JP4562411B2 - Projection-type image display device - Google Patents
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Description
この発明は、映像信号を光学信号に変換し、光学信号をレンズで拡大してスクリーンに投影する液晶プロジェクタ等の投射型映像表示装置に関する。 The present invention relates to a projection-type video display device such as a liquid crystal projector that converts a video signal into an optical signal, expands the optical signal with a lens, and projects it onto a screen.
液晶プロジェクタは、映像信号を処理する電子回路、電気信号として入力される映像信号を光学信号に変換するために用いる表示素子、光学信号の反射や屈折を行う光学回路、光源や光学回路に発生する熱を冷却するための冷却ファン等を用いた冷却回路等を備えている。光源としては、一般には、メタルハライドランプ、高圧水銀ランプ等のランプが用いられていたが、光源としてLEDを用いた液晶プロジェクタも開発されている。 Liquid crystal projectors are generated in electronic circuits that process video signals, display elements used to convert video signals input as electrical signals into optical signals, optical circuits that reflect and refract optical signals, light sources and optical circuits. A cooling circuit using a cooling fan or the like for cooling heat is provided. In general, lamps such as metal halide lamps and high-pressure mercury lamps have been used as light sources, but liquid crystal projectors using LEDs as light sources have also been developed.
LED光源は、メタルハライドランプ、高圧水銀ランプ等のランプ光源に比べて、消費電力に対する発光効率が高い、寿命が長いといった利点がある。 The LED light source has advantages such as higher luminous efficiency with respect to power consumption and longer life compared to lamp light sources such as metal halide lamps and high-pressure mercury lamps.
しかしながら、LED光源は発光効率がよいとはいえ、いくらかの発熱を生じる。LED素子を高密度に実装して、高い照度を得ようとした場合には、LED光源の温度も高くなる。従来の白熱ランプや高圧水銀ランプ等のランプ光源に対してLED光源は熱に弱く、高温環境下でLED光源を発光させることはLED素子の特性を低下させることになる。つまり、高温環境下ではLED素子の照度が低下するとともに、寿命も短くなる。 However, although LED light sources have good luminous efficiency, they generate some heat. When the LED elements are mounted at a high density to obtain high illuminance, the temperature of the LED light source is also increased. An LED light source is weak against heat compared to a conventional lamp light source such as an incandescent lamp or a high-pressure mercury lamp, and causing the LED light source to emit light in a high temperature environment degrades the characteristics of the LED element. That is, under high temperature environment, the illuminance of the LED element is lowered and the lifetime is shortened.
したがって、一般的には、LED素子は高温となるような場所では利用できない。高温になる可能性がある場所でLEDを使用する場合には、LED素子の保護のために、温度センサを用いて高温環境下ではLED素子を発光させなくさせるための安全装置を設ける必要がある。 Therefore, in general, the LED element cannot be used in a place where the temperature is high. When using an LED in a place where there is a possibility of high temperatures, it is necessary to provide a safety device to prevent the LED element from emitting light in a high temperature environment using a temperature sensor in order to protect the LED element. .
この発明は、光源としてLED光源が用いられている投射型映像表示装置において、LED光源の周囲温度が所定の高温とならないように、LED光源の発光量を制御することが可能となる投射型映像表示装置を提供することを目的とする。 The present invention relates to a projection-type image display apparatus in which an LED light source is used as a light source, and the light emission amount of the LED light source can be controlled so that the ambient temperature of the LED light source does not become a predetermined high temperature. An object is to provide a display device.
請求項1に記載の発明は、光源としてLED光源が用いられている投射型映像装置において、LED光源の周囲の温度を検出する温度検出器、および温度検出器の検出温度に基づいて、LED光源内のLED素子の駆動パルスのデューティ比を制御する制御手段を備え、前記制御手段は、温度検出器の検出温度が第1の所定温度未満であるときには、LED光源内のLED素子の駆動パルスのデューティ比を0より大きい予め定められた基準値となるように制御する手段、温度検出器の検出温度が第1の所定温度以上で第2の所定温度未満の範囲内であるときには、LED光源内のLED素子の駆動パルスのデューティ比が0より大きく上記基準値より小さい範囲内の値となるように制御する手段、および温度検出器の検出温度が第2の所定温度以上であるときには、LED光源内のLED素子の駆動パルスのデューティ比が0となるように制御する手段を備えていることを特徴とする。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a projection type video apparatus in which an LED light source is used as a light source, a temperature detector for detecting a temperature around the LED light source, and an LED light source based on a detected temperature of the temperature detector. Control means for controlling the duty ratio of the drive pulse of the LED element in the LED element, and the control means is configured to control the drive pulse of the LED element in the LED light source when the temperature detected by the temperature detector is lower than the first predetermined temperature. Means for controlling the duty ratio to be a predetermined reference value greater than 0, and when the temperature detected by the temperature detector is within the range of the first predetermined temperature and lower than the second predetermined temperature, the LED light source Means for controlling the duty ratio of the driving pulse of the LED element to be larger than 0 and smaller than the reference value, and the temperature detected by the temperature detector is a second predetermined value. The time is at least once, wherein the duty ratio of the driving pulse of the LED elements in the LED light source is provided with means for controlling such that 0.
