(57)【要約】【課題】交換可能な投射レンズを適切に温度調整すること【解決手段】投射レンズ６が交換可能な投射型表示装置１００は、投射レンズの種類を判別する投射レンズ判別部７と、投射レンズを冷却するファン１０と、前記投射レンズ判別手段が判別した前記投射レンズの種類に従って前記温度調整手段の動作を制御する制御部９と、を有する。【選択図】図２
2013242496.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被投射面に画像を投射する投射レンズが交換可能な投射型表示装置であって、
前記投射レンズの種類を判別する投射レンズ判別手段と、
前記投射レンズの温度を調整する温度調整手段と、
前記投射レンズ判別手段が判別した前記投射レンズの種類に従って前記温度調整手段の動作を制御する制御手段と、
を有することを特徴とする投射型表示装置。
【請求項２】
前記投射レンズの種類と前記温度調整手段の動作条件の関係を記憶する記憶手段を更に有し、
前記制御手段は、前記投射レンズ判別手段が判別した前記投射レンズの種類に対応する前記動作条件で前記温度調整手段を動作させることを特徴とする請求項１に記載の投射型表示装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記投射型表示装置が配置される環境の温度を測定する温度計を更に有し、前記投射レンズの種類と前記温度計が測定した温度に従って前記温度調整手段の動作を制御することを特徴とする請求項１または２に記載の投射型表示装置。
【請求項４】
前記温度調整手段はファンであることを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載の投射型表示装置。
【請求項５】
前記温度調整手段は電熱変換素子であることを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載の投射型表示装置。
【請求項６】
それぞれが前記投射レンズの異なる位置の温度を調整する複数の温度調整手段を有し、
前記制御手段は、前記投射レンズ判別手段が判別した前記投射レンズの種類に従って前記複数の温度調整手段の動作を制御することを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載の投射型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶プロジェクタなどの投射型表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
投射型表示装置において、光源からの熱の影響で投射レンズのフォーカスがずれる場合がある。そこで、特許文献１は、温度変化に対応してレンズの焦点距離を補正する温度補正機構を備えた投射型表示装置を提案している。また、特許文献２は、温度センサを用いて出力値の経過時間に対する変化量に応じて温度センサの出力値を補正し、その補正値によりフォーカスを制御する投射型表示装置を提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２６４５７０号公報
【特許文献２】特開２００７−２４１２６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１及び２は、投射レンズが交換可能な投射型表示装置を考慮していない。投射レンズは種類に応じて形状、材質、構成が異なるため、熱の伝わり方や熱に対する影響も異なり、同じ補正アルゴリズムやパラメータでは対応できない場合がある。例えば、コントラストを高める仕様の投射レンズは、投射レンズ内部に開口が狭い絞りを有するが、光源の光量によっては絞りが極度の熱を受けるため、冷却を適切に行わなければ、正常な特性が得られない。また、同じ投射レンズを使用できる投射型表示装置本体を新たに設計した場合、投射レンズに対する熱の影響が同じになるとは考えにくい。このように投射レンズの種類によって熱による影響が異なるため、冷却が必要な場合と不要な場合があり、同一の冷却条件では成り立たないなどの問題がある。
【０００５】
本発明は、交換可能な投射レンズを適切に温度調整することが可能な投射型表示装置を提供することを例示的な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の投射型表示装置は、被投射面に画像を投射する投射レンズが交換可能な投射型表示装置であって、前記投射レンズの種類を判別する投射レンズ判別手段と、前記投射レンズの温度を調整する温度調整手段と、前記投射レンズ判別手段が判別した前記投射レンズの種類に従って前記温度調整手段の動作を制御する制御手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、交換可能な投射レンズを適切に温度調整することが可能な投射型表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の投射型表示装置のブロック図である。（実施例１）
【図２】図１の制御部の動作を説明するためのフローチャートである。（実施例１）
【図３】本発明の投射型表示装置のブロック図である。（実施例２）
【図４】図３の制御部の動作を説明するためのフローチャートである。（実施例２）
