(57)【要約】【課題】投写運転時の表示映像に不要なノイズを発生させることもなく、除電効果を有効に発揮させるようにした投写映像表示装置を提供すること。【解決手段】本発明に係る投写映像表示装置は、光源ランプ１６から出射された光を映像信号に基づいて光変調する光変調素子を含む光学系部品と、冷却ファン２１により冷却空気を前記光学系部品に送風する冷却システムとを備えている。そして、光源ランプ１６から安定した明るさの光を出射して映像を投写する投写運転時以外の冷却ファン運転時に、冷却空気中にイオンを発生させるイオン発生器２２を動作させる。光源ランプ１６から安定した明るさの光を出射して映像を投写する投写運転時以外の冷却ファン運転時とは、光源ランプ１６を動作させた直後の光源ランプ１６が安定した明るさになるまでの間、或いは、投写運転終了直後のクールダウン運転時、クリーニング運転時の場合をいう。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源ランプから出射された光を映像信号に基づいて光変調する光変調素子を含む光学系部品と、冷却ファンにより冷却空気を前記光学系部品に送風する冷却システムとを備えた投写映像表示装置において、
光源ランプから安定した明るさの光を出射して映像を投写する投写運転時以外の冷却ファン運転時に、冷却空気中にイオンを発生させるイオン発生器を動作させるようにした
ことを特徴とする投写映像表示装置。
【請求項２】
請求項１記載の投写映像表示装置において、
前記イオン発生器は、投写運転後のクールダウン時に動作される
ことを特徴する投写映像表示装置。
【請求項３】
請求項１記載の投写映像表示装置において、
前記イオン発生器は、投写運転後のクールダウン時及び光源ランプの動作開始直後における光源ランプの立ち上がり運転時に動作される
ことを特徴する投写映像表示装置。
【請求項４】
請求項１記載の投写映像表示装置において、
前記イオン発生器は、光源ランプの動作開始直後における光源ランプの立ち上がり運転時に動作される
ことを特徴する投写映像表示装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項記載の投写映像表示装置において、
前記光変調素子は、液晶パネルである
ことを特徴する投写映像表示装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項記載の投写映像表示装置において、
前記イオン発生器は、交流式である
ことを特徴する投写映像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投写型映像表示装置に関し、特に、埃に起因する画質の低下を抑制した投写型映像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
投写映像表示装置は、近年、高輝度化及び高コントラスト化と共に画質の向上が重要となってきている。また、光学系部品の無機化により、投写型映像表示装置の長寿命化が実現されつつある。例えば、ＤＭＤ素子（デジタル  マイクロ  デバイス）を用いたプロジェクタが登場している。また、液晶プロジェクタでは、無機配向パネルや、液晶パネルの前後に配置する偏光素子として、従来の染料系偏光板に代わるワイヤーグリッドタイプなどの無機偏光板が採用されたりしている。また、これら部品は、光の透過の際に加熱されるため、冷却ファンにより機外から取り込まれた空気により冷却されている。
【０００３】
しかしながら、冷却ファンにより取り込まれた空気が、空気通路を流れ、光学系部品を冷却する際、それらとの間に摩擦が生じ、これにより、光学系部品や空気通路が帯電する。したがって、メンテナンスをせずに長時間使用すると、装置内に侵入した数ミクロンの埃が、ＤＭＤ素子やワイヤーグリッドタイプなどの無機偏光板などの光学系部品に静電吸着し、それによる明るさの低下やコントラストの低下などの問題が生じ、光学系部品単品の長寿命化のメリットを十分に生かせないという場合があった。
【０００４】
従来、このような問題に対し、光学系部品に帯電した静電気を除去するために、冷却ファンにより発生される冷却空気流中に、イオンを混入させるためのイオン発生器が用いられている。このような技術は、特許文献１、特許文献２などに記載されている。
