(57)【要約】【課題】投射型画像表示装置の内部に発生する結露を検出する検出精度を上げて、投射型画像表示装置の内部温度を制御しながら、結露を解消することを可能にした投射型画像表示装置を提供すること。【解決手段】  画像を投射する投射型画像表示装置であって、前記投射型画像表示装置は、光源と、前記光源の照射光を射出する光学部と、前記光学部の結露を検出する結露検出手段と、前記投射型画像表示装置の内部温度を制御する温度制御手段と、を備え、前記結露検出手段が前記光学部の結露を検出した場合、前記温度制御手段は、前記投射型画像表示装置の内部温度を制御して、前記光学部の結露を解消することを特徴とする投射型画像表示装置。ことを特徴とする構成とした。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を投射する投射型画像表示装置であって、
前記投射型画像表示装置は、光源と、
前記光源の照射光を射出する光学部と、
前記光学部の結露を検出する結露検出手段と、
前記投射型画像表示装置の内部温度を制御する温度制御手段と、を備え、
前記結露検出手段が前記光学部の結露を検出した場合、
前記温度制御手段は、前記投射型画像表示装置の内部温度を制御して、前記光学部の結露を解消することを特徴とする投射型画像表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の投射型画像表示装置において、
前記結露検出手段は、前記光源の照度を検出する光源照度検出手段と、
前記投射型画像表示装置が投射する投射光の照度を検出する投射照度検出手段と、を備え
前記照度検出手段の検出結果と、前記投射照度検出手段の検出結果を比較して、前記光学部の結露を検出することを特徴とする投射型画像表示装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の投射型画像表示装置において、
前記光源を駆動する光源駆動部と、
画像処理部と、をさらに備え、
前記温度制御手段は、前記光源の照度を変更する為に、前記光源駆動部を制御し、かつ、
前記画像処理部が出力する画像データを変更する為に、前記画像処理部を制御することを特徴とする投射型画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動装置に関し、特に画像を投射する投射型画像表示装置の駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、投射型画像表示装置を屋内外に問わず、さまざまな場所で使用する用途が増えている。投射型画像表示装置は、その筐体の内部と外部の温度差が生じる場合がある。例えば、投射型画像表示装置の筐体内部が冷えた状態で、筐体内部の温度より高い温度の場所に、投射型画像表示装置を設置すると、投射型画像表示装置の筐体内部の素子が結露してしまうことがあった。
【０００３】
特に、光学レンズや光合成プリズムといったガラス素材で構成された部材に結露が発生しやすい。また、光学部に結露が発生すると、投射型画像表示装置が投射する画像がぼやけてしまい、結露が解消されるまで、投射型画像表示装置が投射する画像を正常に投射できない問題があった。
【０００４】
例えば、特許文献１では、画像を投射する画像投射装置であって、前記画像投射装置の内部に設置される送風ファンの流路を切り換え可能に形成する流路形成部を有する技術が開示されている。前記流路形成部は、吸気口から導入された空気を排気口から排気する第１流路と、吸気口および排気口を閉鎖し、筐体内部において空気を循環させる第２流路とを切り換え可能に形成する。
【０００５】
これにより、第１流路が形成された場合は筐体内部の冷却が可能となり、第２流路が形成された場合は筐体内部を温めることが可能となる。例えば、画像投射装置が通常に動作している場合は、第１流路を形成することで筐体内部の冷却を行う。そして、画像投射装置の電源投入時に結露が発生した場合に、第２流路を形成することで筐体内部を温めて結露を解消することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１２２４８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述の特許文献に開示された従来技術では、画像投射装置の筐体内部に発生する結露を検出する手段として、画像投射装置の筐体外部の温度と筐体内部の温度の温度差を算出して、結露を検出する技術が開示されている。