横置き設置（表示画面の水平方向の長さが垂直方向の長さよりも長くなるように設置）した例を挙げて説明した。しかし、本開示はこれに限定されるものではない。
例えば、表示装置１０は、縦置き設置（表示画面の垂直方向の長さが水平方向の長さよりも長くなるように設置）してもよい。
【００３９】
この場合には、排気口４は、表示パネル１の裏面上側ではなく、側方（例えば、正面側から見て右側）に配置される。また、吸気口５は、表示パネル１の裏面下側ではなく、裏面の側方（排気口４と反対側の側面、例えば正面側から見て左側）に配置される。
なお、縦置きの場合と横置きの場合では、熱伝導の態様も異なるため、横置きの場合とは異なった制御を実施することが望ましい。
【００４０】
例えば、上述した係数αを横置きと縦置きの場合で異なる値を採用すればよい。
また、表示装置を縦置きで設置した場合、熱は上に上昇しやすいという性質から、表示装置１０の上側の温度が上昇しやすい。よって、上側の排気ファン３を下側の排気ファン３よりも高速に回転させ、表示装置１０の上側の冷却を強く行うようにしてもよい。
また、表示装置１０を縦置きにした場合には、暖められた空気が上方へ移動することから、筐体内の空間における上側の温度と下側の温度とに差が生じる。
【００４１】
よって、例えば、図２に示す表示装置１０を右側が上になるように縦置きにした場合には、図１および図２に示す４つの温度センサ（排気側温度センサ７ａ，７ｂ、および吸気側温度センサ８ａ，８ｂ）のうち、下側に配置された排気側温度センサ７ａと吸気側温度センサ８ａとの温度差を算出するとともに、上側に配置された排気側温度センサ７ｂと吸気側温度センサ８ｂとの温度差を算出して、温度差がより大きい方を基準にして冷却ファンの制御を実施してもよい。
【００４２】
これにより、表示装置１０を縦置きにした場合の上部空間と下部空間とにおけるそれぞれの温度差を算出し、温度差が大きい方を基準として冷却ファンの駆動制御を実施することで、より安全よりの制御を実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本開示の屋外用表示装置は、屋外で使用される表示装置の表示パネルの冷却をより適切に実行することができるという効果を奏することから、例えば、屋外に設置される液晶テレビ等の表示装置に広く適用可能である。
【符号の説明】
【００４４】
１      表示パネル
２      保護ガラス（保護部材）
３      排気ファン（ファン）
３ａ    駆動モータ（駆動部）
４      排気口（排気部）
５      吸気口（吸気部）
６      筐体
７ａ，７ｂ  排気側温度センサ（第２温度センサ）
８ａ，８ｂ  吸気側温度センサ（第１温度センサ）
１０      表示装置
１１      ＣＰＵ
２４      差分部（制御部）
２５      演算部（制御部）
２６      制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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