(57)【要約】【課題】鉄系塵埃を含む環境に設置しても、冷却用空気に含まれる鉄系の塵埃を効果的に除去することにより、高温でも消失しない鉄系塵埃のガラス部品の集光部への付着とこれによる温度上昇によるガラス部品の損傷を防止して長期において投写信頼性の高い投写型表示装置を提供する。【解決手段】塵埃吸着構造９に進入した塵埃１１、１２を含む空気は、塵埃除去フィルター１４を通過する際、一部の塵埃１１が除去される。これを通過した一定以下の大きさの塵埃１２のうち、鉄系塵埃１２ａは永久磁石１６と磁化された鉄板１７により構成される空間を通過する際に、永久磁石１６あるいはその磁気をおびた鉄板１７により吸着捕捉される。【選択図】図２
2010078977.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
投写型表示装置の本体筐体に設けられ、装置内に外気を取り込むための吸気口と、
前記吸気口の外側または内側に設けられた第１の集塵フィルターと、
前記第１の集塵フィルターに、外気の流れに対し重畳して配置された鉄系塵埃を吸着可能な第２の集塵フィルターと、
から構成されることを特徴とする投写型表示装置の塵埃除去構造。
【請求項２】
前記第２の集塵フィルターは、
前記第１の集塵フィルターよりも外気の流れに対し風下側に配置されることを特徴とする請求項１記載の投写型表示装置の塵埃除去構造。
【請求項３】
前記第２の集塵フィルターは、
所定の間隔で外気の流れ方向に平行に配置された複数の鉄板と、
前記複数の鉄板の間に設けられた複数の磁石と、
から構成されることを特徴とする請求項１または２記載の投写型表示装置の塵埃除去構造。
【請求項４】
前記第２の集塵フィルターは、
所定の間隔で外気の流れ方向に平行に配置された複数の鉄板と、
前記複数の鉄板の両端に設けられた磁石と、
から構成されることを特徴とする請求項１または２記載の投写型表示装置の塵埃除去構造。
【請求項５】
前記第２の集塵フィルターに設けられる磁石は、
永久磁石であることを特徴とする請求項３または４記載の投写型表示装置の塵埃除去構造。
【請求項６】
前記第２の集塵フィルターに設けられる磁石は、
通電により磁化された金属片であることを特徴とする請求項３または４記載の投写型表示装置の塵埃除去構造。
【請求項７】
前記第２の集塵フィルターは、
磁化された金属メッシュ板であることを特徴とする請求項１または２記載の投写型表示装置の塵埃除去構造。
【請求項８】
前記第１の集塵フィルターは、
スポンジまたは静電タイプのフィルターであることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の投写型表示装置の塵埃除去構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源からの光を画像形成手段としてのライトバルブ上に照明する照明光学系と、ライトバルブに形成される画像を照明光で照射し、投写レンズによりスクリーン上に拡大投写する投写型表示装置において、ライトバルブ、照明光学系、電気回路等を冷却するために外部からの空気を取り入れ、これにより高温部を冷却する構造を有する投写型表示装置の塵埃除去構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、大画面映像を得るために、ライトバルブに映像信号に応じた光学像を形成し、その光学像にランプなどの光源からの光を照射し、投写レンズによりスクリーン上に拡大投写する、プロジェクタ等の投写型表示装置がよく知られている。
【０００３】
このような装置では、内部にある光源ランプ、光源ランプからの光を導く照明光学系の集光部、内部の電子回路などが発熱するため、これらを効率よく冷却する冷却構造が必要となっている。
【０００４】
最も一般的な手法としては、装置周囲の空気を吸気用ファンモーターにより装置内部に取り込み、この空気により高温部を冷却し、高温になった空気を排気用ファンモーターで排出する手法が一般的である。
【０００５】
近年これらの投写型表示装置の設置は増加しており、設置環境も室内から屋外に近い環境まで多岐に渡っている。このため、取り入れる空気にはさまざまな塵埃が混じっており、これを除くために、吸気用ファンモーターの風上側に、ウレタンスポンジや静電機構によりほこりを除去する塵埃除去構造を備えることが一般的となっている。
【０００６】
その投写型表示装置の一例を図３に示す。図３は、投写型表示装置の全体の内部構成を示す平面図である。
【０００７】