しかしながら、画像投射装置の筐体外部、及び筐体内部の温度差を基に、結露を検出する技術では、正しく結露を検出できない可能性がある。また、筐体内部に発生した結露を解消する為に、冷却風の流路を切り換えた場合、結露した部材に直接風を当てられるとは限らない為、結露を解消するのに時間がかかってしまう場合がある。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、結露検出手段の検出精度を上げて、結露を解消する為に、投射型画像表示装置の内部温度を制御しながら、結露を解消することを可能にした投射型画像表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は、画像を投射する投射型画像表示装置であって、前記投射型画像表示装置は、光源と、前記光源の照射光を射出する光学部と、前記光学部の結露を検出する結露検出手段と、前記投射型画像表示装置の内部温度を制御する温度制御手段と、を備え、前記結露検出手段が前記光学部の結露を検出した場合、前記温度制御手段は、前記投射型画像表示装置の内部温度を制御して、前記光学部の結露を解消することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、投射型画像表示装置の内部温度を制御しながら、投射型画像表示装置の内部に発生した結露を解消することを可能にした投射型画像表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施形態の概略構成図
【図２】第１の実施形態の光学構成図
【図３】第１の実施形態のフローチャート
【図４】第２の実施形態の概略構成図
【図５】第２の実施形態のフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態にかかわる第一の実施形態の概略構成図である。
【００１３】
［実施例１］
以下、図１を参照して、本発明の第1の実施形態による、投射型画像表示装置１００の構成について説明する。図１において、投射型画像表示装置１００は、操作部１０１、制御部１０２、光源駆動部１０３、光源１０４、画像検出部１０５、画像処理手段１０６、パネル駆動部１０７、表示パネル１０８、結露検出手段１０９、温度制御手段１１０、照明光学部２００、投射光学部２５０から構成される。
【００１４】
操作部１０１は、投射型画像表示装置１００の設定変更や光源の点灯、消灯操作等を行うことが可能である。制御部１０２は、操作部１０１から送信されるデータを基に、データ処理を行い、制御対象のブロックに指令を出す。光源駆動部１０３は、光源１０４を点灯させる為に、駆動電圧や駆動電流等の設定を行う。そして、光源１０４に規定の駆動電圧、駆動電流を供給して、光源１０４を駆動発光させる。また、光源駆動部１０３により、光源１０４の点灯、消灯の制御、及び光源１０４の発光照度の制御を行うことが可能である。
【００１５】
光源１０４は、放電型の光源や固体光源等の光を射出するものである。例えば、放電型の光源として、高圧水銀ランプやメタルハライドランプ等がある。また、固体光源として、発光ダイオード光源や半導体レーザ光源等がある。本発明において、光源１０４は、光を射出するものであればこれらに限らない。
【００１６】
画像検出部１０５は、外部の映像信号発生器機等からの映像信号を検出する。例えば、映像信号発生器として、パーソナルコンピュータやＤＶＤプレイヤー等がある。画像処理手段１０６は、画像検出部１０５からの検出結果を基に、入力画像のフォーマット、解像度等を設定し、入力画像を表示するために必要なデータをパネル駆動部１０７に送信する。パネル駆動部１０７は、画像処理手段１０６からのデータを基に、表示パネル１０８を駆動するための駆動電圧等を設定する。
【００１７】
表示パネル１０８は、ＲＧＢ光にそれぞれ対応した赤色表示パネル１０８ｒ、緑色表示パネル１０８ｇ、青色表示パネル１０８ｂの３枚の表示パネルで構成され、各表示パネルは反射型液晶表示パネルである。そして、照明光学部２００で、分光したＲＧＢ光はそれぞれ対応する表示パネルに入射し、各表示パネルは入射した照明光を反射するとともに画像信号に応じて変調して画像光を形成する。そして画像形成された光束は、照明光学部２００によりＲＧＢのそれぞれの表示パネルの画像を合成する。そして、合成された光束は、投射光学部２５０を介して、スクリーン等の投射領域に投影される。
【００１８】
