(57)【要約】【課題】  目詰まりセンサを用いて吸気口塞ぎを検知する画像投影装置を提供すること。【解決手段】  外気を取り込む吸気口と、該吸気口を覆うエアフィルタと、該エアフィルタの目詰まり具合を検出するための目詰まりセンサと、該目詰まりセンサによって検出した目詰まり具合を記憶する記憶部と、目詰まり具合によって吸気口塞ぎを検知する制御部と、冷却ファンおよび光源部を有する画像投影装置において、前記制御部は前記記憶部に記憶された過去の目詰まり具合と今回取得した目詰まり具合より、任意時間あたりの目詰まり具合の増加量が一定以上を超えた場合に吸気口塞ぎであると判断することを特徴とする。【選択図】  図３
2020118782.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外気を取り込む吸気口と、
該吸気口を覆うエアフィルタと、
該エアフィルタの目詰まり具合を検出するための目詰まりセンサと、
該目詰まりセンサによって検出した目詰まり具合を記憶する記憶部と、
目詰まり具合によって吸気口塞ぎを検知する制御部と、
冷却ファンおよび光源部を有する画像投影装置において、
前記制御部は前記記憶部に記憶された過去の目詰まり具合と今回取得した目詰まり具合より、任意時間あたりの目詰まり具合の増加量が一定以上を超えた場合に吸気口塞ぎであると判断すること特徴とする画像投影装置。
【請求項２】
外気を取り込む吸気口と、
該吸気口を覆うエアフィルタと、
該エアフィルタの目詰まり具合を検出するための目詰まりセンサと、
該目詰まりセンサによって検出した目詰まり具合を記憶する記憶部と、
目詰まり具合によって吸気口塞ぎを検知する制御部と、
冷却ファンおよび光源部を有する画像投影装置において、
前記制御部は前記記憶部に保存された任意時間あたりの目詰まり具合から、予測目詰まり具合を算出し、
取得した目詰まり具合が予測目詰まり具合を一定以上上回る場合は吸気口塞ぎであると判断することを特徴とする画像投影装置。
【請求項３】
前記制御部は、冷却ファンの回転数に応じて、吸気口塞ぎであると判断する閾値を変更することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像投影装置。
【請求項４】
前記制御部は、吸気口塞ぎであると判断した場合に、吸気口が塞がれていることをユーザーに通知することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の画像投影装置。
【請求項５】
前記制御部は吸気口塞ぎであると判断した場合に、光源部の光量を低下させる制御をすることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の画像投影装置。
【請求項６】
前記制御部は吸気口塞ぎであると判断した場合に、冷却ファンの回転数を上昇させる制御をすることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか一項に記載の画像投影装置。
【請求項７】
前記制御部は吸気口塞ぎであると判断した後、一定時間経っても目詰まり具合が改善されない場合に、装置の電源をＯＦＦすることを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか一項に記載の画像投影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像投影装置に関し、特に目詰まりセンサを用いて吸気口塞ぎを検知する投影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、拡大した投影画像を観察するための装置として、画像表示素子に基づく画像を投影光学系でスクリーンに拡大投影する画像投影装置が提案されている。画像投影装置は、筐体内に光源、パネル、光学素子といった高温部を有している。これらの長寿命化や性能確保のために、適切な温度になるよう冷却を行うことが必要である。高温部の冷却はファンを回転させ、吸気口より吸気した外気を高温部に当てることで冷却を行っている。吸気した外気に粉塵が含まれていると、粉塵が光学部に付着し、画質に影響を及ぼす恐れがある。よって、吸気口部分には、外気に含まれる塵埃を除去するためのエアフィルターを備えている。画像投影装置を長時間使用するとエアフィルターが塵埃による目詰まりをおこし、冷却性能が低下してしまう。よって、ある程度エアフィルターが目詰まりを起こすとユーザーにエアフィルターの交換もしくは清掃を促す必要がある。また、画像投影装置の吸気口が何らかによって塞がれてしまっても冷却性能が低下してしまう。よって、吸気口が何らかによって塞がれた場合は、速やかにユーザーに通知して、吸気口塞ぎを解消するように促す必要がある。