【図５】図３の駆動波形図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
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。
【実施例１】
【００１０】
図１は、実施例１における投射型表示装置のブロック図である。投射型表示装置１００は、画像信号処理部１、液晶駆動部２、バラスト３、光源４、光学ユニット５、投射レンズ６、投射レンズ検知部（投射レンズ検知手段）７、記憶部（記憶手段）８、制御部（制御手段）９、ファン（温度調整手段）１０を備える。
【００１１】
ＰＣなどの外部機器から与えられる画像信号は、まず画像信号処理部１に入力される。画像信号処理部１は、アナログの画像信号が入力された場合に、デジタル信号に変換するＡＤ変換や、画像サイズのスケーリング処理、さらにはキー操作時のメニュー表示や台形補正（キーストン補正）処理などを行う。
【００１２】
画像信号処理部１で処理された信号は液晶駆動部２に送られ、不図示の光学ユニット５内の液晶パネルを駆動する液晶駆動信号に変換される。バラスト３は光源４の電源であり、定電力制御を行うことによって光源４の発光量を一定に保っている。光源４の点灯・消灯制御、あるいは光源４での発光レベルを調整する調光処理を、制御部９によって行う。
【００１３】
光学ユニット５は、不図示であるが照明光学素子、液晶パネル、色分離手段、色合成手段などから構成される。光源４からの光は照明光学素子にて照度分布が均一化され、色分離手段にてＲＧＢ３色に分離される。分離された光はＲＧＢそれぞれ別々の液晶パネルに照射され、画像信号に応じて透過率（反射率）を変える。ＲＧＢそれぞれの透過光（反射光）を色合成手段にて合成することにより、画像が生成される。
【００１４】
光学ユニット５で生成された画像は、投射レンズ６によってスクリーン（被投射面）へ投射される。投射レンズ６は、不図示のマウント機構により取り外しできる構成となっており、設置条件によって最適な投射レンズを備えることができる。投射レンズ６は、フォーカスレンズやズームレンズを有する。
【００１５】
制御部（制御手段）９はマイクロコンピュータなどのＣＰＵで構成され、投射型表示装置１００の全般的な制御を行う。例えば、光源４の点灯・消灯制御や、投射レンズ６のズーム・フォーカス制御、各回路への電源供給制御、あるいはキー入力やリモコン操作時の検知を行う。制御部９は、スクリーンに投射された画像を撮像および処理してそのコントラストのピーク位置にフォーカスレンズを移動する自動焦点調節（ＡＦ）を実現してもよい。その他にも光源４の不点灯や、投射型表示装置１００内部の温度異常時に、光源を消灯するなどの終了処理を行い、ＬＥＤなどを点灯するなどによって使用者へ異常を知らせるなどの処理も行う。
【００１６】
制御部９には記憶部（記憶手段）８が接続されている。記憶部８は、ＥＥＰＲＯＭやＦＬＡＳＨメモリなどの不揮発性メモリで構成され、投射型表示装置１００の設定データや、異常発生時の状態記録（エラーコードの記録）などに使用される。本実施例では、記憶部８は、投射レンズ判別部７によって判別された投射レンズ６の種類とファン１０の動作条件の関係を記憶している。また、本実施例の制御部９は、投射レンズ判別部７によって判別された投射レンズ６の種類に従ってファン１０の動作を制御する。
【００１７】
制御方法は、まず、ファン１０の回転数を制御することが考えられる。例えば、パルス幅変調（ＰＷＭ）制御であれば、オンのパルス幅を制御することによってファン１０のデューティを制御することができる。別の制御方法として、制御部９はファン１０の不図示の電源の電圧または電流を設定してもよい。更に別の制御方法として、制御部９は、ファン１０の出力（風量）を一定にして風向を変えて、投射レンズ６に当たる風量を調整してもよい。
【００１８】
投射レンズ判別部７は、交換可能な投射レンズ６の種類を判別し、制御部９へ種類判別結果２１を送信する。
【００１９】
ファン１０は投射レンズ６の冷却手段であり、制御部９からのファン駆動信号２２に応じてオン／オフおよび、回転数の制御を行う。ファン１０が投射レンズ６を冷却するので投射レンズ６のフォーカスずれを防止することができる。なお、投射レンズ６を冷却する冷却手段は投射レンズ６を空気または冷媒を送風することによって冷却するファン１０に限定されず、ペルチェ素子などの電熱変換素子などを使用してもよい。また、投射レンズ６の温度を調整する温度調整手段は冷却手段に限定されず、ヒータなどの加熱手段（あるいはエアコンディショナ）を含んでもよい。これにより、冬季や寒冷地における温度の低下を防止することができる。なお、この場合、制御部９は、温度調整手段による調整を制御できれば足りる。これは、後述する実施例２についても同様である。
【００２０】
次に、実施例１における投射型表示装置１００の動作について説明する。
【００２１】
制御部９は、操作パネルあるいはリモコンからの電源オンを検知すると、投射準備を始める。バラスト３へ点灯指令を出して光源４を点灯させ、画像信号処理部１や液晶駆動部２などの内部回路に対して電源供給を開始する。
【００２２】
また、投射型表示装置１００の内部の各部に配置されているファンの駆動を開始するが、ここでは投射レンズ６を冷却するファン１０の駆動シーケンスに関してのみ、図２のフローチャートを用いて以下に説明する。図２において、「Ｓ」はステップ（工程）の略である。
