(57)【要約】【課題】  冷却能力の低下を抑制できる投射表示装置を提供する。【解決手段】  着脱可能な投射光学系を介して画像光を投射する投射表示装置であって、前記投射表示装置の内部から外部へ空気を排気する排気部を有し、該投射表示装置に所定の投射光学系が装着された場合に、前記排気部により空気を排気する排気条件を変更する。【選択図】  図１
2020038299.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
着脱可能な投射光学系を介して画像光を投射する投射表示装置であって、
前記投射表示装置の内部から外部へ空気を排気する排気部を有し、
該投射表示装置に所定の投射光学系が装着された場合に、前記排気部により空気を排気する排気条件を変更することを特徴とする投射表示装置。
【請求項２】
前記投射表示装置の周囲の物体までの距離を測定する測定部を有し、
前記測定部は前記所定の投射光学系が装着された場合に前記距離を測定し、
前記測定部により測定された前記距離が予め定めた閾値より小さい場合に、前記排気条件を変更することを特徴とする請求項１に投射表示装置。
【請求項３】
前記排気部は、排気される空気が流れる方向を調整する調整部を有し、
前記所定の投射光学系が装着された場合に、前記排気条件を変更することにより前記調整部は前記排気部により排気される空気の流れる方向を変更することを特徴とする、請求項１または２に記載の投射表示装置。
【請求項４】
前記所定の投射光学系が装着された場合に、前記排気条件を変更することにより前記排気部は排気される空気の単位時間当たりの流量を変更することを特徴とする、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の投射表示装置。
【請求項５】
前記所定の投射光学系が装着された場合に、前記排気条件を設定するための設定画面を表示することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の投射表示装置。
【請求項６】
前記設定画面は、前記排気条件を定めたモードを選択するための設定画面を含むことを特徴とする請求項５に記載の投射表示装置。
【請求項７】
前記設定画面は、前記排気部により排気される空気の単位時間当たりの流量を設定するための設定画面を含むことを特徴とする請求項５に記載の投射表示装置。
【請求項８】
着脱可能な投射光学系を介して画像光を投射する投射表示装置であって、
前記投射表示装置の外部から内部へ空気を吸気する吸気部を有し、
該投射表示装置に所定の投射光学系が装着された場合に、前記吸気部により空気を吸気する吸気条件を変更することを特徴とする投射表示装置。
【請求項９】
前記投射表示装置の周囲の物体までの距離を測定する測定部を有し、
前記測定部は前記所定の投射光学系が装着された場合に前記距離を測定し、
前記測定部により測定された前記距離が予め定めた閾値より小さい場合に、前記吸気条件を変更することを特徴とする請求項８に投射表示装置。
【請求項１０】
前記吸気部は、吸気される空気が流れる方向を調整する調整部を有し、
前記所定の投射光学系が装着された場合に、前記吸気条件を変更することにより前記調整部は前記吸気部により吸気される空気の流れる方向を変更することを特徴とする、請求項８または９に記載の投射表示装置。
【請求項１１】
前記所定の投射光学系が装着された場合に、前記吸気条件を変更することにより前記吸気部は吸気される空気の単位時間当たりの流量を変更することを特徴とする、請求項８ないし１０のいずれか１項に記載の投射表示装置。
【請求項１２】
前記所定の投射光学系が装着された場合に、前記吸気条件を設定するための設定画面を表示することを特徴とする請求項８ないし１１のいずれか１項に記載の投射表示装置。
【請求項１３】
前記設定画面は、前記吸気条件を定めたモードを選択するための設定画面を含むことを特徴とする請求項１２に記載の投射表示装置。
【請求項１４】
前記設定画面は、前記吸気部により吸気される空気の単位時間当たりの流量を設定するための設定画面を含むことを特徴とする請求項１２に記載の投射表示装置。
【請求項１５】
前記所定の投射光学系は、光を反射するミラー及び、投射比が０．８以下のレンズを含むことを特徴とする請求項１ないし請求項１４のいずれか１項に記載の投射表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投射表示装置に関し、特に投射表示装置の冷却に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
