(57)【要約】【課題】本発明は、人に不快感を与えないようにしたうえで、設置場所の自由度を広げることのできるプロジェクタの提供。【解決手段】筐体２内に設けられたファン７を駆動し、吸気口９を通して外気を筐体２内に流入させるとともに筐体２内を流通させてから排気口１０から排気するプロジェクタ１において、排気口１０からの排気方向を可変するルーバー８と、排気口１０から所定の距離以内であって、かつルーバー８による排気方向の可変範囲内に障害物があることを検知するとともに、その障害物が可変範囲内のいずれの方向にあるかを識別する感知センサ６と、感知センサ６が障害物を検知したことに連動してルーバー８を制御し、排気方向を障害物が検知されなかった方向に向ける風向制御部と、を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体内に設けられたファンを駆動し、吸気口を通して外気を筐体内に流入させるとともに筐体内を流通させてから排気口から排気するプロジェクタにおいて、
前記排気口からの排気方向を可変するルーバーと、
前記排気口から所定の距離以内であって、かつ前記ルーバーによる排気方向の可変範囲内に障害物があることを感知するとともに、その障害物が前記可変範囲内のいずれの方向にあるかを識別する感知センサと、
前記センサが障害物を感知したことに連動して前記ルーバーを制御し、排気方向を障害物が感知されなかった方向に向ける風向制御部と、
を備えたことを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２】
前記筐体内部に配置され、前記筐体内部の温度を測定する温度センサと、
前記温度センサの検出温度に比例してファンの回転数が上昇する風量制御部とを備えたことを特徴とする請求項１記載のプロジェクタ。
【請求項３】
前記感知センサは赤外線センサであることを特徴とする請求項１記載のプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はプロジェクタにおける排気の方向制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、光源から射出された光を画像情報に応じて変調して光学像を形成し、光学像を拡大投射するプロジェクタが知られている。このような光学系を覆う筐体の内部では、光源の発熱や、光源から射出された光による発熱が起こる。プロジェクタの内部を冷却するために、ファンを利用して筐体に形成された吸気口から外部の空気を吸気し、排気口から排気することで、プロジェクタの内部に空気を流通させることで冷却している。
【０００３】
この際、排気口近傍に障害物がある場合には、プロジェクタの冷却効率が低下するという問題がある。さらに、排気口近傍に人がいた場合には、プロジェクタの冷却効率が低下するだけでなく、高温の排気が当たることで不快に感じるという問題があった。
【０００４】
これに対して、複数の排気口を設け、赤外線近接センサで障害物があることを感知することで、障害物のない方向に向けて排気を行うプロジェクタが知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１３９５１５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、特許文献１に記載のプロジェクタでは、複数の排気口が設けられていても、排気口からの排気の方向は変わらないので、どの排気口から排気をするのかを考えて設置場所を選ぶ必要があった。
【０００７】
本発明の目的は、人に不快感を与えないようにしたうえで、設置場所の自由度を広げることのできるプロジェクタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のプロジェクタは筐体内に設けられたファンを駆動し、吸気口を通して外気を筐体内に流入させるとともに筐体内を流通させてから排気口から排気するプロジェクタにおいて、前記排気口からの排気方向を可変するルーバーと、前記排気口から所定の距離以内であって、かつ前記ルーバーによる排気方向の可変範囲内に障害物があることを感知するとともに、その障害物が前記可変範囲内のいずれの方向にあるかを識別する感知センサと、前記センサが障害物を感知したことに連動して前記ルーバーを制御し、排気方向を障害物が感知されなかった方向に向ける風向制御部と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