【０００５】
イオン発生器は、空気中の酸素分子や窒素分子をイオン化する装置であって、イオン発生器の近くに帯電物があると、その帯電物を除電できる極性のイオンが帯電物に付着し、帯電物を除電する。例えば、帯電物が正に帯電したものである場合、イオン発生器により発生した負のイオンが帯電物に吸引され、帯電物が中和されて除電される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１９５４２０号公報
【特許文献２】特開２００８−１２９５３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、イオン発生器は、投写映像表示運転（以下投写運転と称する）中に動作させると、コロナ放電によるノイズが発生し、表示映像に影響を与えるという問題のあることが分かった。また、この点に関し、上記従来のものでは何らの対策も講じられていなかった。
【０００８】
本発明は、このような従来技術における問題点を解決するものであって、投写運転時の表示映像に不要なノイズを発生させることもなく、除電効果を有効に発揮させるようにした投写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】
【０００９】
請求項１に記載された発明に係る投写映像表示装置は、光源ランプから出射された光を映像信号に基づいて光変調する光変調素子を含む光学系部品と、冷却ファンにより冷却空気を前記光学系部品に送風する冷却システムとを備えた投写映像表示装置において、光源ランプから安定した明るさの光を出射して映像を投写する投写運転時以外の冷却ファン運転時に、冷却空気中にイオンを発生させるイオン発生器を動作させるようにしたことを特徴とする。ここで、光源ランプから安定した明るさの光を出射して映像を投写する投写運転時以外の冷却ファン運転時とは、光源ランプを動作させた直後の光源ランプが安定した明るさになるまでの間とか、投写運転の終了直後のクールダウン運転時、冷却風により光学系部品に付着した埃を除去するクリーニング運転時の場合をいう。
【００１０】
このような構成によれば、投写運転時にイオン発生器を動作させることがないので、イオン発生器の動作によるノイズの影響を受けずに映像を表示することができる。また、安定した明るさの投写運転時にはイオン発生器が動作されないので、投写映像表示装置の最大消費電力が増加することなく経済的である。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の投写映像表示装置において、前記イオン発生器は、投写運転後のクールダウン時に動作されることを特徴とする。
このような構成によれば、投写運転終了毎にクールダウン運転が行われるのが通常であるので、光学系部品は、埃の付着が多くなる前に投写運転の度毎に除電される。したがって、表示映像に対し、イオン発生器の動作によるノイズの影響を与えることなく、光学系部品への埃の付着を回避することができる。また、投写運転後のクールダウン毎にイオン発生器を動作させるので、最大消費電力を増大させることなく除電効果を高めることができる。
【００１２】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の投写映像表示装置において、前記イオン発生器は、投写運転後のクールダウン時及び光源ランプの動作開始直後における光源ランプの立ち上がり運転時に動作されることを特徴とする。
【００１３】
このような構成によれば、投写運転終了後に誤って電源が落とされたり、投写運転終了後の後片付けが急がされるような場合に、クールダウン運転が省略されたり、途中で中断されるような場合もあり得るが、投写運転開始時に、光源ランプの明るさが安定するまでの間、必ずイオン発生器の運転が行われるので、光学系部品の除電が投写運転毎に必ず行われる。したがって、光学系部品が長時間にわたり除電されずに放置されることがない。
【００１４】
請求項４記載の発明は、請求項１記載の投写映像表示装置において、前記イオン発生器は、光源ランプの動作開始直後における光源ランプの立ち上がり運転時に動作されることを特徴とする。