この発明によれば、LED光源の周囲温度が所定の高温とならないように、LED光源の発光量を制御することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to control the light emission amount of the LED light source so that the ambient temperature of the LED light source does not become a predetermined high temperature.
以下、図面を参照して、この発明を液晶プロジェクタに適用した場合の実施例について説明する。 Embodiments in which the present invention is applied to a liquid crystal projector will be described below with reference to the drawings.
図1は、液晶プロジェクタのLED光源およびその冷却ファンを制御するための回路の構成を示している。 FIG. 1 shows a configuration of a circuit for controlling an LED light source of a liquid crystal projector and its cooling fan.
この液晶プロジェクタは、赤(R)、緑(G)、青(B)の各色毎に用意された液晶表示素子と、赤(R)、緑(G)、青(B)の各色毎に用意されたLED光源とを備えている。赤(R)用のLED光源は複数の赤色LED素子から構成され、緑(G)用のLED光源は複数の緑色LED素子から構成され、青(B)用のLED光源は複数の青色LED素子から構成されている。 This liquid crystal projector is prepared for each color of red (R), green (G), and blue (B), and for each color of red (R), green (G), and blue (B). LED light source. The LED light source for red (R) is composed of a plurality of red LED elements, the LED light source for green (G) is composed of a plurality of green LED elements, and the LED light source for blue (B) is a plurality of blue LED elements. It is composed of
図1には、これら3種類のLED光源のうちの1つのLED光源に対する制御回路のみが示されているが、他の2つのLED光源に対する制御回路も同様である。 FIG. 1 shows only the control circuit for one of the three types of LED light sources, but the control circuit for the other two LED light sources is the same.
LED光源1内の複数のLED素子は、例えば、格子状に配されている。LED光源1の周辺には、LED光源1の周囲温度が所定温度T4以上になったときに駆動停止信号を出力するサーモスタット3と、LED光源1の周囲温度を検出するための温度センサ4とが配されている。また、LED光源1の周辺には、LED光源1を冷却するための冷却ファン2が設けられている。
The plurality of LED elements in the
LED光源1は、光源駆動回路11によって駆動(パルス駆動)される。冷却ファン2はファン駆動回路12によって駆動される。光源駆動回路11およびファン駆動回路12は、マイクロコンピュータ10によって制御される。マイクロコンピュータ10には、温度センサ4によって検出された検出温度tが送られる。光源駆動回路11は、サーモスタット3によっても制御される。
The
マイクロコンピュータ10は、制御を行うのに必要な複数の基準温度値を保持している。基準温度値には、T1,T2,T3(T1<T2<T3)がある。なお、サーモスタット3の作動温度T4は、T3より大きい値である。
The
マイクロコンピュータ10は、検出温度tに応じて以下のような制御を行う。
The
(a)検出温度tがT1未満の場合
検出温度tがT1未満の場合には、マイクロコンピュータ10は、LED光源1内の各LED素子に与えられる駆動パルスのデューティ比が1となるように、光源駆動回路11を制御する。この場合には、冷却ファン2は駆動されていない。
(A) When the detected temperature t is less than T1 When the detected temperature t is less than T1, the
(b)検出温度tがT1以上の場合
検出温度tがT1以上の場合には、マイクロコンピュータ10は、冷却ファン2を駆動させるように、ファン駆動回路12を制御する。
(B) When the detected temperature t is equal to or higher than T1 When the detected temperature t is equal to or higher than T1, the
(c)検出温度tがT2以上でT3未満の場合
検出温度tがT2以上でT3未満の場合には、マイクロコンピュータ10は、LED光源1内の各LED素子に与える駆動パルスのデューティ比が0より大きくかつ1より小さい範囲内の所定値(例えば、0.5)となるように、光源駆動回路11を制御する。なお、検出温度tがT2以上でT3未満の場合には、LED光源1内の各LED素子に与える駆動パルスのデューティ比が、0より大きくかつ1より小さい範囲内において、検出温度tが高くなるほどデューティ比が小さくなるように、光源駆動回路11を制御してもよい。
(C) When the detected temperature t is equal to or higher than T2 and lower than T3 When the detected temperature t is equal to or higher than T2 and lower than T3, the
(d)検出温度tがT3以上の場合
検出温度tがT3以上の場合には、マイクロコンピュータ10は、LED光源1内の各LED素子に与える駆動パルスのデューティ比が0となるように、光源駆動回路11を制御する。これにより、LED光源1内の各LED素子は発光を停止することになる。
(D) When the detected temperature t is equal to or higher than T3 When the detected temperature t is equal to or higher than T3, the
なお、LED光源1の周囲温度が所定温度T4(T4>T3)以上になったときには、サーモスタット3から駆動停止信号が出力され、この駆動停止信号は光源駆動回路11に与えられる。光源駆動回路11は、駆動停止信号が与えられると、その動作を停止する。このように、サーモスタット3は、マイクロコンピュータ10が発熱等の原因で正常に動作しない場合等を考慮して、LED光源1を保護するために設けられている。