図において、投写型表示装置の筐体１の吸気口２に設けられた吸気用ファンモーター３により、装置内に取り入れられた空気は、装置内部を通過し、その過程で照明光学系４、ライトバルブ（図示せず）、光源ランプ５、電源部６などの高温部から熱を奪い、排気口７に設けられた排気用ファンモーター８により外部に排出される。
【０００８】
上記構成において、吸気口２と吸気用ファンモーター３の間には、塵埃除去構造９が設けられている。塵埃除去構造９は、スポンジあるいは帯電不織布からなる塵埃除去フィルターを、吸気の流れ（吸気路）の中に設置し、塵埃を捕捉する塵埃除去構造が一般的である。
【０００９】
また、例えば特許文献１のように、外装ケースに形成された空気取入口に、ファンにより吸気された空気から塵埃等を除去するための第１のフィルターと、第１のフィルターよりも広面積の第２のフィルターを有するフィルターユニットを、第１のフィルターの外側から空気取入口を覆うように外装ケースに着脱自在としたものがある。
【００１０】
これによれば、空気が汚れた場所で使用する場合などの必要時に、第１のフィルターとは別にフィルターユニットを取り付けることができるため、空気が汚れた場所で使用する場合であっても、第１のフィルターが直ぐに目詰まりするのを防止でき、第１のフィルターの交換回数を低減することが可能となる。
【００１１】
また、第２のフィルターは、第１のフィルターに比べて広面積に構成されているため、短時間で目詰まりすることなく、長期間に渡って使用可能となっている。このように、第１のフィルターの短時間での目詰まりを防ぐことが可能となるため、内部冷却不足による内部温度上昇に起因した意図しないプロジェクタのシャットダウンが防止され、空気の汚れた場所であっても長時間に渡って安定して使用することが可能となる。
【００１２】
さらに、フィルターが２重に取り付けられることにより、装置内部への塵等の侵入防止能力が向上するため、空気の汚れた場所に設置されても長時間安定した画質を保持することが可能となる。
【００１３】
また、特許文献１には、ウレタンフィルターを第１のフィルターとし、静電フィルターを第２のフィルターとし、空気取入口に吸引される空気に対して第１のフィルターよりも上流側の第２のフィルターを第１のフィルターよりも除塵能力の高い静電フィルターとしたので、十分に塵埃等が除去された空気が第１のフィルターに流入することになり、第１のフィルターに短時間で塵埃等が溜まるのを確実に防止することが可能となることが開示されている。
【特許文献１】特開２００４−１５７３４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
一般的にプロジェクタ等の投写型表示装置の吸気口に用いられるフィルター材料は、前述のように、スポンジを通過する際に、そのメッシュより大きな塵埃を物理的に捕捉する方式（ウレタンフィルター）と、永久帯電した不織布材料により塵埃を吸着する方式（静電フィルター）があるが、これらのフィルターでは、図４の断面図に示すように、フィルター１０を塵埃が通過する際、一定以上の大きさの塵埃１１は捕捉されるが、微細な塵埃１２を捕捉できなかったり、あるいは一定の確率で塵埃が通過する構造となっていた。
【００１５】
特許文献１においても、塵埃を完全に捕捉することは現実的には困難である。
【００１６】
一方、使用環境の多様化により、鉄道の駅構内やバスターミナルというような金属粉を発する場所に設置された場合、非常に小さい鉄系塵埃が混入している。
【００１７】
フィルターにより塵埃を捕捉できなかった場合、通常の塵埃は高温となる集光部近くでは消失してしまうが、鉄系塵埃は融点がガラス溶融点より高いため、集光部の光学部品に鉄系塵埃が付着すると、塵埃により遮光されるだけでなく、集光部が鉄の融点まで上昇することになり、ガラス表面のコートの変質、ガラスの変質を来たし、復帰不可能な損傷を与える障害が発生している。
【００１８】
このような塵埃は車両から発する鉄材の摩擦粉のため、直径が約３０ミクロンメートル以下と非常に微小なものであり、このような微小塵埃の捕捉率を向上するためにはウレタンフィルターのメッシュ径を小さくするか、より厚みのある静電タイプの不織布材を使用すればよいが、吸気できる空気の量が減少するために、冷却能力を確保する上で限界があった。
【００１９】
本発明は、このような従来の問題を解決するものであり、鉄系塵埃が含まれる環境であっても、吸気の効率がよく、したがって冷却効率を低下させることなく有効に鉄系塵埃を除去し、鉄系塵埃が光学部品に付着し、遮光したり、光学部品に損傷を与えることのない、投写型表示装置の塵埃除去構造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】
