(57)【要約】【目的】  ライトバルブを冷却する構成でシャッタ装置を閉じた場合に生じるライトバルブの過冷却を抑制してその耐久性低下を防止することができる投写型映像表示装置を提供する。【構成】  シャッタ装置２１により、照明装置１のランプからの照明光の遮断状態（これをシャッタ装置の閉状態という）と通過状態（これをシャッタ装置の開状態という）とを切り替えることができる。システム制御回路４０は、シャッタ装置２１が閉状態であるとの情報を検出部４７から受け取ったときには、パネルファン電源４５に対して、ファン回転数を低減させる指令を行う。この指令を受けたパネルファン電源４５は、パネル冷却ファン４６（ファンモータ）への供給電力を低減させる。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から出射された光をライトバルブにて光変調して映像光を投写する投写型映像表示装置において、機械的に開閉し、閉状態にて前記光を遮断するシャッタ装置と、前記シャッタ装置の開閉情報を出力するシャッタ情報出力部と、前記ライトバルブを空冷又は液冷する冷却手段と、前記シャッタ装置が閉状態であるときに前記ライトバルブに対する冷却能力を低減する冷却制御手段と、を備えたことを特徴とする投写型映像表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の投写型映像表示装置において、前記光源の光出射側に一対のフライアイレンズから成るインテグレータレンズを備え、前記シャッタ装置は前記一対のフライアイレンズ間に設けられていることを特徴とする投写型映像表示装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の投写型映像表示装置において、前記ライトバルブの温度を検出する温度センサを備え、前記冷却制御手段は前記冷却手段の冷却能力を前記温度センサの出力に基づいて制御するように構成されたことを特徴とする投写型映像表示装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の投写型映像表示装置において、前記シャッタ装置が閉状態であるときに前記冷却手段からの吸熱媒体を前記シャッタ装置に導くように構成されたことを特徴とする投写型映像表示装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の投写型映像表示装置において、前記シャッタ装置が閉状態であるときに前記冷却手段への供給電力を停止又は低減することを特徴とする投写型映像表示装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の投写型映像表示装置において、前記冷却制御手段は、前記シャッタ装置が閉状態となってから所定時間後に前記ライトバルブに対する冷却能力を低減することを特徴とする投写型映像表示装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の投写型映像表示装置において、前記光源を空冷又は液冷する冷却手段を備え、前記冷却制御手段は、前記シャッタ装置が閉状態であるときに前記光源に対する冷却能力を増大することを特徴とする投写型映像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、液晶プロジェクタなどの投写型映像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶プロジェクタの利用方法として、パーソナルコンピュータから出力された映像信号を受け取って映像投写することが行われる。すなわち、プレゼンテーションを行う者がパーソナルコンピュータを操作して参加者に見せたい映像をパーソナルコンピュータのディスプレイに表示させると、その映像と同じ映像が液晶プロジェクタによってスクリーン上に拡大投写され、参加者全員が当該映像を見ることができる。一方、プレゼンテーションを行う者にとっては、操作途中に現れる映像が参加者に見られるのを望まない場合がある。なお、光源の光出射側にシャッタを備える液晶プロジェクタがある（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−３６５６０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ランプを点灯したままで、どのような映像も投影したくないといった要求に対応するために、ランプからの光を遮断するメカニカルなシャッタ装置を設けることが考えられる。しかしながら、上記シャッタ装置によってランプの光が遮断された場合、液晶表示パネルには光は導かれず、液晶表示パネルを冷却する構成においては、シャッタ閉時における冷却が液晶表示パネルに対して過冷却となり、液晶表示パネルの耐久性が低下することが予想される。