投射表示装置には熱を発生する光源等が内蔵されているため内部を冷却する必要がある。例えば、投射表示装置の内部の空気を排気口から外部に排気して冷却する方法が用いられている。また、焦点距離や光の投射方向が異なるレンズに交換ができる投射表示装置が用いられるようになり、投射表示装置は様々な場所に配置されるようになった。特に焦点距離の短い短焦点レンズに交換された場合、スクリーンまでの距離が短くなり投射表示装置の排気口がスクリーンや壁等の物体に近接して配置される可能性がある。
【０００３】
特許文献１には、外気温度と発熱体温度との差に基づいてファンの回転数を決定する冷
却装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１７２１１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のように、外気温度と発熱体温度との差に基づいてファンの回転数を決定する方法では、排気口にスクリーンや壁等の物体が近接して配置されている場合に、十分な排気が行われずに冷却能力が低下する可能性があった。
【０００６】
そこで本発明は、冷却能力の低下を抑制できる投射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】
【０００７】
上記課題を解決する本発明の一側面としての投射表示装置は、着脱可能な投射光学系を介して画像光を投射する投射表示装置であって、前記投射表示装置の内部から外部へ空気を排気する排気部を有し、該投射表示装置に所定の投射光学系が装着された場合に、前記排気部により空気を排気する排気条件を変更する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、冷却能力の低下を抑制できる投射表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】投射表示装置の第１の配置例を示す図である。
【図２】投射表示装置の第２の配置例を示す図である。
【図３】第１実施形態に係る投射表示装置を示す図である。
【図４】第１実施形態に係る排気条件を設定する設定画面を示す図である。
【図５】第２実施形態に係る投射表示装置を示す図である。
【図６】第２実施形態に係る排気条件を設定する設定画面を示す図である。
【図７】第３実施形態に係る投射表示装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して詳細に説明する。各図において、同一の部材については、同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の実施に有利な具体例を示すにすぎない。また、以下の実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の課題解決のために必須のものであるとは限らない。
【００１１】
＜第１実施形態＞
図１は、投射表示装置の第１の配置例を示す図である。投射表示装置１はスクリーン５に光を投射して画像を表示する装置である。図１の例では、投射表示装置１は、床に置かれた、いわゆる据え置き配置になっている。また、図１において、投射表示装置１の底面から上面へ向かう方向（上方向）をＺ軸方向とし、Ｚ軸方向に垂直な平面内で互いに直交する２方向をＸ軸方向（右方向）およびＹ軸方向（紙面の手前から奥へ向かう方向）とする。また、図１において、Ｘ軸方向は投射表示装置１の背面から前面へ向かう方向を正方向とし、Ｙ軸方向は投射表示装置１の手前の側面から奥の側面に向かう方向を正方向とする。
【００１２】
投射表示装置１の前面には、レンズ２（投射光学系）が装着されており、レンズ２を介してスクリーン５に光（画像光）を投射する。また、図１では、レンズ２として超短焦点レンズが装着されている例が示されている。ここで、超短焦点レンズは、光を反射するミラーを有することにより−Ｘ軸方向に沿った方向に光を投射する。また、超短焦点レンズの焦点距離が短いことにより投射表示装置１をスクリーン５に近接して配置することが可能である。例えば、超短焦点レンズの投射比は０．８以下であり、より好ましくは０．６以下である。ここで、投射比とは、スクリーン５に表示する画像の横の長さに対するスクリーン５からレンズ２までの距離である。例えば、画像の横の長さが１ｍでスクリーン５からレンズ２までの距離が０．６ｍの場合、投射比は０．６となる。
【００１３】