【００２３】
まず、Ｓ１１で投射レンズ判別部７は、投射レンズ６の種類判別を行う。種類判別の方法に関しては投射レンズ６を電気的に接続し、投射レンズ６側で種類に応じて電気的に判別可能な回路を設けてもよい。あるいは投射レンズ６のマウント機構部分に複数スイッチを設け、投射レンズ毎に押すスイッチを変更させ、電気的に読み取ることで判別してもよい。但し、判別方法は限定されない。例えば、投射レンズ判別部７は、投射レンズ６のフォーカスレンズを駆動制御する制御手段やその鏡筒に取り付けられたＩＣチップと通信したり、投射レンズ６に設けられたバーコードなどを読み取ったりするなどである。
【００２４】
次に、制御部９はＳ１１での種類判別結果２１に応じて、ファン１０の駆動条件を記憶部８から読み出す（Ｓ１２）。例えば、ファン１０がＰＷＭ制御の場合、表１に示すファン−デューティ設定テーブルが記憶部８に記憶されており、種類判別結果２１が広角レンズであれば設定値３０％を、望遠レンズであれば設定値６０％を読み出す。
【００２５】
【表１】
2013242496.tif 000003
【００２６】
制御部９は、Ｓ１２で読み出したファン１０の駆動条件にてファン１０の駆動を開始する（Ｓ１３）。なお、必要があれば、投射型表示装置１００が配置される環境の温度を測定する温度計を更に設け、制御部９は環境温度によって表１のファンデューティ設定を修正してもよい。
【００２７】
以上の制御によって、投射レンズ６の種類によってファンの駆動条件を変更することができ、投射レンズの種類を交換した場合でも投射レンズに応じた温度調整が可能となる。
【実施例２】
【００２８】
図３は、実施例２における投射型表示装置１００のブロック図である。本実施例の投射型表示装置は、図１に示す構成と類似しているが、それぞれが投射レンズ６の異なる位置を冷却する複数のファン（第１のファン１０Ａ、第２のファン１０Ｂ、第３のファン１０Ｃ）を備えている点で実施例１の投射型表示装置１００と相違する。投射レンズ６、第１のファン１０Ａ、第２のファン１０Ｂ、第３のファン１０Ｃ、制御部９以外の関係は同じであるため、図３では省略されている。
【００２９】
また、制御部９からのファン駆動信号をそれぞれ第１のファン駆動信号２２Ａ、第２のファン駆動信号２２Ｂ、第３のファン駆動信号２２Ｃとし、実施例２においてもＰＷＭ駆動としている。
【００３０】
次に、実施例２における投射型表示装置の動作について説明する。図４は実施例２におけるフローチャートである。実施例１と同様に、制御部９は電源オンを検知すると、投射レンズ６の種類判別（Ｓ２１）を行い、その種類判別結果２１に応じて、記憶部８からの冷却条件の読み出し（Ｓ２２）を行う。
【００３１】
記憶部８は、表２に示すファン−デューティ設定テーブルと、表３に示すファン−駆動開始時間設定テーブルを保存している。
【００３２】
【表２】
2013242496.tif 000004
【００３３】
【表３】
2013242496.tif 000005
【００３４】
図５は、投射レンズ６の種類判別結果が標準レンズとして、各ファンの駆動信号と駆動開始時間の関係を示す波形図である。Ｓ２３では、まず第１のファン１０Ａが駆動開始時間に達しているかを判定する。標準レンズの場合は駆動開始時間が起動０分後となっているため、起動と同時に第１のファンを５０％のデューティで駆動を開始する（Ｓ２４）。
次に、第２のファン駆動開始時間に達するまで待ち（Ｓ２５）、起動１０分後にデューティ４０％で第２のファンの駆動を開始する（Ｓ２６）。同様の手順で、第３のファンも起動２０分後にデューティ２０％で駆動を開始して（Ｓ２７、Ｓ２８）、ファン駆動シーケンス終了となる。これにより、投射レンズ６の種類に応じた部分的な温度調整が可能となる。
【００３５】
このように、制御部９は、複数のファンの出力や駆動時間を異ならせることができ、本実施例では、複数のファンのうち投射レンズ６の光源４に近い位置に対応するファンの出力を上げたり、駆動時間を長くしたりしている。表２において、標準レンズよりも広角レンズや望遠レンズのデューティを上げ、表３において、標準レンズよりも広角レンズの駆動時間を長くして望遠レンズの駆動時間を短くしているが、これは一例である。また、本実施例では、投射レンズ６の光軸方向に沿って異なる複数の位置にそれぞれファンを対応させているが、一つのファンの風路を分岐させて、各分岐の出力端の径を可変にして風量を調整可能としてもよい。
【００３６】
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。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
投射型表示装置は、液晶プロジェクタの分野に適用することができる。
【符号の説明】
【００３８】
１００…投射型表示装置、６…投射レンズ、７…投射レンズ判別部、９…制御部（制御手段）、８…記憶部（記憶手段）、１０…ファン（温度調整手段）
【図１】
2013242496.tif 000006
【図２】
2013242496.tif 000007
【図３】
2013242496.tif 000008
【図４】
2013242496.tif 000009
【図５】
2013242496.tif 000010