【０００４】
この発明は、上記の事情に鑑み、ライトバルブを冷却する構成でシャッタ装置を閉じた場合に生じるライトバルブの過冷却を抑制してその耐久性低下を防止することができる投写型映像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】
【０００５】
この発明の投写型映像表示装置は、上記の課題を解決するために、光源から出射された光をライトバルブにて光変調して映像光を投写する投写型映像表示装置において、機械的に開閉し、閉状態にて前記光を遮断するシャッタ装置と、前記シャッタ装置の開閉情報を出力するシャッタ情報出力部と、前記ライトバルブを空冷又は液冷する冷却手段と、前記シャッタ装置が閉状態であるときに前記ライトバルブに対する冷却能力を低減する冷却制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００６】
上記の構成であれば、シャッタ装置が閉状態であるときにはライトバルブに対する冷却能力が低減されるので、ライトバルブを冷却する構成でシャッタ装置を閉じた場合に生じるライトバルブの過冷却を抑制してその耐久性低下を防止することができる。
【０００７】
上記構成の投写型映像表示装置において、前記光源の光出射側に一対のフライアイレンズから成るインテグレータレンズを備え、前記シャッタ装置は前記一対のフライアイレンズ間に設けられていてもよい。
【０００８】
また、これら構成の投写型映像表示装置において、前記ライトバルブの温度を検出する温度センサを備え、前記冷却制御手段は前記冷却手段の冷却能力を前記温度センサの出力に基づいて制御するように構成されていてもよい。また、これら構成の投写型映像表示装置において、前記シャッタ装置が閉状態であるときに前記冷却手段からの吸熱媒体を前記シャッタ装置に導くように構成されていてもよい。或いは、前記シャッタ装置が閉状態であるときに前記冷却手段への供給電力を停止又は低減するようにしてもよい。
【０００９】
また、これら構成の投写型映像表示装置において、前記冷却制御手段は、前記シャッタ装置が閉状態となってから所定時間後に前記ライトバルブに対する冷却能力を低減することとしてもよい。また、これら構成の投写型映像表示装置において、前記光源を空冷又は液冷する冷却手段を備え、前記冷却制御手段は、前記シャッタ装置が閉状態であるときに前記光源に対する冷却能力を増大することとしてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、ライトバルブを冷却する構成でシャッタ装置を閉じた場合に生じるライトバルブの過冷却を抑制してその耐久性低下を防止することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、この発明の実施形態の液晶プロジェクタを図１乃至図４に基づいて説明する。
【００１２】
図１はこの実施形態の４灯３板式液晶プロジェクタを示した図である。照明装置１は、４つのランプ１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄと、ランプ１ａ，１ｂ間に配置されたミラー２と、ランプ１ｃ，１ｄ間に配置されたミラー３とから成る。各ランプは、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ等から成り、その照射光はパラボラリフレクタによって平行光となって出射され、インテグレータレンズ４へと導かれる。
【００１３】
インテグレータレンズ４は一対のフライアイレンズ４ａ・４ｂから構成されており、個々のレンズ対が照明装置１から出射された光を後述する液晶表示パネルの全面に導くようになっており、照明装置１において存在する部分的な輝度ムラを平均化し、画面中央と周辺部とでの光量差を低減する。インテグレータレンズ４を経た光は、偏光変換装置５、及び集光レンズ６を経た後、第１ダイクロイックミラー７へと導かれることになる。
【００１４】
偏光変換装置５は、偏光ビームスプリッタアレイ（以下、ＰＢＳアレイと称する）によって構成されている。ＰＢＳアレイは、偏光分離膜と位相差板（１／２λ板）とを備える。ＰＢＳアレイの各偏光分離膜は、インテグレータレンズ４からの光のうち例えばＰ偏光を通過させ、Ｓ偏光を９０°光路変更する。光路偏光されたＳ偏光は隣接の偏光分離膜にて反射されてそのまま出射される。一方、偏光分離膜を透過したＰ偏光はその前側（光出射側）に設けてある前記位相差板によってＳ偏光に変換されて出射される。すなわち、この場合には、ほぼ全ての光はＳ偏光に変換されるようになっている。