図１のように、投射表示装置１の背面が、スクリーン５の下にある閉空間３の壁に近接して配置されている。ここで、投射表示装置１はレンズ２を着脱可能な構成であり、他のレンズに交換できる。また、ミラーを有しないレンズに交換することで＋Ｘ軸方向に沿った方向に光を投射することもできる。投射表示装置１の背面には、投射表示装置１の内部の空気を外部に排気する排気部７が配置されている。
【００１４】
図２は、投射表示装置１の第２の配置例を示す図である。図２の例では、投射表示装置１は、天井から吊り下げられて設置されている、いわゆる天吊り配置になっている。また、投射表示装置１から光を投射するスクリーン５は天井から吊り下げられている。図２のように、レンズ２が装着された投射表示装置１が天吊り配置された場合、投射表示装置１の背面が、スクリーン５に近接して配置される。
【００１５】
図３は、本実施形態に係る投射表示装置を示す図である。投射表示装置１の排気部７は、空気の流れを生成する送風部７ａと、空気が流れる方向を調整する板部材７ｂ、及び板部材７ｃ（調整部）を有する。送風部７ａは、例えば、ファンとファンを回転するモータとを備え、ファンを回転させることにより空気の流れを生成する。また、ファンの回転数を制御することにより、空気の単位時間当たりの流量を調整する。また、板部材７ｂ、及び板部材７ｃは、不図示の駆動部によりＺ軸回りに回転可能になっている。板部材７ｂは投射表示装置１の背面に配置されており、板部材７ｃは投射表示装置１の側面に配置されている。図３（ａ）は、板部材７ｂ、及び板部材７ｃがＸ軸方向に沿った方向に配置された状態を示している。板部材７ｂ、及び板部材７ｃがＸ軸方向に沿った方向に配置された状態では、送風部７ａから流れてきた空気は、投射表示装置１の背面から−Ｘ軸方向に沿った方向に排気される。ここで、図１のように、投射表示装置１の後方（−Ｘ軸方向）に壁で囲まれた閉空間３がある場合、排気部７から排気された空気が閉空間３で滞留して、空気の流れが阻害されることで投射表示装置１の温度が上昇することがある。
【００１６】
また、図２のように投射表示装置１の後方（−Ｘ軸方向）にスクリーン５がある場合は、排気部７から排気された空気がスクリーン５で遮られ、空気の流れが阻害されることで投射表示装置１の温度が上昇することがある。また、排気部７から排気された空気によって、天井から吊り下げられたスクリーン５がゆれて表示される画像の視認性が低下することがある。
【００１７】
このように、レンズ２として超短焦点レンズが装着された場合に、投射表示装置１の配置場所が変更されて排気部７の冷却能力が低下することがある。また、投射表示装置１は、内部の部品が破損するおそれがある温度に上昇した場合には、例えば、光源からの光強度を低下させる、または、光源から光の照射を停止させることにより、内部の温度の上昇を抑制する。よって、排気部７の冷却能力が低下することにより、投射表示装置１の使用に支障をきたす可能性がある。
【００１８】
そこで、本実施形態に係る投射表示装置１は、超短焦点レンズのような所定のレンズが装着された場合に排気部７から排気される空気の方向を変更することを可能とする。図３は、本実施形態に係る投射表示装置を示す図である。図３（ｂ）は、板部材７ｂの配置が、図３（ａ）に示される配置から変更された状態を示している。図３（ｂ）の例では、板部材７ｂは、Ｙ軸方向に沿う方向に配置され、送風部７ａから流れてきた空気が−Ｘ軸方向に流れことを抑制する。また、複数の板部材７ｃのうち、＋Ｙ軸方向側の側面に配置された板部材７ｃがＺ軸回りに左回り（反時計回り）に約４５度回転し、−Ｙ軸方向側の側面に配置された板部材７ｃがＺ軸回りに右回り（時計回り）に約４５度回転している。
【００１９】
このように、板部材７ｂ、及び板部材７ｃが図３（ｂ）に示されるように配置されることにより、排気部７から排気される空気は、投射表示装置１の側面から前面に向かう方向（＋Ｘ軸方向）に沿った方向に流れるようになる。これにより、図１のように投射表示装置１が配置された場合、排気部７から排気された空気が閉空間３に侵入することを抑制して、排気部７の冷却能力が低下することを抑制できる。また、図２のように投射表示装置１が配置された場合、排気部７から排気された空気がスクリーン５で遮られることを抑制して、排気部７の冷却能力が低下すること、及びスクリーン５に表示される画像の視認性が低下することを抑制できる。
【００２０】