【００１５】
このような構成によれば、投写運転開始時に、光源ランプの明るさが安定するまでの間、必ずイオン発生器の運転が行われるので、光学系部品の除電が投写運転毎に必ず行われる。したがって、光学系部品が長時間にわたり除電されないということがないので、光学系部品を効率よく除電することができる。
【００１６】
請求項５記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項記載の投写映像表示装置において、前記光変調素子は、液晶パネルであることを特徴とする。
このような構成によれば、埃が付着することによる液晶パネルのコントラストの低下を回避することができるので、鮮明な映像表示寿命を維持することができる。
【００１７】
請求項６記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項記載の投写映像表示装置において、前記イオン発生器は、交流式であることを特徴とする。
このような構成によれば、エミッタから正のイオンと負のイオンが交互に発生されるので、光学系部品の帯電極性が何れであっても除電することができる。また、直流式のものと比較すると構造も簡略化される。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る投写映像表示装置によれば、投写運転時にイオン発生器を動作させることがないので、イオン発生器の動作によるノイズの影響を受けずに映像を表示することができる。また、安定した明るさの投写運転時にはイオン発生器が動作されないので、投写映像表示装置の最大消費電力が増加することなく、経済的である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態に係る投写型映像表示装置の概略を示す機能ブロック図である。
【図２】同投写型映像表示装置における冷却システムの入口部の概念図である。
【図３】同投写型映像表示装置における運転動作のタイミングチャ−トである。
【図４】変形例に係る投写型映像表示装置の運転動作のタイミングチャ−トである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態に係る投写型映像表示装置について図面を参照しながら説明する。
本実施の形態に係る電子機器としての投写型映像表示装置は、３板式液晶投写型映像表示装置であって、図１の機能ブロック図に示されるような装置を備えている。
【００２１】
この投写型映像表示装置は、映像を生成するための要素として、映像信号入力部１１、映像信号処理部１２、液晶パネル駆動部１３、液晶パネル１４、光源ランプ駆動部１５、光源ランプ１６を備えている。また、光学系部品の冷却システムに使用される冷却ファン２１、イオン発生器２２、記憶部２３を備えている。さらに、この投写型映像表示装置は、装置全体の動作を行うための制御部３１、操作部３２及び全体電源部３３を備えている。
【００２２】
映像信号入力部１１には各種映像再生機器からの映像信号が入力される。映像信号入力部１１に入力された映像信号は、Ａ／Ｄ変換、デコード等の適宜の処理が施されてデジタル信号に変換されて映像信号処理部１２へ出力される。
【００２３】
映像信号処理部１２においては、入力された映像信号に対しスケーリング処理、ガンマ補正、輝度補正などの一般的な映像処理が行われ、このような処理が行われた映像信号が液晶パネル駆動部１３へ出力される。
【００２４】
液晶パネル駆動部１３においては、映像信号処理部１２から入力された映像信号が緑色光用、赤色光用及び青色光用の各液晶セルを駆動することができる信号形態に変換される。また、この液晶パネル駆動部１３においては、緑色光用、赤色光用及び青色光用の各液晶セルを駆動のための駆動パルスが同時に生成される。
【００２５】
液晶パネル１４は、光変調する光変調素子として機能するものであって、具体的には図示しないが入射側偏光板、光学補償板、出射側偏光板などと組み合わされて液晶変調装置を構成する。
【００２６】
液晶パネル１４は、緑色光用、赤色光用及び青色光用の各液晶セルからなる。また、各液晶セルは、入力された映像信号に応じて分離光学系からの光を透過させることにより映像を作り出す。その表示映像は、投写レンズ（不図示）により所定距離離れた場所にあるスクリーンなどに結像される。