前記筐体内部に配置され、前記筐体内部の温度を測定する温度センサと、前記温度センサの検出温度に比例してファンの回転数が上昇する風量制御部とを設けてもよい。また、前記感知センサは赤外線センサであることが望ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ルーバーが排気の方向を変えるので、高温の排気により人に不快感を与えることなくプロジェクタを設置場所の自由度を広げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】プロジェクタの概略的な構成を示す模式図である。
【図２】ルーバーの動く仕組みを示す斜視図である。
【図３】図４は制御ユニットの概略構成を示すブロック図である。
【図４】ファンの排気の処理を示すフローチャートである。
【図５】ルーバーの排気方向の処理を示すフローチャートである。
【図６】本発明のプロジェクタを使用したときの感知センサの有効範囲と排気の方向を示した模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明のプロジェクタについて図面に基づいて詳細に説明する。プロジェクタ１は、光源から射出される光を画像情報に応じて変調して光学像を形成し、形成した光学像をスクリーン等に拡大投射するものである。図1はプロジェクタ１を上面から見た模式図であり、このプロジェクタ１の外装である筐体２の内部には、光学ユニット３と、投射レンズ４と、温度センサ５と、感知センサ６と、ファン７と、ルーバー８とが収納される。また、図示は省略するが筐体２内部には、プロジェクタ１の各構成部材に電力を供給する電源ユニット、及びプロジェクタ１全体を制御する制御ユニット４０（図４参照）が配置される。なお本実施形態では、画像形成手段は光学ユニット３と投射レンズ４から構成される。
【００１３】
筐体２は合成樹脂等から構成されている。筐体２の右側面部には、内部を流通した空気を外部に排気する排気口９が形成されている。それに対向する左側面部には、外部の空気を内部に吸気する吸気口１０が形成されている。なお、筐体２は、合成樹脂に限らず、その他の材料にて形成してもよく、例えば、金属等により構成してもよい。
【００１４】
光学ユニット３は、光源から射出された光を、光学的に処理して画像情報に対応した光学像を形成するユニットである。この光学ユニット３は、ランプ３１と、反射ミラー３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄと、ダイクロイックミラー３３Ｒ、３３Ｇと、三枚の液晶素子３４Ｒ、３４Ｇ、３４Ｂと、プリズム３５とから構成されている。ランプ３１として、例えば、メタルハライドランプ、超高圧水銀ランプ、ハロゲンランプ、キセノンランプなどの高輝度光源が用途に応じて使用される。
【００１５】
ランプ３１からの放射光は、反射ミラー３２ａによって方向を変えられ、赤色光だけを反射するダイクイロックミラー３３Ｒによって赤色光だけを取り出される。取り出された赤色光は、反射ミラー３２ｂによって反射され、液晶素子３４Ｒを透過した後、プリズム３５に入射する。
【００１６】
ダイクロイックミラー３３Ｒを透過した光は、緑色光だけを反射するダイクロイックミラー３３Ｇによって緑色光だけを取り出される。取り出された緑色光は、液晶素子３４Ｇを透過した後、プリズム３５に入射する。
【００１７】
ダイクロイックミラー３３Ｒ、３３Ｇを透過した青色光は、反射ミラー３２ｃ、３２ｄによって反射され、液晶素子３４Ｂを透過した後、プリズム３５に入射する。プリズム３５は液晶素子３４Ｒ、３４Ｇ、３４Ｂから光学的に等距離となる位置に中心が来るように配置されている。
【００１８】