【００１５】
第１ダイクロイックミラー７は、赤色波長帯域の光を透過し、シアン（緑＋青）の波長帯域の光を反射する。第１ダイクロイックミラー７を透過した赤色波長帯域の光は、凹レンズ８を経て反射ミラー９にて反射されて光路を変更される。反射ミラー９にて反射された赤色光はレンズ１０を経て赤色光用の透過型の液晶表示パネル３１を透過することによって光変調される。一方、第１ダイクロイックミラー７にて反射したシアンの波長帯域の光は、凹レンズ１１を経て第２ダイクロイックミラー１２に導かれる。
【００１６】
第２ダイクロイックミラー１２は、青色波長帯域の光を透過し、緑色波長帯域の光を反射する。第２ダイクロイックミラー１２にて反射した緑色波長帯域の光は、レンズ１３を経て緑色光用の透過型の液晶表示パネル３２に導かれ、これを透過することで光変調される。また、第２ダイクロイックミラー１２を透過した青色波長帯域の光は、リレーレンズ１４、全反射ミラー１５、リレーレンズ１６、反射ミラー１７、及びリレーレンズ１８を経て青色光用の透過型の液晶表示パネル３３に導かれ、これを透過することで光変調される。
【００１７】
各液晶表示パネル３１，３２，３３は、入射側偏光板３１ａ，３２ａ，３３ａと、一対のガラス基板（画素電極や配向膜を形成してある）間に液晶を封入して成るパネル部３１ｂ，３２ｂ，３３ｂと、出射側偏光板３１ｃ，３２ｃ，３３ｃとを備えて成る。
【００１８】
液晶表示パネル３１，３２，３３を経ることで変調された変調光（各色映像光）は、クロスダイクロイックプリズム１８によって合成されてフルカラー映像光となる。このフルカラー映像光は、投写レンズ１９によって拡大投写され、図示しないスクリーン上に投写表示される。
【００１９】
シャッタ装置２１は、図２にも示しているように、複数のシャッタ部２２から成り、各シャッタ部２２は偏光変換装置５側に位置するフライアイレンズ４ｂの近傍であって有効照明光の通過を阻害しない位置に設けられている。各シャッタ部２２は、縦方向に配置された軸と当該軸に固着された遮光板とから成る。遮光板は受けた光を吸収するように黒色の光吸収体を樹脂や金属の部材に塗布して成る。前記軸を９０°回動させることで遮光板が回動し、照明光の遮断状態（これをシャッタ装置の閉状態という）と通過状態（これをシャッタ装置の開状態という）とを切り替えることができる。
【００２０】
この構成のシャッタ装置２１であれば、一対のフライアイレンズ４ａ・４ｂ間で照明光の遮断が行われることになるから、映像投写を一時的に停止する場合に液晶表示パネル３１，３２，３３への光入射を阻止することができる。シャッタ装置２１におけるシャッタ部２２の駆動はソレノイド等のアクチュエータによって行うことができる。シャッタ部２２の駆動情報（開閉情報）は、検出部４７（図３参照）によって、後述するシステム制御回路２０に通知されるようにしている。検出部４７はソレノイドに連結されたスイッチや近接して設けられた近接スイッチ、ソレノイドの動作をシャッタ部２２に伝える機構中に設けられたスイッチ等から成る。また、システム制御回路４０が前記ソレノイドへ開閉の信号を出力するのであれば、システム制御回路４０が検出部４７として機能することもできる。
【００２１】
図３は投写型映像表示装置における映像処理系とランプ制御系とパネル冷却ファン制御系等を示したブロック図である。映像信号処理回路２１は映像信号を入力して周波数変換（走査線数変換）や、液晶パネルの印加電圧−光透過特性に鑑みたガンマ補正処理等を行い、この補正後の映像信号（映像データ）を液晶駆動回路４２に与える。液晶駆動回路４２は、前記映像信号に基づいて液晶表示パネル３１，３２，３３を駆動する。システム制御回路４０は、ランプ電源４４やパネルファン電源４５等の動作を制御する。その詳細は後述する。ランプ電源４４はランプへの給電／停止及び電力調整（光量調整）を行う回路である。このランプ電源４４は入力映像信号の輝度信号に応じたランプ光量制御（輝度信号が高ければランプ光量を増大するといった制御）に利用される。パネルファン電源４５はパネル冷却ファン４６への給電／停止及び電力調整を行う回路である。パネル温度センサ４９は液晶表示パネルの近傍温度を計測し、この計測温度をシステム制御回路４０に与える。なお、ランプに対する冷却系や温度検出系を備えておいてもよいことは勿論である。以下、この発明にかかるシステム制御回路４０の処理について説明していく。
【００２２】