ただし、本実施形態においては、反射型液晶表示パネルを用いた構成であるが、これに限らない。例えば、表示パネル１０８に透過型液晶表示パネルを用いた構成であっても、本実施形態と同等の効果を得ることが可能である。結露検出手段１０９は、検出制御部１０９ａ、光源照度検出手段１０９ｂ、投射照度検出手段１０９ｃから構成される。結露検出手段１０９は、投射型画像表示装置１００の内部素子に結露が発生したことを検出する。特に、結露検出手段１０９は、照明光学部２００や投射光学部２５０等のガラス素材で構成された部材に結露が発生したことを検出する。
【００１９】
温度制御手段１１０は、投射型画像表示装置１００の内部に発生した結露を解消する為に、投射型画像表示装置１００の内部温度を上昇させる処理を行う。そして、投射型画像表示装置１００の内部温度を上昇させる為に、温度制御手段１１０は、光源１０４の照度を上げることに加えて、投射型画像表示装置１００が投射する画像を変更する処理を行う。
【００２０】
以上の構成により、本実施形態における投射型画像表示装置１００は構成される。以下、図１を参照して、本実施形態による、結露検出手段１０９、及び温度制御手段１１０の構成、処理内容について詳細に説明する。
【００２１】
図１において、結露検出手段１０９は、検出制御部１０９ａ、光源照度検出手段１０９ｂ、投射照度検出手段１０９ｃから構成される。光源照度検出手段１０９ｂは、光源１０４の照度を検出する為に照度センサ等を備えており、検出した照度値を検出制御部１０９ａに送信する。投射照度検出手段１０９ｃは、投射光学部２５０から照射される光線の照度を検出する為に照度センサ等を備えており、検出した照度値を検出制御部１０９ａに送信する。
【００２２】
検出制御部１０９ａは、光源照度検出手段１０９ｂ、及び投射照度検出手段１０９ｃから受信した照度値を基に、投射型画像表示装置１００の内部素子の結露を検出する。より詳細に説明すると、まず、検出制御部１０９ａは、光源照度検出手段１０９ｂから受信した照度値と、投射照度検出手段１０９ｃから受信した照度値の照度差を算出する。そして、照度差が規定値以上である場合、検出制御部１０９ａは、投射型画像表示装置１００の内部に結露が発生したと判定する。また、照度差が規定値以下である場合、検出制御部１０９ａは、投射型画像表示装置１００の内部に結露が発生していないと判定する。
【００２３】
次に、温度制御手段１１０の構成、及び処理内容について説明する。まず、光源１０４の照度を上げる処理について説明する。温度制御手段１１０は、光源１０４の照度を上げて駆動させる為に必要な駆動電圧、駆動電流等の設定値を、光源駆動部１０３に送信する。そして、光源駆動部１０３は、温度制御手段１１０から受信した設定値を基に、光源１０４の照度を上げて駆動発光させる。
【００２４】
次に、投射型画像表示装置１００が投射する画像を変更する処理について説明する。温度制御手段１１０は、変更する画像の情報を画像処理手段１０６に送信する。そして、画像処理手段１０６は、温度制御手段１１０から受信した画像情報を基に、変更画像のフォーマット、解像度等を設定し、変更画像を表示するために必要なデータをパネル駆動部１０７に送信する。そして、パネル駆動部１０７は、画像処理手段１０６から受信したデータを基に、表示パネル１０８を駆動するための駆動電圧等を設定する。
【００２５】
以下、図２を参照して、本発明の第1の実施形態による、光源１０４から照明光学部２００、表示パネル１０８、投射光学部２５０までの投影系光学部について詳細に説明する。
【００２６】
図２において、光源１０４から射出される光は、偏光変換素子２０１に入射する。偏光変換素子２０１は、不図示の偏光分離膜と1/2位相差板と反射板とから構成され、光源１０４からの無偏光な光を所定の偏光方向に揃える。偏光ビームスプリッター２０２は、偏光分離膜２０３を有する。偏光分離膜２０３は、Ｓ偏光を反射してＰ偏光を透過させる特性をもつ偏光分離膜で、光源１０４からの光を透過させて、インテグレータに光を入射させる。
【００２７】
インテグレータは2枚のフライアイレンズ２０４、２０５で構成され、均一な照明強度を有する照明領域を形成する。偏光変換素子２０６は不図示の偏光分離膜と1/2位相差板と反射板とから構成され、インテグレータからの無偏光な光を所定の偏光方向に揃える。偏光方向を揃えた光は、照明光を集光するコンデンサーレンズ２０７に入射し、照明光をテレセントリックな光にするフィールドレンズ２０８、ダイクロミラー２０９に入射する。
【００２８】