【００２０】
上記目的を達成するために、本発明の投写型表示装置の塵埃除去構造は、投写型表示装置の本体筐体に設けられ、装置内に外気を取り込むための吸気口と、前記吸気口の外側または内側に設けられた第１の集塵フィルターと、前記第１の集塵フィルターに、外気の流れに対し重畳して配置された鉄系塵埃を吸着可能な第２の集塵フィルターと、から構成されることを特徴とするものである。
【００２１】
また、前記第２の集塵フィルターは、前記第１の集塵フィルターよりも外気の流れに対し風下側に配置されることを特徴とするものである。
【００２２】
また、前記第２の集塵フィルターは、所定の間隔で外気の流れ方向に平行に配置された複数の鉄板と、前記複数の鉄板の間に設けられた複数の磁石と、から構成されることを特徴とするものである。
【００２３】
また、前記第２の集塵フィルターは、所定の間隔で外気の流れ方向に平行に配置された複数の鉄板と、前記複数の鉄板の両端に設けられた磁石と、から構成されてもよい。
【００２４】
また、前記第２の集塵フィルターに設けられる磁石は、永久磁石であることを特徴とするものである。
【００２５】
前記第２の集塵フィルターに設けられる磁石は、通電により磁化された金属片であってもよい。
【００２６】
また、前記第２の集塵フィルターは、磁化された金属メッシュ板であってもよい。
【００２７】
また、前記第１の集塵フィルターは、ウレタンスポンジまたは静電タイプのフィルターであることを特徴とするものである。
【００２８】
これにより、鉄系塵埃が含まれる環境であっても、吸気の効率がよいため、冷却効率を低下させることなく有効に鉄系塵埃を除去し、鉄系塵埃が光学部品に付着することによって、遮光したり、光学部品に損傷を与えなくすることができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の構成によれば、吸気路を通過する空気に含まれる鉄系塵埃を磁力により吸着するため、装置内への鉄系塵埃の進入を防止できるとともに、吸気路の有効面積の減少が少ないため、吸気効率がよく、したがって冷却効率を低下させることなく、冷却による信頼性を失うことのない投写型表示装置の塵埃除去構造を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の最良の実施の形態について図を用いて説明する。
【００３１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における投写型表示装置の塵埃除去構造を示す斜視図、図２はその断面図である。投写型表示装置の全体の内部構成は従来例の図３の平面図と同様であるため、同一の番号で説明する。
【００３２】
図３において、本実施の形態の投写型表示装置は、照明光学系４、ライトバルブ（図示せず）、光源ランプ５、電源部６を含む電気回路を筐体１に納め、冷却のために吸気口２から外部の空気を取り入れるための吸気用ファンモーター３、内部の熱を奪った空気を排気口７から排出する排気用ファンモーター８から構成される。ここまでの構成は従来例と同様である。従来例と異なるところは、吸気路において、吸気口２と吸気用ファンモーター３の間に設けられた塵埃除去構造９が図１、図２の構成となる点である。
【００３３】
図３において、塵埃を含んだ冷却空気は、吸気用ファンモーター３により、筐体１の吸気口２より吸気され、塵埃除去構造９を通過して装置内に進入し、装置内の照明光学系４、ライトバルブ、光源ランプ５、電源部６などの熱を奪った後、排気用ファンモーター８により排気口７から装置外に排出される。
【００３４】
塵埃除去構造９は、図１（ａ）に示すように、従来と同様のウレタンスポンジまたは帯電不織布よりなる塵埃除去フィルター１４と、鉄系塵埃吸着構造１５とで構成される。
【００３５】
鉄系塵埃吸着構造１５は、図１（ｂ）に示すように、磁力を有する複数の永久磁石１６と、この永久磁石１６の磁力を面方向に拡散する、平行に配置された複数の鉄板１７よりなる。
【００３６】
永久磁石１６と鉄板１７は、両端部に配置された２つの永久磁石１６を、２枚の鉄板１７で挟み込むように交互に組み合わせて、永久磁石１６の磁力による相互の吸着により構造を保つことが可能になるとともに、鉄板１７は磁化される。
【００３７】
この場合、２枚の鉄板１７の間隔は、永久磁石１６の幅により決定されるが、永久磁石１６の磁力、磁化された鉄板１７の磁力の大きさによって、適宜設定すればよい。