【００２７】
光源ランプ駆動部１５は、全体電源部３３から入力された直流の電圧を光源ランプ１６を駆動するのに適した波形の電圧に変換するものであって、光源ランプ１６の始動時あるいは定常動作時などに、それぞれに適した波形の電圧を出力するものであり、光源ランプ電源部とも言われるものである。
【００２８】
光源ランプ１６は、メタルハライドランプ、超高圧水銀ランプなどの放電型ランプを発光体とし、発光体からの照射光をリフレクタにより平行光として出射する。光源ランプ１６から出射された光は、各種光学系部品を介して液晶パネル１４に照射される。
【００２９】
冷却ファン２１は、液晶変調装置を構成する入射側偏光板、光学補償板、出射側偏光板、液晶パネル１４などの光学系部品を冷却する冷却システムを構成するファンである。また、この冷却ファン２１は、光源ランプ駆動部１５、光源ランプ１６、全体電源部３３などの高温になる発熱部を冷却する冷却空気として機外空気を取り入れ、この機外空気をダクトによりこれら機器へ送風するためのものであって、シロッコファンが用いられている。なお、これら冷却ファンは、光学系部品を冷却するためのファンと、発熱部を冷却するためのファンとを個別に設けることもできる。
【００３０】
また、イオン発生器２２は、交流型と直流型に大別される。交流型は、エミッタに正又は負の電圧が交互に印加されるため、エミッタから正にイオン化された分子と負にイオン化された分子とが層状になって空間に分布するように発生される。したがって、イオン発生器２２が交流型の場合は、エミッタは１個であっても正及び負のイオンを交互に発生することができる。これに対し、直流型は、エミッタを一対として用い、１本のエミッタには常に正の電圧を印加して正のイオンを発生させ、もう１本のエミッタには常に負の電圧を印加して負のイオンを発生させるものである。本実施の形態においては、簡易な構成とすることのできる交流型のイオン発生器２２が用いられている。
【００３１】
記憶部２３は、ＲＯＭ型メモリ及び不揮発性ＲＡＭ型メモリにより構成されており、この投写型映像表示装置における冷却システムの制御プログラムを含む装置全体の制御プログラムが記憶されている。
【００３２】
制御部３１は、各部との信号のやり取りを行い、投写型映像表示装置全体の動作が支障なく行われるように各部を制御する。したがって、本発明に関係する光源ランプ１６、冷却ファン２１、イオン発生器２２等は、この制御信号に基づき運転制御されている。
【００３３】
操作部３２は、ユーザが機器を操作するために設けられたものであって、運転スイッチなどのユーザが操作する部分が含まれる。操作部３２から入力された情報は、制御部３１で処理されて、制御部３１から各部へ操作内容が伝達されて実行される。
【００３４】
全体電源部３３は、外部電源からの交流電力を導き、内蔵するＡＣ／ＤＣ変換部にて変圧、整流及び平滑などの処理を施して安定化させた直流電圧として各部に供給するように構成されている。
【００３５】
本実施の形態に係る投写型映像表示装置においては、前述のように機外から機外空気を取り入れ、この機外空気を光学系部品に対しダクトにより送風する冷却システムが構成されている。以下、この冷却システムにおける機外空気取入口付近の構造について説明する。
【００３６】
図２は、この機外空気取入口の構造図の一例であって、投写型映像表示装置の筐体４１の一部に機外空気を取り入れるための冷却ファン２１を設置したファン室４２が設けられている。
【００３７】
ファン室４２は、機外に開口する機外空気取入口４３を有し、この機外空気取入口４３にはエアーフィルタ４４が設けられている。
また、ファン室４２を仕切る仕切壁４５には、冷却ファン２１の吹出口を接続する開口部４６が設けられている。そして、この開口部４６を介して、冷却ファン２１の吹出口からの冷却風を入射側偏光板、光学補償板、出射側偏光板、液晶パネル１４などの光学系部品や、光源ランプ１６、光源ランプ駆動部１５、全体電源部３３などの発熱部へ送風するための冷却ダクト４７が形成されている。
【００３８】
冷却ダクト４７は、その入口部に交流式のイオン発生器２２が設けられている。