ダイクロミラー２０９は、Ｇ光を透過して、Ｒ光、及びＢ光を反射させる特性をもつ為、入射光をＧ光とＲＢ光に分光する。偏光ビームスプリッター２１０、２１２、２１４はそれぞれ偏光分離膜２１１、２１３、２１５を有する。偏光分離膜２１１、２１３、２１５はそれぞれＳ偏光を反射してＰ偏光を透過させる特性をもつ偏光分離膜で、ＲＧＢそれぞれの表示パネル１０８ｒ、１０８ｇ、１０８ｂに光を入射させるとともに、表示パネル１０８ｒ、１０８ｇ、１０８ｂの反射光を透過させる。
【００２９】
色選択性位相差板２１６、２１７はそれぞれ所定波長領域の光の偏光方向を９０°変換（回転）する。赤１/４位相差板２１８ｒ、緑１/４位相差板２１８ｇ、青１/４位相差板２１８ｂはそれぞれ光の位相を１/４位相ずつ回転させる。赤複屈折フィルタ２１９ｒ、緑複屈折フィルタ２１９ｇ、青複屈折フィルタ２１９ｂはそれぞれ表示パネル１０８ｒ、１０８ｇ、１０８ｂが黒表示のときに発生する位相差を補正する複屈折性位相差補償素子としての一軸性のフィルタである。
【００３０】
上記光学系を介して入射光は表示パネル１０８に導かれる。表示パネル１０８は、ＲＧＢ光にそれぞれ対応した赤色表示パネル１０８ｒ、緑色表示パネル１０８ｇ、青色表示パネル１０８ｂの３枚の表示パネルで構成され、各表示パネルは反射型液晶表示素子である。そして、それぞれ入射した照明光を反射するとともに画像信号に応じて変調して画像光を形成する。
【００３１】
そして画像形成された光束は、偏光ビームスプリッター２１０、２１２、２１４を介してＲＧＢのそれぞれに対応する表示パネル１０８ｒ、１０８ｇ、１０８ｂの画像を合成する。合成された画像光は、投射光学部２５０を介して、投射領域に投射される。
【００３２】
以下、図３を参照して、本発明の第1の実施形態による、投射型画像表示装置１００の内部素子に発生した結露を解消する処理について説明する。図３は、投射型画像表示装置１００の内部素子に結露が発生した場合に、発生した結露を解消する処理を示すフローチャートである。まず、ステップＳ１００において、光源駆動部１０３は、制御部１０２から光源点灯指令を受信して、光源１０４を点灯させる為に、駆動電圧や駆動電流等の設定を行う。そして、光源１０４に規定の駆動電圧、駆動電流を供給して、光源１０４を点灯させる。
【００３３】
次に、ステップＳ１０１において、光源照度検出手段１０９ｂは、光源１０４の照度を検出する。次に、ステップＳ１０２において、投射照度検出手段１０９ｃは、投射光学部２５０から照射される光線の照度を検出する。次に、ステップＳ１０３において、検出制御部１０９ａは、光源照度検出手段１０９ｂから受信した照度値と、投射照度検出手段１０９ｃから受信した照度値の照度差を算出する。
【００３４】
そして、照度差が規定値以上であるか否かを判定する。ステップＳ１０３において、照度差が規定値以上であると判定された場合、ステップＳ１０４の処理を実行する。一方、ステップＳ１０３において、照度差が規定値以上でないと判定された場合、本実施形態の処理を終了する。
【００３５】
ステップＳ１０４において、温度制御手段１１０は、光源１０４の照度を上げる為に、光源１０４の照度を変更する処理を行う。温度制御手段１１０は、光源１０４の照度を上げて駆動させる為に必要な駆動電圧、駆動電流等のパラメータを、光源駆動部１０３に送信する。そして、光源駆動部１０３は、温度制御手段１１０から受信したパラメータを基に、光源１０４の照度を上げて駆動発光させる。
【００３６】
次に、ステップＳ１０５において、温度制御手段１１０は、投射型画像表示装置１００が投射する画像を変更する。変更する画像として、温度制御手段１１０は、画像光の温度が最も高くなる画像を選択する。そして、その画像データを画像処理手段１０６に送信する。ただし、本実施形態においては、ステップＳ１０４を実行した後に、ステップＳ１０５を実行する処理フローを示しているが、ステップＳ１０５を実行した後に、ステップＳ１０４を実行する処理フローであっても、本実施形態と同等の効果を得られるとする。
【００３７】
次に、ステップＳ１０６において、光源照度検出手段１０９ｂは、光源１０４の照度を検出する。次に、ステップＳ１０７において、投射照度検出手段１０９ｃは、投射光学部２５０から照射される光線の照度を検出する。次に、ステップＳ１０８において、検出制御部１０９ａは、光源照度検出手段１０９ｂから受信した照度値と、投射照度検出手段１０９ｃから受信した照度値の照度差を算出する。そして、照度差が規定値以下であるか否かを判定する。ステップＳ１０８において、照度差が規定値以下であると判定された場合、ステップＳ１０９の処理を実行する。
【００３８】
一方、ステップＳ１０８において、照度差が規定値以下でないと判定された場合、ステップＳ１０６の処理を実行する。ステップＳ１０９において、温度制御手段１１０は、光源１０４の照度値を、ステップＳ１０４を実行する前の照度値に変更する処理を行う。