【００３８】
つまり、磁力が弱いときは狭く、磁力が強いときは広くすることによって、鉄系塵埃の吸着率を変えることができる。
【００３９】
図２はこの塵埃除去構造を側面より見た断面方向の構成を示す。
【００４０】
図２に示すように、塵埃除去構造９に進入した塵埃１１、１２を含む空気は、塵埃除去フィルター１４を通過する際、一部の塵埃１１が除去される。これを通過した一定以下の大きさの塵埃１２のうち、鉄系塵埃１２ａは永久磁石１６と磁化された鉄板１７により構成される空間を通過する際に、永久磁石１６あるいはその磁気をおびた鉄板１７により吸着捕捉される。
【００４１】
また、鉄系ではない塵埃１２ｂは磁気により吸着されず塵埃除去構造９を通過してしまうが、集光部近くを通過する際に高温のため消失してしまい、装置の内部に影響を与えることはない。
【００４２】
塵埃除去構造９は、それぞれ交換時期が異なるため、塵埃除去フィルター１４と鉄系塵埃吸着構造１５とが分離できるようになっている。
【００４３】
鉄系塵埃吸着構造１５は、かなり鉄系塵埃が多い場所でない限り、ほとんど交換する必要はない。
【００４４】
特に、吸入された外気の流れに対し、鉄系塵埃吸着構造１５を塵埃除去フィルター１４より風下側に配置することによって、鉄系塵埃の大きなものは塵埃除去フィルター１４で先に捕捉されるため、鉄系塵埃吸着構造１５まで到達せず、さらに鉄系塵埃吸着構造１５の交換の必要性が少なくなる。
【００４５】
このように、本実施の形態の塵埃除去構造は、吸気路を通過する空気に含まれる鉄系塵埃を磁力により吸着するため、装置内への鉄系塵埃の進入を防止できるとともに、吸気路の有効面積の減少が少ないため、吸気効率がよく、したがって冷却効率を低下させることがない。
【００４６】
なお、本実施の形態の構成では、汎用的な部材で構成できるよう鉄系塵埃吸着構造１５を永久磁石１６と鉄板１７で構成したが、同様の構造を永久磁石のみで構成することも可能であることは言うまでもない。
【００４７】
また、永久磁石１６を鉄板１７の間に挟まず、所定の間隔で平行に並べられた鉄板１７の両端に配置するようにしてもよい。
【００４８】
この場合の鉄板１７同士の間隔も、永久磁石１６の磁力、磁化された鉄板１７の磁力の大きさによって、適宜設定すればよいものである。
【００４９】
また、永久磁石を用いず、通電により金属片を磁化するようにしてもよい。こうすれば、通電をやめれば磁力はなくなり、鉄系塵埃吸着構造から鉄系塵埃は離れて落下するため、着脱可能な受け皿を設けておけば、受け皿だけを取り外し、溜まった鉄系塵埃のみを廃棄すればよく、鉄系塵埃吸着構造の交換の必要はなくなる。
【００５０】
また、金属メッシュ板などを磁化して使用してもよく、要するに、ウレタンスポンジまたは帯電不織布よりなる塵埃除去フィルターと磁気を帯びた部品を組み合わせた構造であればよい。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
以上のように本発明によれば、鉄系塵埃を含む環境に設置しても、光学部品に付着した場合に故障の原因となる鉄系塵埃を吸着し、冷却効率を低下させることなく効果的に鉄系塵埃を取り除くことができ、冷却によって鉄系塵埃が光学部品に付着し、遮光したり、光学部品に損傷を与えず、信頼性を失うことがないため、鉄系塵埃を含む環境で使用されるプロジェクタ等の投写型表示装置に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施の形態１における投写型表示装置の塵埃除去構造を示す斜視図
【図２】本発明の実施の形態１における投写型表示装置の塵埃除去構造を示す断面図
【図３】投写型表示装置の全体の内部構成を示す平面図
【図４】従来の投写型表示装置の塵埃除去構造を示す断面図
【符号の説明】
【００５３】
１  筐体
２  吸気口
３  吸気用ファンモーター
４  照明光学系
５  光源ランプ
６  電源部
７  排気口
８  排気用ファンモーター
９  塵埃除去構造
１４  塵埃除去フィルター
１５  鉄系塵埃吸着構造
１６  永久磁石
１７  鉄板
【図１】
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【図２】
2010078977.tif 000004
【図３】
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【図４】
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