また、超短焦点レンズのような所定のレンズが装着された場合に、投射表示装置１が自動的に排気される空気の方向等の排気条件を変更するだけでなく、設定画面を表示して排気条件をユーザーが設定可能にしても良い。図４は、本実施形態に係る排気条件を設定する設定画面を示す図である。所定のレンズが装着された場合に、投射表示装置１はスクリーン５に図４に示す設定画面を表示する。ユーザーは、設定画面を介して排気条件を設定できる。例えば、排気条件として通常モード及び特殊モードを選択肢とする冷却モードを設定できる。排気条件として通常モードが設定された場合は、図３（ａ）に示すように排気を投射表示装置１の背面から−Ｘ軸方向に沿った方向に流す形態となる。また、排気条件として特殊モードが設定された場合は、図３（ｂ）に示すように排気を投射表示装置１の側面から＋Ｘ軸方向に沿った方向に流す形態となる。設定画面を介して排気条件を設定できるようにすることにより、ユーザーは投射表示装置１の設置状況に応じて、排気条件を設定できる。
【００２１】
また、本実施形態では超短焦点レンズが装着された場合について説明したが、超短焦点レンズが装着された場合に限られない。排気条件を変更、設定する必要がある所定のレンズを予め定めておき、所定のレンズが装着された場合に本実施形態で説明した排気条件を変更、設定できるようにしても良い。また、所定のレンズは１つに限られず、少なくとも１つ以上のレンズを予め定めておいても良い。
【００２２】
また、本実施形態では、排気部７が配置されている例について説明したが、排気部７と同様の構成で、投射表示装置１の外部から内部へ空気を吸気する吸気部（不図示）が構成されていても良い。例えば、吸気部は投射表示装置１の前面や側面など排気部７とは異なる場所に配置され、排気部７と同様に送風部と調整部を備える。吸気部は送風部により投射表示装置１の外部から内部へ空気の流れを生成して吸気する。また、吸気部は調整部により吸気される空気の流れる方向を調整する。そして、排気部７と同様に、所定のレンズが装着された場合に吸気部から吸気される空気の方向を変更することを可能とする。また、所定のレンズが装着された場合に、設定画面を表示して吸気される空気の方向等の吸気条件をユーザーが設定可能にしても良い。
【００２３】
以上により、本実施形態に係る投射表示装置によれば、所定のレンズが装着された場合に排気部から排気されるまたは吸気部から吸気される空気の方向を変更できるので、冷却能力の低下を抑制できる。
【００２４】
＜第２実施形態＞
次に第２実施形態に係る投射表示装置について説明する。なお、ここで言及しない事項は、第１実施形態に従い得る。
【００２５】
本実施形態に係る投射表示装置１は、所定のレンズが装着された場合に排気部７の排気条件として、送風部７ａが流す空気の単位時間当たりの流量を変更する。ここで、予め定められたレンズとしては、例えば、ミラーを有する超短焦点レンズがある。図５は、本実施形態に係る投射表示装置を示す図である。図５（ｂ）は、送風部７が流す空気の単位時間当たりの流量が、図５（ａ）に示される送風部７が流す空気の単位時間当たりの流量より大きくなるように制御された状態を示している。例えば、送風部７ａがファンとファンを回転するモータとを備える場合、モータの駆動電圧を増加させ、ファンの回転数を上げることにより空気の単位時間当たりの流量を大きくする。これにより、例えば、図１のように投射表示装置１が配置された場合でも、排気部７の冷却能力が低下することを抑制できる。
【００２６】
また、所定のレンズが装着された場合に、設定画面を表示して送風部７により流される空気の単位時間当たりの流量に対応した排気条件をユーザーが設定可能にしても良い。第１実施形態と同様に、図４に示す設定画面を表示して、ユーザーが排気条件として通常モード及び特殊モードを選択肢とする冷却モードを設定できる。排気条件として通常モードが設定された場合は、図５（ａ）に示すように排気部７の排気条件を通常の排気条件とする。また、排気条件として特殊モードが設定された場合は、図５（ｂ）に示すように排気部７の排気条件を通常の排気条件より大きな排気性能が発揮される条件とする。例えば、送風部７ａがファンとファンを回転するモータとを備える場合、通常よりもモータの駆動電圧を増加させ、ファンの回転数を上げることにより空気の単位時間当たりの流量を大きくする排気条件とする。
【００２７】
また、排気条件として排気部７の排気性能に対応する冷却レベルをユーザーが設定できるようにしても良い。図６は、本実施形態に係る排気条件を設定する設定画面を示す図である。超短焦点レンズのような所定のレンズが装着された場合に、投射表示装置１はスクリーン５に図６に示す設定画面を表示する。図６に示す設定画面を介して排気条件を設定できるようにすることにより、ユーザーは投射表示装置１の設置状況に応じて、排気条件を設定できる。例えば、図１のような投射表示装置１の設置状況の場合には冷却レベルを最大に設定できる。また、図２のような投射表示装置１の配置状況の場合には、排気部７により排気される空気によりスクリーン５がゆれて画像の視認性が低下しない範囲で冷却レベルを最大に設定できる。