【０００３】
従来、画像投影装置の吸気口部分に流量センサー等を配置して、吸気口を通過する風量によってエアフィルタの目詰まりを検知し、ユーザーに通知する手段が知られている。特許文献１には、エアフィルターの目詰まり具合を段階的にユーザーに通知し、目詰まり度合いが大きくなる前にエアフィルターの交換や清掃をユーザーや交換作業者に促すことが可能な技術が開示されている。
【０００４】
また、画像投影装置内に配置された温度センサーを使用して吸気口塞ぎを検知する手段が知られている。特許文献２には、室温を検知する温度センサーと冷却対象の温度を検知する温度センサーを有し、室温を検知する温度センサーの値と冷却対象の温度を検知する温度センサー値の差が所定の閾値よりも大きくなったときに吸気口塞ぎであると判断するような技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１２８２８２号公報
【特許文献２】特開２００３−４３５７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記の特許文献１に開示された従来技術では、吸気口がなんらかによって塞がれた場合を考慮していないので、塵埃による目詰まりなのか、吸気口塞ぎなのか判別することが出来ない。塵埃による目詰まりの場合は緊急度が低く、投影の邪魔にならないように通知する場合が多い。これによりユーザーへの通知が遅れ、高温部の温度がさらに上昇し、特性の劣化や部品寿命が短くなってしまう恐れがあった。
【０００７】
また、特許文献２に開示された温度センサーによる吸気口塞ぎの検知方法では、吸気口塞ぎにより温度が上昇してからでないと検知出来ず、吸気口塞ぎと検知する頃には高温部の温度が上昇してしまい、特性の劣化や部品寿命が短くなってしまう恐れがあった。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、目詰まりセンサによって塵埃によるフィルターの目詰まりか吸気口塞ぎであるかを判別し、早急にユーザーに通知することを可能にした画像投影装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、本発明に係る画像投影装置は、
外気を取り込む吸気口と、
該吸気口を覆うエアフィルターと、
該エアフィルターの目詰まり具合を検出するための目詰まりセンサと、
該目詰まりセンサによって検出した目詰まり具合を記憶する記憶部と、
目詰まり具合によって吸気口塞ぎを検知する制御部と、
冷却ファンおよび光源部を有する画像投影装置において、
前記制御部は前記記憶部に記憶された過去の目詰まり具合と今回取得した目詰まり具合より、
任意時間あたりの目詰まり具合の増加量が一定以上を超えた場合に吸気口塞ぎであると判断することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、目詰まりセンサによって塵埃によるフィルターの目詰まりか吸気口塞ぎであるかを判別し、早急にユーザーに通知することを可能にした画像投影装置の提供を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明における、画像投影装置の構成図である。
【図２】実施例１における、目詰まり具合と経過時間を表した図である。
【図３】実施例１における、使用中に吸気口が塞がれた場合の目詰まり具合と経過時間を表した図である。
【図４】実施例１における、吸気口塞ぎを検知する具体的なフローである。
【図５】実施例２における、実際の目詰まり具合と、予測目詰まり具合の時間経過を表した図である。