イオン発生器２２は、正のイオン及び負のイオンを発生させ、冷却空気中にイオンを混入させている。イオンが混入されたイオン風は、空気流の通路、又は、冷却対象物に帯電した電荷を中和し、これらの帯電を防止する。
【００３９】
次に、本発明の実施の形態に係る投写型映像表示装置の動作について、図３に基づいて説明する。
ユーザが投写運転を行うべく運転スイッチを投入すると、光源ランプ１６、冷却ファン２１及びイオン発生器２２に電源が供給され、これら機器が運転される。このとき、光源ランプ１６が立ち上がり時間ｔ１を費やして安定した明るさになるので、この時間ｔ１を経過してから投写運転が開始される。本実施の形態においては、この時間ｔ１を利用してイオン発生器２２から正のイオン及び負のイオンを発生させてイオン風を生成する。
【００４０】
イオン風は、入射側偏光板、光学補償板、出射側偏光板、液晶パネル１４などの光学系部品へ供給される。そして、正に帯電している光学系部品は負のイオンを吸引し、負に帯電している光学系部品は正のイオンを吸引し、これにより各光学系部品が除電される。その結果、光学系部品への埃の付着が防止され、良好な画像が維持される。
【００４１】
因みに、イオン発生器２２による光学系部品の電荷中和の効果を見るために、試験前にイオン発生器２２で電荷を中和した入射側偏向板、出射側偏向板及び光学補償板と、電荷を中和しない入射側偏向板、出射側偏向板及び光学補償板とについて、２０００時間相当使用後のコントラスト比を見る実験を行った。その結果、前者のコントラスト比の低下が約２０パーセントであるのに対し、後者のコントラスト比の低下は約３０パーセントであった。また、塵埃の付着について肉眼で観察したところ、前者に比べ後者の汚れが顕著であった。このような結果から見ても、イオン発生器２２による除電効果を推測することができる。
【００４２】
上記のように、安定した明るさが得られた後に投写運転が行われ、この投写運転中にはイオン発生器２２を動作させないようにしている。投写運転中にイオン発生器２２を動作させると、エミッタにおけるコロナ放電により、表示映像にノイズが発生するが、本実施の形態の投写型映像表示装置のごとく投写運転中にイオン発生器２２を動作させないようにすることにより、ノイズのない良好な映像表示を行うことができる。
【００４３】
なお、このような投写運転が行われている間、冷却ファン２１が継続して運転されているので、気流により光学系部品が再度帯電する。しかし、一般に投写型映像表示装置においては、図３に示すように、投写運転終了後に光学系部品を冷却するクールダウン運転が所定時間ｔ２行われる。そこで、本発明では、このクールダウン運転を利用し、この時間ｔ２にイオン発生器２２を動作させるようにしている。これにより、イオン発生器２２を、前述の光源ランプ１６の運転開始から光源ランプ１６の明るさ安定までの立ち上がり時間ｔ１よりも長い時間動作させている。このようにして、より確実に光学系部品の除電を行うようにしている。
【００４４】
本実施の形態に係る投写型映像表示装置は、以上のように構成されているので、次のような効果を奏することができる。
（１）光源ランプ１６から安定した明るさの光を出射して映像を投写する投写運転時以外の冷却ファン運転時に、イオン発生器２２を動作させるようにしているので、投写運転時にイオン発生器２２を動作させることがない。したがって、投写運転中の表示映像にイオン発生器２２の動作に起因するノイズを発生させることがない。
【００４５】
（２）イオン発生器２２は、安定した明るさの光を出射して映像を投写する投写運転時以外の冷却ファン運転時に動作されるので、投写映像表示装置の最大消費電力が増加することがなく経済的である。
【００４６】
（３）イオン発生器２２は、通常投写運転終了毎のクールダウン運転時に動作されるので、光学系部品への埃の付着が多くなる前に除電される。これにより、映像表示に対し、イオン発生器２２の動作に起因するノイズの影響を与えることなく、光学系部品における埃の付着を回避することができる。
【００４７】