【００２８】
また、本実施形態では、排気部７が配置されている例について説明したが、第１実施形態で説明した吸気部（不図示）が構成されていても良い。そして、排気部７と同様に、所定のレンズが装着された場合に吸気部から吸気される空気の単位時間当たりの流量を変更することを可能とする。また、所定のレンズが装着された場合に、設定画面を表示して吸気される空気の単位時間当たりの流量等の吸気条件をユーザーが設定可能にしても良い。
【００２９】
以上により、本実施形態に係る投射表示装置によれば、所定のレンズが装着された場合に排気部から排気または吸気部から吸気される空気の流量を変更できるので、冷却能力の低下を抑制できる。
【００３０】
＜第３実施形態＞
次に第３実施形態に係る投射表示装置について説明する。なお、ここで言及しない事項は、第１実施形態、または第２実施形態に従い得る。
【００３１】
本実施形態では、所定のレンズが装着された場合に、投射表示装置１の周囲の物体までの距離を測定して、測定結果に基づき排気条件を変更する。図７は、本実施形態に係る投射表示装置を示す図である。本実施形態に係る投射表示装置１は、投射表示装置１の周囲の物体までの距離を測定する測定部９を備える。測定部９は、光源９ａから光を照射して物体から反射した光を受光部９ｂで受光することにより物体までの距離を測定する。また、測定部９は、光を用いて物体までの距離を測定する方式ではなく、電波、超音波を用いて距離を測定するなど他の方式を用いて物体までの距離を測定しても良い。
【００３２】
本実施形態に係る投射表示装置１は、所定のレンズが装着された場合に、排気部７から空気が排気される方向において、投射表示装置１から周囲の物体までの距離を測定する。そして、投射表示装置１は、測定した距離が予め定めた閾値より小さいか否かを判定して、判定した結果に基づき排気条件を変更する。例えば、図３（ａ）に示すように板部材７ｂ、及び板部材７ｃを配置され、排気部７から−Ｘ軸方向に沿った方向に空気が排気されている状態とする。投射表示装置１は、測定した距離が予め定めた閾値より小さい場合は、図３（ｂ）に示すように板部材７ｂ、及び板部材７ｃを配置して、投射表示装置１の側面から前面に向かう方向（＋Ｘ軸方向）に沿った方向に空気が排気されるように排気条件を変更する。
【００３３】
また、例えば、図３（ａ）に示すように板部材７ｂ、及び板部材７ｃを配置され、排気部７から−Ｘ軸方向に沿った方向に空気が排気されている状態とする。測定した距離が予め定めた閾値より小さい場合は、投射表示装置１は、図５（ｂ）に示すように送風部７ａが流す空気の短時間当たりの流量が通常の流量よりも大きくなるように排気条件を変更しても良い。
【００３４】
また、例えば、測定した距離が予め定めた閾値より小さい場合は、図４に示された設定画面を表示してユーザーにより冷却モードの設定をできるようにしても良い。また、例えば、測定した距離が予め定めた閾値より小さい場合は、図５に示された設定画面を表示して、ユーザーにより冷却レベルの設定をできるようにしても良い。
【００３５】
また、本実施形態では、排気部７が配置されている例について説明したが、第１実施形態で説明した吸気部（不図示）が構成されていても良い。そして、排気部７と同様に、所定のレンズが装着された場合に投射表示装置１の周囲の物体までの距離を測定して、測定結果に基づき吸気条件を変更する。
【００３６】
以上により、本実施形態に係る投射表示装置によれば、所定のレンズが装着された場合に投射表示装置の周囲の物体までの距離に応じて排気条件または吸気条件を変更できるので、冷却能力の低下を抑制できる。
【００３７】
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ないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。また、第１実施形態乃至第３実施形態は、単独で実施するだけでなく、第１実施形態乃至第３実施形態のいずれかの組合せで実施できる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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