【図６】実施例２における、吸気口塞ぎを検知する具体的なフローである。
【図７】実施例１における、冷却ファンの回転数が上昇した場合の目詰まり具合の検知量の変化を示す図である。
【図８】実施例２における、冷却ファンの回転数が下降した場合の目詰まり具合の検知量の変化を示す図である。
【図９】実施例１および実施例２における、吸気口塞ぎであると検知された場合に、高温部の温度上昇を抑制する制御を示した具体的なフローである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１は、本発明の実施形態にかかわる画像投影装置の構成図である。
【００１４】
図１において、外装００１、入力部００２、映像処理部００３、光学部００４、パネル部００５、制御部００６、光源部００７、目詰まり検知部００８、冷却ファン００９、記憶部０１０、エアフィルター０１１、吸気口部０１２を有する画像投影装置である。
【００１５】
外装００１は画像投影装置の外側を覆っている外装であり、吸気口部０１２を有している。
【００１６】
入力部００２、はＶＧＡ、ＤＶＩ、ＨＤＭＩ（登録商標）など画像用のインターフェースコネクタを含む画像入出力部であり、パーソナルコンピュータやＤＶＤプレイヤー等の映像信号源より映像信号を入力し、映像処理部００３に出力する。
【００１７】
映像処理部００３は、入力された映像信号に対して解像度変換、台形補正、および、明るさ、コントラスト、色などの画質補正などの処理を行うことで画像形成素子としてのパネル部００５を駆動可能な映像信号を生成する。
【００１８】
光学部００４は、パネル部００５から射出した複数の色の画像光は偏光分離素子等により構成された色合成光学系によって１つに合成されてフルカラー画像光となって投影レンズより投影面に画像光を拡大投影する。
【００１９】
パネル部００５は、光源部００７からの白色光を色分離素子や偏光分離素子等により構成された色分解光学系により互いに分離された複数の色光のそれぞれが入射する。パネル部００５は、その画素ごとに入射した色光を画像光に変調する。なおパネル部００５は、透過型液晶パネルでも反射型液晶パネルでもよい。また、液晶パネルに代えて、他の表示素子を用いることもできる。
【００２０】
制御部００６は、ＣＰＵ等からなるコントローラ（制御手段）である。光源部００７の光量制御、目詰まり検知部００８の目詰まり具合の検知、予測目詰まり具合の算出、吸気口塞ぎの判定、冷却ファン００９の回転数制御、ユーザーへの各通知等を行う。光源部００７は、超高圧水銀ランプやキセノンランプ等の放電発光ランプが用いられる。なお、光源として、ＬＥＤ等、ランプ以外の光源を用いてもよい。
【００２１】
光源部００７は、駆動中に高温になるため冷却部００９によって、冷却されている。
【００２２】
目詰まり検知部００８は、エアフィルター０１１の目詰まり具合を検出するセンサ、例えば流量センサ等を備えている。エアフィルター０１１を通過する流量を検知して、エアフィルター０１１の目詰まり具合を検知する。
【００２３】
冷却ファン００９は吸気口部０１２より外気を取り込み、光源部００７、パネル部００５、光学部００４等の冷却対象に空気を送風する。
【００２４】
記憶部０１０はＲＯＭやＲＡＭ等の記憶装置である。記憶部０１０には、目詰まり検知部００８で検知した目詰まり具合等の情報を格納することが可能である。
【００２５】
エアフィルター０１１は吸気口部０１２から取り込んだ外気に含まれる塵埃を補足するフィルターを備えている。
【００２６】
吸気口部０１２は画像投影装置内に外気を取り込むための、外装００１に開いた穴やルーバーである。
【００２７】
次に、本実施例の特徴である吸気口塞ぎの検知の具体的な処理について、図２および図３にしたがって説明する。
【００２８】
図２は目詰まり検知部００８によって検知した、塵埃によるエアフィルター０１１の目詰まり具合と経過時間を表した図である。
【００２９】
エアフィルター０１１の目詰まり具合が低い状態から、時間経過と共に外気に含まれる塵埃によって目詰まり具合が高くなっていく様子を表している。画像投影装置を使用する場所の空気の汚れ具合が変わらない限り、エアフィルター０１１の目詰まり具合は徐々に高くなっていく。