プリズム３５は、液晶素子３４Ｒからの赤色光、３４Ｇからの緑色光、３４Ｂからの青色光を合成して射出する。合成後の画像光は、投射レンズ４に入射する。投射レンズ４は、その物体面位置が液晶素子３４Ｒ、３４Ｇ、３４Ｂの反射面に一致し、像面位置がスクリーンに一致するように調節されており、プリズム３５で合成されたフルカラー画像は、スクリーンに結像される。
【００１９】
感知センサ６は排気を妨げないように、ルーバー８の上部に、筐体２から露出して設けられている。詳細は後述するが、図３に示すように感知センサ６は、６個の赤外線センサ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、６ｆから構成されている。それぞれの赤外線センサ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、６ｆは、障害物を感知できる有効範囲としてそれぞれ有効範囲６ａ´、６ｂ´、６ｃ´、６ｄ´、６ｅ´、６ｆ´を有する。本実施例の赤外線センサは、赤外線センサから１ｍ以内にある障害物を感知する。それぞれの有効範囲は赤外線センサは、発光素子と受光素子とから構成されている。赤外線センサは発光素子から赤外線を発光し、受光素子が障害物からの反射光を検出する。また、赤外線センサ６ａ〜６ｆは指向性を持ち、障害物を感知できる有効範囲がそれぞれ異なる。そのため、どの赤外線センサから感知されたのかを判断することで、感知センサ６はどの方向に障害物があるかを感知することができる。
【００２０】
ファン７はランプ３１の近傍に配置されている。温度センサ５は筐体２内部の温度を測定する。ファン７の回転数は、温度センサ５で測定された温度に関連して決定される。ファン７が回転すると、吸気口９から空気を吸気して、排気口１０から空気を排気するので、空気の流れが発生し、筐体２内部を冷却する。ここで、ファン７の近傍は、最も空気の流れが速く冷却効果が高いので、ランプ３１は最も効果的に冷却される。
【００２１】
ルーバー８は排気口９の枠内に設けられている。ランプ３１を冷却した後の排気の方向は、ルーバー８によって制御される。図２に示すように、ブレード１６は等間隔に、多数枚並設されていて、排気の方向を制御する機能を有する。ブレード１６にはブレード回転軸１７とリンクレバー１８が一体形成されている。フレーム１９はブレード回転軸１７を支持してブレード１６を回転可能に保持している。リンクレバー１８には、リンクレバー１８を貫通する穴であるスロット２０が形成されている。スロット２０にピン２１が突入する。ピン２１はスライド板２２に一体形成されている。スライド板２２は、フレーム１９に一体形成されたガイド２３に保持されている。スライド板２２がガイド２３に沿って摺動することで、ピン２１がスロット２０の中を移動しながらリンクレバー１８を押すのでブレード１６が回動する。スライド板２２の側面にはラックギヤ２４が形成されていて、ラックギヤ２４はピニオン２５とかみ合う。ピニオン２５はギヤボックス２６から突出している。このギヤボックス２６にはモーター２７及び伝達ギヤ系が組み込まれている。伝達ギヤ系はモーター２７の回転を適宜に減速してピニオン２５に伝達して、ピニオン２５を回動させる。
【００２２】
モーター２７が駆動すると、ギヤボックス２６がモーター２７の回転を減速して、その回転をピニオン２５に伝える。ピニオン２５はラックギヤ２４とかみ合っているので、ピニオンが回動するとガイド２３に沿ってスライド板２２が摺動する。スライド板２２に形成されたピン２１はスロット２０に突入しているので、スライド板２２が摺動するとピン２１はスロット２０を移動しながらリンクレバー１８を押す。ピン２１とスロット２０の接触しているところを力点として、ブレード回転軸１７を中心にブレード１６が回動する。ブレード１６が回動することで、排気の方向を制御することができる。例えば、スライド板２２が左側に動くと、ピン２１がリンクレバー１８を押すので、ブレード回転軸１７を軸にブレード１６は反時計回りに回動する。ブレード１６が反時計回りに回動すると、排気は向かって右方向に排出される。一方、スライド板２２が右側に動くと、ブレード１６は時計回りに回動する。ブレード１６が時計回りに回動くと、排気は向かって左方向に排出される。
【００２３】