（４）実際上の問題として、投写運転終了後のクールダウン運転が行われる前や途中で電源が誤って落とされたり、或いは、投写運転後の後片付け時間が取れないような場合に、クールダウン運転が省略又は中断されるようなこともあり得る。このため、投写運転終了後のクールダウン運転時のみイオン発生器２２の運転が行われるようなものでは、十分な除電時間を取れないこともある。しかしながら、本実施の形態においては、投写運転後のクールダウン時のみならず、投写運転開始時における光源ランプ１６の明るさが安定するまでの間（立ち上げり時間ｔ１）、イオン発生器２２の運転が行われる。したがって、投写運転開始時に必ずイオン発生器２２が運転されるので、光学系部品が長時間にわたり除電されずに放置されることがない。
【００４８】
（５）投写映像表示装置の光変調素子は、液晶パネル１４を用いたものであるが、液晶パネル１４への埃の静電付着が防止されるので、液晶パネル１４のコントラストの低下を回避することができ、鮮明な映像表示寿命を長期に亘り維持することができる。
【００４９】
（６）イオン発生器２２は、交流式であって、エミッタから正のイオンと負のイオンが交互に発生されるので、光学系部品の帯電極性が何れであっても除電することができる。また、直流式のものと比較すると構造も簡略化される。
【００５０】
（変形例）
本発明は、上記実施の形態において以下のように変更することもできる。
・上記実施の形態においては、イオン発生器２２を、投写運転開始時の光源ランプ１６の明るさが安定するまでの立ち上がり時間ｔ１、及び、投写運転後のクールダウンするときの時間ｔ２の双方で運転するようにしているが、図４に示すように、後者の時間ｔ２のみとしたものも包含する。この場合は前者に比べ運転時間が長いので、投写運転終了後のクールダウンが行われる限り、効果のある除電運転を行うことができる。
【００５１】
・上記実施の形態においては、イオン発生器２２を、投写運転開始時の光源ランプ１６の明るさが安定するまでの立ち上がり時間ｔ１、及び、投写運転後のクールダウンするときの時間ｔ２の双方で運転するようにしているが、本発明は前者のみとしたものも包含する。この場合は、運転時間は後者の場合に比べ短くなるが、投写運転毎に確実に除電運転を行うことができる。
【００５２】
・投写運転終了後に、光学系部品に風を吹き付けて付着する埃を吹き払うクーリング運転を行う機能を備えた投写型映像表示装置の場合は、このクリーニング運転時にもイオン発生器２２を動作させるようにしてもよい。このようにすると、埃の取り払い作業時に光学系部品の除電が行われるので、付着した埃を効果的に除去することができる。
【００５３】
・上記実施の形態に係る冷却システムにおいては、冷却ファン２１、ファン室４２、機外空気取入口４３、冷却ダクト４７などが、入射側偏光板、光学補償板、出射側偏光板、液晶パネル１４などの光学系部品用と、光源ランプ１６、光源ランプ駆動部１５、全体電源部３３などの発熱部用とが共用された一系統とされている。しかし、冷却システムは、光学系部品用と発熱部用とを別系統にしたり、さらに細かく別系統にしたり、逆に、これらのうちの一部のみを、例えば光源ランプ用のみを別系統にしたりなど、多様に変形することもできる。なお、ここで肝要なことは、良好な画質を維持するには、光学系部品を除電することであり、このために光学系部品を冷却する系統にイオン発生器２２を設置することである。
【００５４】
・イオン発生器２２として、交流型のイオン発生器２２を用いているが、これを直流型のイオン発生器としてもよい。この場合において、光学系部品の極性は、正に帯電するものと、負に帯電するものとがあるので、正のイオン、及び負のイオンの双方を発生するものであることが必要である。
【００５５】
・本発明は種々の投写型映像表示装置に適用できる。例えば、先の実施の形態においては、３板式液晶プロジェクタを示したが、他の映像光生成系を備えた投写型映像表示装置や、ＤＬＰ（Digital Light Processingの略で合って、テキサス・インスツルメント（TI社）の登録商標）方式のプロジェクタなどに本発明を適用することもできる。
【符号の説明】
【００５６】
１４…液晶パネル、１６…光源ランプ、２１…冷却ファン、２２…イオン発生器。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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