（１）システム制御回路４０は、シャッタ装置２１が閉状態であるとの情報を検出部４７から受け取ったときには、パネルファン電源４５に対して、ファン回転数を低減させる指令を行う。この指令を受けたパネルファン電源４５は、冷却ファン４６（ファンモータ）への供給電力を低減させる。勿論、シャッタ装置２１が開状態に復帰したとの情報を検出部４７から受け取ったときには、パネルファン電源４５に対して、冷却ファン４６への供給電力を元に戻す指令を行う。なお、ファン回転数を低減させるのではなく、回転停止（電力供給停止）指令を行ってもよい。また、システム制御回路４０は、シャッタ装置２１が閉じるのと同時ではなく、幾分のタイムラグを設け、閉じてから所定時間後（例えば、３秒後）に回転数低減或いは回転停止を指令してもよい。また、システム制御回路４０は、シャッタ装置２１が閉状態であるとの情報を検出部４７から受け取ったときには、ランプに対する冷却系において、冷却能力をアップさせてもよい。
【００２３】
（２）システム制御回路４０は、パネル温度センサ４９から検出温度情報を取得し、温度が上限温度以上になったと判断したときには、パネルファン電源４５に対してパネル冷却ファン４６への供給電力増加を指令する。この制御はシャッタ装置２１の開閉の有無とは関係なしに液晶表示パネルの温度を一定範囲に保つために行われるものである。前述のごとくシャッタ装置２１が閉じたときには液晶表示パネルへは光は導かれず、従って、液晶表示パネルの温度は低下して前記パネル温度センサ４９の検出温度に基づいてファン回転数は低減される。前記（１）のシャッタ閉に応じたファン回転数制御は、いわばパネル温度の低下を待たずに積極的にパネル過冷却を防止する意義を持つ。
【００２４】
ところで、シャッタ装置２１が閉じたときは、このシャッタ装置２１がランプからの光を受け止めるため、その温度上昇が著しいと予想される。一般にはランプ近傍にランプ冷却ファンが設けられており、シャッタ装置２１はランプの近傍に存在するため、ランプ冷却ファンからの冷却風を多少は受けることになり、温度上昇がある程度抑制される。しかしながら、シャッタ装置２１の温度がとても高いのにランプ冷却ファンの回転数が変わらずにシャッタ装置２１の十分な冷却が行えないことも考えられる。その一方、シャッタ装置２１が閉じたときにはパネル冷却ファン４６によるパネル冷却は殆ど不要になる。
【００２５】
そこで、図４に示すように、パネル冷却ファン４６からの冷却風をシャッタ装置２１に導くダクト５０を設けておいてもよい。また、ダクト５０には流路切替のための切替弁５０ａを設けておく。切替弁５０ａは、システム制御回路４０によって制御されるアクチュエータ（例えば、ソレノイドなど）によって駆動される。システム制御回路４０は、シャッタ装置２１が閉状態であるとの情報を検出部４７から受け取ったときには、前記切替弁５０ａを操作し、冷却ファン４６からの冷却風をシャッタ装置２１に導く。このとき、システム制御回路４０は、パネルファン電源４５に対して、ファン回転数を低減させる指令を行わなくてもよい。むしろ、ファン回転数をアップさせる指令を行ってもよい。シャッタ閉時にパネル冷却ファン４６のファン回転数をアップさせたとしても、冷却風はシャッタ装置２１側に供給されるのであるから、液晶表示パネルに対する冷却能力は低減されたものとなる。
【００２６】
なお、上記実施形態では、液晶表示パネルを用いた３板式の液晶プロジェクタを示したが、他の映像光生成系を備える投写型映像表示装置においても本発明を適用できる。また、シャッタ装置として一対のフライアイレンズ４ａ・４ｂ間に設けられる構成を示したが、これに限るものではない。また、冷却手段として空冷方式を示したが、液冷方式を採用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】この発明の実施形態の液晶プロジェクタの光学系を示した構成図である。
【図２】シャッタ装置の詳細を示した図であって、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は正面図である。
【図３】液晶プロジェクタのランプ制御系及び冷却ファン制御系を示したブロック図である。
【図４】液晶プロジェクタのランプ制御系及び冷却ファン制御系の他の例を示したブロック図である。
【符号の説明】
【００２８】
１    照明装置
１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ  ランプ
２１  シャッタ装置
３１，３２，３３  液晶表示パネル
４０  システム制御回路
４４  ランプ電源
４５  パネルファン電源
４６  パネル冷却ファン
４７  検出部
４９  温度センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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