When the ambient temperature of the
図2は、マイクロコンピュータ10による処理手順を示している。
FIG. 2 shows a processing procedure by the
電源が入れられると(ステップS1)、LED光源1内の各LED素子に与えられる駆動パルスのデューティ比Dが1となるように、光源駆動回路11を制御する(ステップS2)。この後、検出温度tがT1以上であるか否かを判別する(ステップS3)。検出温度tがT1未満である場合には、冷却ファン2が駆動されていれば冷却ファン2を停止させるようにファン駆動回路12を制御するとともに(ステップS4)、LED光源1内の各LED素子に与える駆動パルスのデューティ比が1未満であればデューティ比が1となるように光源駆動回路11を制御した後(ステップS5)、ステップS3に戻る。
When the power is turned on (step S1), the light
上記ステップS3において、検出温度tがT1以上であると判別した場合には、冷却ファン2を駆動させるように、ファン駆動回路12を制御する(ステップS6)。そして、検出温度tがT2以上であるか否かを判別する(ステップS7)。検出温度tがT2未満である場合には、ステップS3に戻る。 If it is determined in step S3 that the detected temperature t is equal to or higher than T1, the fan drive circuit 12 is controlled to drive the cooling fan 2 (step S6). Then, it is determined whether or not the detected temperature t is equal to or higher than T2 (step S7). If the detected temperature t is less than T2, the process returns to step S3.
上記ステップS7において、検出温度tがT2以上であると判別した場合には、LED光源1内の各LED素子に与える駆動パルスのデューティ比Dが0より大きくかつ1より小さい範囲内の所定値(例えば、0.5)となるように、光源駆動回路11を制御する(ステップS8)。そして、検出温度tがT3以上であるか否かを判別する(ステップS9)。検出温度tがT3未満である場合には、ステップS3に戻る。
When it is determined in step S7 that the detected temperature t is equal to or higher than T2, the duty ratio D of the drive pulse applied to each LED element in the
上記ステップS9において、検出温度tがT3以上であると判別した場合には、LED光源1内の各LED素子に与える駆動パルスのデューティ比Dが0となるように、光源駆動回路11を制御する(ステップS10)。そして、ステップS3に戻る。
If it is determined in step S9 that the detected temperature t is equal to or higher than T3, the light
1 LED光源
2 冷却ファン
3 サーモスタット
4 温度センサ
10 マイクロコンピュータ
11 光源駆動回路
12 ファン駆動回路
DESCRIPTION OF
Claims (1)
LED光源の周囲の温度を検出する温度検出器、および
温度検出器の検出温度に基づいて、LED光源内のLED素子の駆動パルスのデューティ比を制御する制御手段、を備え、
前記制御手段は、
温度検出器の検出温度が第1の所定温度未満であるときには、LED光源内のLED素子の駆動パルスのデューティ比を0より大きい予め定められた基準値となるように制御する手段、
温度検出器の検出温度が第1の所定温度以上で第2の所定温度未満の範囲内であるときには、LED光源内のLED素子の駆動パルスのデューティ比が0より大きく上記基準値より小さい範囲内の値となるように制御する手段、および
温度検出器の検出温度が第2の所定温度以上であるときには、LED光源内のLED素子の駆動パルスのデューティ比が0となるように制御する手段、
を備えていることを特徴とする投射型映像装置。 In a projection type video apparatus in which an LED light source is used as a light source,
A temperature detector for detecting the ambient temperature of the LED light source, and a control means for controlling the duty ratio of the drive pulse of the LED element in the LED light source based on the detected temperature of the temperature detector;
The control means includes
Means for controlling the duty ratio of the drive pulse of the LED element in the LED light source to be a predetermined reference value greater than 0 when the temperature detected by the temperature detector is lower than the first predetermined temperature;
When the temperature detected by the temperature detector is within the range of the first predetermined temperature or more and less than the second predetermined temperature, the duty ratio of the drive pulse of the LED element in the LED light source is greater than 0 and less than the reference value. Means for controlling to be a value of, and means for controlling the duty ratio of the drive pulse of the LED element in the LED light source to be 0 when the temperature detected by the temperature detector is equal to or higher than the second predetermined temperature,
A projection type video apparatus comprising:
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