【００３０】
図３は画像投影装置の使用中に吸気口部０１２が塞がれた場合のエアフィルター０１１の目詰まり具合と経過時間を表した図である。
【００３１】
画像投影装置の使用中に吸気口部０１２が塞がれた場合、吸気口部０１２から取り込む流量が大きく減少するため、目詰まり具合が急激に高くなる。目詰まり具合の急激な上昇を制御部００６が検知することによって、吸気口部０１２の塞ぎを検知することが可能である。
【００３２】
図４は吸気口部０１２の塞ぎを検知する具体的なフローである。
【００３３】
本発明の具体的な処理についてのフローチャート（図４）にしたがって説明する。
【００３４】
［ステップＳ０］
制御部００６は、目詰まり検知部００８にてエアフィルター０１１の目詰まり具合を取得し、記憶部０１０に格納する。
【００３５】
［ステップＳ１］
一定時間が経過するまで待つ。
【００３６】
［ステップＳ２］
一定時間経過後、制御部００６は、目詰まり検知部００８にてエアフィルター０１１の目詰まり具合を取得する。
【００３７】
［ステップＳ３］
制御部００６は、前回記憶部０１０に格納した目詰まり具合と今回取得した目詰まり具合を比較し、目詰まり具合の差が一定以上であるかどうかを判定する。
【００３８】
［ステップＳ４］
ステップＳ３にて、前回記憶部０１０に格納した目詰まり具合と今回取得した目詰まり具合を比較し、目詰まり具合の差が一定以上であると判定された場合は、吸気口塞ぎであると判断し、吸気口塞ぎであることをユーザーに通知する。
【００３９】
［ステップＳ５］
ステップＳ３にて、前回記憶部０１０に格納した目詰まり具合と今回取得した目詰まり具合を比較し、目詰まり具合の差が一定以上でないと判定された場合は、今回取得した目詰まり具合を記憶部０１０に格納する。
【００４０】
エアフィルター０１１が清掃され、目詰まり具合が急激に減少した場合、制御部００６はエアフィルター０１１が清掃されたと判断し、記憶部０１０に格納されている過去の目詰まり具合を消去し、吸気口塞ぎ検知の処理をリセットさせる。
【実施例２】
【００４１】
第２の実施形態における画像投影装置の概略的構成は、図１と同一であるため前述した実施形態で用いた部材と共通の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００４２】
次に、本実施例の特徴である吸気口塞ぎの検知の具体的な処理について、図５にしたがって説明する。
【００４３】
図５は目詰まり検知部００８によって検知した、エアフィルター０１１の実際の目詰まり具合と、制御部００６が以前に格納されたエアフィルター０１１の目詰まり具合から予測した予測目詰まり具合の時間経過を表した図である。
【００４４】
制御部００６は、目詰まり検知部００８によって検知した、エアフィルター０１１の目詰まり具合を一定時間毎に記憶部０１０に格納し、目詰まり具合の増加量から、以降の目詰まり具合の増加量を予測する。予測した目詰まり具合を予測目詰まり具合とする。塵埃によるエアフィルター０１１の目詰まりであれば、時間経過による目詰まり具合の増加量が予測目詰まり具合を大きく逸脱することはない。しかし、吸気口塞ぎの場合は目詰まり具合が急激に増加し、予測目詰まり具合を大きく逸脱する。これにより、塵埃による目詰まりであるか、吸気口塞ぎであるかを判別することが出来る。
【００４５】
図６は吸気口塞ぎを検知する具体的なフローである。
【００４６】
本発明の具体的な処理についてのフローチャート（図６）にしたがって説明する。
【００４７】
［ステップＳ１０］
制御部００６は、目詰まり検知部００８にてエアフィルター０１１の目詰まり具合を取得し、記憶部０１０に格納する。
【００４８】
［ステップＳ１１］
一定時間が経過するまで待つ。
【００４９】
［ステップＳ１２］
一定時間経過後、制御部００６は、目詰まり検知部００８にてエアフィルター０１１の目詰まり具合を取得し、記憶部０１０に格納する。
【００５０】
［ステップＳ１３］
制御部００６は、前回記憶部０１０に格納した目詰まり具合と、今回格納した目詰まり具合を比較し、その増加量より予測目詰まり具合を算出する。
【００５１】
［ステップＳ１４］