図３に示すように、制御ユニット４０は、前述した光学ユニット３などのプロジェクタ１全体の制御を行う。この他、制御ユニット４０はファン７と、ブレード１６と、温度センサ監視部４１と、感知センサ監視部４２と、ランプ監視部４３と、風量制御部としてのファン制御部４４と、風向制御部としてのブレード制御部４５と、ファン駆動回路４６と、ブレード駆動回路４７とを備える。
【００２４】
温度センサ監視部４１は、温度センサ５から検知される温度を監視して、その温度信号をファン制御部４４に送る。ファン制御部４４は、温度センサ監視部４１からの温度信号をもとに、温度に応じてファン７の回転数を決定する。ファン制御部４４による制御の下で、ファン駆動回路４６はモーターを駆動させてファン７を回転させる。また、温度センサ監視部４１は温度信号をブレード制御部４５にも送る。ブレード制御部４５は、温度センサ監視部４１からの温度信号をもとに、温度に応じて、フレーム１９に対するブレード１６の角度を決定する。ブレード制御部４５による制御の下で、ブレード駆動回路４７はモーターを駆動させてブレード１６を回動させる。また、温度センサ監視部４１はファン制御部４４に温度信号を送ると同時に感知センサ６を起動させる。
【００２５】
感知センサ監視部４２は、感知センサ６のそれぞれの赤外線センサ６ａ〜６ｆから検出される信号を監視して、その感知信号をブレード制御部４５に送る。ブレード制御部４５は、感知センサ監視部４２からの感知信号をもとにブレード１６をどのように回動させるかを決定する。ブレード制御部４５の制御の下で、ブレード駆動回路４７はモーター２７を駆動させてブレード１６を回動させる。
【００２６】
ランプ監視部４３は、ランプ３１の状態を監視して、そのランプ信号をファン制御部４４とブレード制御部４５とに送る。ファン制御部４４は、ランプ監視部４３からのランプ信号をもとに、ファン７の回転数を決定する。ブレード制御部４５は、ランプ監視部４３からのランプ信号をもとにブレード１６をどのように回動させるかを決定する。
【００２７】
プロジェクタに使用されるランプ３１は光量を安定させるためには一定の高さの温度が必要である。そのため、所定の温度までランプ３１を暖める必要がある。図４に示すように、プロジェクタ１の電源がオンになるとランプ３１が点灯する。ランプ３１が点灯したとき、ランプ監視部４３はそのランプ信号をブレード制御部４５に送る。ブレード制御部４５はブレード駆動回路４７を制御して、空気の入れ換えを制限するように、フレーム１９に対するブレード１６の角度を少し開いた小開き状態にする。
【００２８】
温度センサ監視部４１が、筐体２内の温度が所定の温度より高くなったことを検知したとき、温度センサ監視部４１はその温度信号をファン制御部４４とブレード制御部４５とに送る。ファン制御部４４はファン駆動回路４６を制御して、ファン７の回転を始める。ブレード制御部４５はブレード駆動回路４７を制御して、空気の入れ換えが起こりやすくなるように、フレーム１９に対するブレード１６の角度を小開き状態よりも開いた中開き状態にする。また、温度センサ５の温度に比例して、ファン制御部４３は、ファン７の回転数を上昇させる。
【００２９】
プロジェクタ１の使用が終了し、ランプ３１が消灯したとき、ランプ監視部４３はそのランプ信号をファン制御部４４とブレード制御部４５とに送る。ブレード制御部４５は、空気の入れ換えを妨げないように、フレーム１９に対するブレード１６の角度を９０°に調節した全開状態にする。ファン制御部４４はファン駆動回路４６を制御して、ファン７の回転数を最大にする。温度センサ５の温度が所定の温度より低くなったとき、温度センサ監視部４１はその温度信号をファン制御部４４とブレード制御部４５とに送る。ファン制御部４４はファン駆動回路４６を制御してファン7を停止させる。ブレード制御部４５はブレード駆動回路４７を制御して、フレーム１９に対するブレード１６の角度を中開き状態にする。その後、電源がオフになる。
【００３０】