【００３９】
次に、ステップＳ１１０において、温度制御手段１１０は、投射型画像表示装置１００が投射する画像を、ステップＳ１０５を実行する前の画像に変更する処理を行う。
【００４０】
以上、ステップＳ１００からステップＳ１１０までの処理を実行した後、投射型画像表示装置１００の内部素子に発生した結露を解消する処理を終了する。
【００４１】
［実施例２］
本発明の第１の実施形態では、投射型画像表示装置の内部に発生する結露を検出する為に、検出制御部１０９ａ、光源照度検出手段１０９ｂ、及び投射照度検出手段１０９ｃを有する結露検出手段を備えた投射型画像表示装置を用いた実施例について説明した。なお、本実施形態では、投射型画像表示装置の内部に発生する結露を検出する為に、検出制御部１０９ａ、及び湿度検出手段１０９ｄを有する結露検出手段１０９を備えた投射型画像表示装置１００ａを用いた実施例について説明する。
【００４２】
以下、図５、図６を参照して、本発明の第２の実施形態による、投射型画像表示装置の内部に発生する結露を検出する処理について説明する。
【００４３】
図５は、本発明の第２の実施形態による、投射型画像表示装置１００ａの構成を示す概略構成図である。ただし、図１に示す投射型画像表示装置１００と同じ機能を有するブロックに関しては、同符号を付与し、その説明を省略する。そして、追加の機能ブロックについてのみ説明する。図５において、結露検出手段１０９は、検出制御部１０９ａ、及び湿度検出手段１０９ｄを備えた構成である。湿度検出手段１０９ｄは、湿度センサ等の湿度を検出する湿度検出器を備えており、投射型画像表示装置１００ａの内部の湿度を検出する為に、照明光学部２００、投射光学部２５０周辺に設置する。
【００４４】
図６は、投射型画像表示装置１００ａの内部に発生した結露を解消する処理を示すフローチャートである。ただし、図６において、ステップＳ２００、及びステップＳ２０３からステップＳ２０４までの処理は、図４におけるステップＳ１００、及びステップＳ１０４からステップＳ１０５までの処理と同様であるため、説明を省略する。また、図６において、ステップＳ２０７からステップＳ２０８までの処理は、図４におけるステップＳ１０９からステップＳ１１０までの処理と同様であるため、説明を省略し、相違点のステップについてのみ説明する。
【００４５】
まず、ステップＳ２０１において、湿度検出手段１０９ｄは、投射型画像表示装置１００ａの内部の湿度を検出する。
【００４６】
次に、ステップＳ２０２において、検出制御部１０９ａは、湿度検出手段１０９ｄから受信した湿度値が規定値以上であるか否かを判定する。ステップＳ２０２において、湿度値が規定値以上であると判定された場合、ステップＳ２０３の処理を実行する。一方、ステップＳ２０２において、湿度値が規定値以上でないと判定された場合、本実施形態の処理を終了する。ステップＳ２０５において、湿度検出手段１０９ｄは、投射型画像表示装置１００ａの内部の湿度を検出する。
【００４７】
次に、ステップＳ２０６において、検出制御部１０９ａは、湿度検出手段１０９ｄから受信した湿度値が規定値以下であるか否かを判定する。ステップＳ２０６において、湿度値が規定値以下であると判定された場合、ステップＳ２０７の処理を実行する。一方、ステップＳ２０６において、湿度値が規定値以下でないと判定された場合、ステップＳ２０５の処理を実行する。つまり、ステップＳ２０６において、結露検出手段１０９は、投射型画像表示装置１００ａの内部に発生する結露が解消したか否かを判定する。
【００４８】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００４９】
１００：投射型画像表示装置
１０１：操作部
１０２：制御部
１０３：光源駆動部
１０４：光源
１０５：画像検出部
１０６：画像処理手段
１０７：パネル駆動部
１０８：表示パネル
１０８ｒ：赤色表示パネル
１０８ｇ：緑色表示パネル
１０８ｂ：青色表示パネル
１０９：結露検出手段
１１０：温度制御手段
２００：照明光学部
２５０：投射光学部
【図１】
2018101075.tif 000003
【図２】
2018101075.tif 000004
【図３】
2018101075.tif 000005
【図４】
2018101075.tif 000006
【図５】
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