一定時間が経過するまで待つ。
【００５２】
［ステップＳ１５］
一定時間経過後、制御部００６は、目詰まり検知部００８にてエアフィルター０１１の目詰まり具合を取得し、記憶部０１０に格納する。
【００５３】
［ステップＳ１６］
制御部００６は、ステップＳ１３で算出した予測目詰まり具合とステップＳ１５で取得した目詰まり具合を比較して、予測目詰まり具合よりステップＳ１５で取得した目詰まり具合の差が大きいかどうかを判断する。
【００５４】
［ステップＳ１７］
ステップＳ１６にて、予測目詰まり具合よりステップＳ１５で取得した目詰まり具合の差が大きいと判断された場合、制御部００６は吸気口が塞がれたと判断し、その旨をユーザーに通知する。
【００５５】
［ステップＳ１８］
ステップＳ１６にて、予測目詰まり具合よりステップＳ１５で取得した目詰まり具合の差が大きいと判断されなかった場合、制御部００６はステップＳ１３で算出した予測目詰まり具合とステップＳ１５で取得した目詰まり具合より、予測目詰まり具合を修正する。
【００５６】
最後に制御部００６が算出した予測目詰まり具合が記憶部０１０に格納されている場合は、最後に制御部００６が算出した予測目詰まり具合を記憶部０１０から読み出すことで、ステップＳ１０からステップＳ１３のフローは省略することが可能である。
【００５７】
エアフィルター０１１が清掃され、目詰まり具合が急激に減少した場合、制御部はエアフィルター０１１が清掃されたと判断し、記憶部０１０に格納されている過去の目詰まり具合を消去し、吸気口塞ぎ検知の処理をリセットさせる。
【実施例３】
【００５８】
実施例１、実施例２共に冷却ファン００９の回転数が一定である場合の形態を示したが、画像投影装置の雰囲気温度や投影モード、光源の輝度等が変更になると冷却ファン００９の回転数が変わる場合がある。冷却ファン００９の回転数が変わると、目詰まり具合の検知量が変わると共に、目詰まり具合の変化量も変化する。よって、冷却ファン００９の回転数に応じて吸気口部０１２が塞がれたと検知する閾値を変更する必要がある。
【００５９】
図７は、実施例１の形態において冷却ファン００９の回転数が上昇した場合の目詰まり具合の検知量の変化を示す図である。
【００６０】
冷却ファン００９の回転数が上昇すると、エアフィルター０１１を通過する流量は増加し、目詰まり具合は低下するように見える。また、冷却ファン００９の回転数が上昇して、エアフィルター０１１を通過する流量が増加すると、エアフィルター０１１を通過する塵埃の量が増加するので、目詰まり具合の変化量も増加する。よって、冷却ファン００９の回転数の上昇具合によっては、吸気口塞ぎであると検知する閾値を上げる必要がある。
【００６１】
図８は、実施例２の形態において冷却ファン００９の回転数が下降した場合の目詰まり具合の検知量の変化を示す図である。
【００６２】
冷却ファン００９の回転数が下降すると、エアフィルター０１１を通過する流量は減少し、目詰まり具合は増加するように見える。また、冷却ファンの回転数が下降して、エアフィルター０１１を通過する流量が減少すると、エアフィルター０１１を通過する塵埃の量が減少するので、目詰まり具合の変化量も減少する。よって、冷却ファンの回転数の下降具合によっては、吸気口塞ぎであると検知する閾値を上げる必要がある。
【実施例４】
【００６３】
実施例１、実施例２において吸気口塞ぎの検知方法を述べた。画像投影装置の吸気口部０１２が塞がれた場合、吸気口部０１２より外気を取り込む量が減り、冷却の能力が下がる。冷却の能力が下がると、冷却対象の温度がさらに上昇してしまう。吸気口塞ぎであることをユーザーに通知して、速やかに吸気口塞ぎを解消すれば問題が無いが、吸気口塞ぎを解消するまでに時間がかかる場合には、冷却対象の温度が上昇してしまい、画質に影響を及ぼしたり、エラーにより投影が続行できなくなる恐れがある。実施例４では、吸気口塞ぎを解消するまでに時間がかかる場合の制御について述べる。
【００６４】
吸気口塞ぎによって、温度が上昇する冷却対象として光源部００７、パネル部００５、光学部００４等が挙げられる。吸気口塞ぎによって冷却対象の温度が上昇した場合に、対策として光源部００７の光量を下げることによって、光源部００７の発熱を抑え、光源部００７、パネル部００５、光学部００４の温度上昇を抑える効果が期待できる。
【００６５】
画像投影装置の吸気口が塞がれた場合、吸気口部０１２より外気を取り込む量が減り、冷却の能力が下がってしまうが、冷却ファン００９の回転数を上昇させることが可能であれば、吸気口部０１２より外気を取り込む量を増やせるので、冷却能力の低下を抑制することが期待できる。
【００６６】
上記で画像投影装置の吸気口部０１２が塞がれた場合に、冷却対象の温度上昇を抑える制御、冷却能力の低下を抑制する制御を述べたが、吸気口塞ぎを解消までには至らない可能性がある。その場合には、吸気口塞ぎの状態が持続されると画質に影響を及ぼしたり、エラーにより投影が続行できなくなる恐れがある。よって、吸気口塞ぎの状態が一定時間持続された場合に、制御部００６はユーザーに吸気口塞ぎが解消されないため画像投影装置の電源をＯＦＦする旨を通知した後、画像投影装置の電源をＯＦＦする制御を実行する。電源ＯＦＦするまでの猶予を持たせるため、ユーザーへの通知を事前に実施し、電源ＯＦＦまでの時間を通知しても良い。
【００６７】
図９は、吸気口塞ぎであると検知された場合に、冷却対象の温度上昇を抑制する制御を示した具体的なフローである。
【００６８】
本発明の具体的な処理についてのフローチャート（図９）にしたがって説明する。
【００６９】
［ステップＳ２０］
制御部００６は目詰まり検知部００８が検知した目詰まり具合により、吸気口塞ぎであることを検知する。
【００７０】
［ステップＳ２１］
吸気口塞ぎを検知したので、冷却ファン００９の回転数を上げ、光源部００７の光量を下げる旨をユーザーに通知する。
【００７１】
［ステップＳ２２］
制御部００６は冷却能力を上げるため、冷却ファン００９の回転数を上昇させる。
【００７２】
［ステップＳ２３］
光源部００７、パネル部００５、光学部００４の発熱を抑えるため、光源部００７の光量を下げる。
【００７３】
ステップＳ２２、ステップＳ２３の順番は限定しない。
【００７４】
［ステップＳ２４］
［ステップＳ２５］
一定時間が経過する間に吸気口塞ぎが解消されたかを判断する。
【００７５】
［ステップＳ２６］
以後一定時間が経過しても吸気口塞ぎが解消されなかった場合は、画像投影装置の電源をＯＦＦする旨をユーザーに通知する。
【００７６】
［ステップＳ２７］
［ステップＳ２８］
一定時間が経過する間に吸気口塞ぎが解消されたかを判断する。
【００７７】
［ステップＳ２９］
一定時間が経過する間に吸気口塞ぎが解消されなかったため、制御部００６は画像投影装置の電源をＯＦＦする旨をユーザーに通知する。
【００７８】
［ステップＳ３０］
画像投影装置の電源をＯＦＦする。
【００７９】
［ステップＳ３１］
ステップＳ２４またはステップＳ２７にて、吸気口塞ぎが解消されたと判断された場合は、冷却ファン００９の回転数と、光源部００７の光量を元に戻す旨をユーザーに通知する。
【００８０】
［ステップＳ３２］
冷却ファン００９の回転数を上昇させる前の回転数に戻す。
【００８１】
［ステップＳ３３］
光源部００７の光量を下げる前の光量に戻す。
【００８２】
ステップＳ３２、ステップＳ３３の順番は限定しない。
【００８３】
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】
【００８４】
００１  外装、００２  入力部、００３  映像処理部、００４  光学部、
００５  パネル部、００６  制御部、００７  光源部、００８  目詰まり検知部、
００９  冷却ファン、０１０  記憶部、０１１  エアフィルター、０１２  吸気口部
【図１】
2020118782.tif 000003
【図２】
2020118782.tif 000004
【図３】
2020118782.tif 000005
【図４】
2020118782.tif 000006
【図５】
2020118782.tif 000007
【図６】
2020118782.tif 000008
【図７】
2020118782.tif 000009
【図８】
2020118782.tif 000010
【図９】
2020118782.tif 000011