図５に示すように、筐体２内の温度が所定の温度以上になったとき、感知センサ６が起動する。ルーバー８による排気方向の可変範囲が、赤外線センサ６ａ〜６ｆの有効範囲６ａ´〜６ｆ´である。感知センサ６が起動したとき、ブレード制御部４５はブレード１６を回動させて、有効範囲６ａ´の方向に排気を向ける。赤外線センサ６ａ〜６ｆのいずれかから障害物が感知されたとき、感知センサ監視部４２はその感知信号をブレード制御部４５に送る。そしてブレード制御部４５は、有効範囲６ａ´〜６ｆ´のうち、障害物を感知しなかった範囲の中で、障害物を感知した範囲から最も離れた範囲へ向けて排気するように、ブレード駆動回路４７を制御してブレード１６を回動させる。また、障害物を感知しなかった範囲の中で、障害物を感知した範囲から最も離れた範囲が複数ある場合、排気を向ける優先順位は、有効範囲６ａ´、有効範囲６ｂ´、有効範囲６ｃ´、有効範囲６ｄ´、有効範囲６ｅ´、有効範囲６ｆ´の順番である。
【００３１】
感知センサ監視部４２は、常に感知信号をブレード制御部４５に送っている。それによりブレード制御部４５は、どの赤外線センサから障害物を感知しているのかを常に判断することができる。その結果、有効範囲６ａ´〜６ｆ´内に障害物が入ってきたり、有効範囲６ａ´〜６ｆ´内で障害物が移動したりしても、ブレード制御部４５は、障害物を感知せず、かつ障害物を感知した方向から最も離れた方向に排気を向けることができる。また、すべての赤外線センサ６ａ〜６ｆから障害物を感知しなくなったときは、有効範囲６ａ´の方向に排気を向ける。この一連の判断はランプ３１が消灯するまで続けられ、ランプ３１が消灯したことをランプ監視部４３が検知したとき、感知センサ６も停止する。なお、温度センサ監視部４１と感知センサ監視部４２とランプ監視部４３とからブレード制御部４５への信号が競合したとき、その優先順位は、１．ランプ監視部、２．感知センサ監視部、３．温度センサ監視部である。また温度センサ監視部４１とランプ監視部４３とからファン制御部４４への信号が競合したとき、その優先順位は、１．ランプ監視部、２．温度センサ監視部である。
【００３２】
本実施形態にかかるプロジェクタには次のような効果がある。ランプ３１点灯時にブレード１６が小開き状態になるので空気の入れ換えを制限する。それにより、ランプ３１の温度を速く上げることができるので、光量を安定させる時間を短縮することができる。筐体２内の温度が一定温度以上になったとき、ブレード１６が中開き状態になりファン７が駆動するので、筐体２内を冷却することができる。更に、筐体２内の温度に比例してファンの回転数が上昇するので、冷却効率を高めることができる。ランプ３１が消灯したとき、ブレード１６が全開状態になりファン７の回転数を最大にすることで、すばやく筐体２内の温度を下げ、電源がオフになるまでの時間を短縮することができる。
【００３３】
図６に示す例では、有効範囲６ｃ´、有効範囲６ｄ´、有効範囲６ｅ´、有効範囲６ｆ´から人が感知されている。そのとき、ルーバー８は、障害物を感知していない有効範囲６ａ´、有効範囲６ｂ´のうち、障害物を感知した有効範囲６ｃ´~６ｆ´から一番離れた方向である有効範囲６ａ´の方向に排気を向ける。このように排気の方向に人がいるときは、人のいないところに向けて排気を行うので、熱風が当たらなくなり人に不快な思いをさせることはない。また、排気の方向に人が入ってきても、排気の方向を変えて、人のいないところへ向けて排気するので、プロジェクタ１を設置する場所の自由度が広げることができる。
【００３４】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれる。本実施形態では、図４に示すように、ランプが暖まり、ファンを駆動させるときの条件として、所定の温度以上になることとしたが、温度センサ５に代えてタイマーで時間を定め、一定時間経過したことがファンを駆動させる条件としてもよい。また、ランプ３１が暖まり、ブレード１６を小開き状態から中開き状態にするときの条件として、所定の温度以上になることとしたが、温度センサ５に代えてタイマーで時間を定め、一定時間経過したことがブレード１６を中開き状態にする条件にしてもよい。同様に、ランプが冷えて、ファンを停止させるときの条件として、所定の温度以下になることとしたが、温度センサ５に代えてタイマーで時間を定め、一定時間経過したことがファンを停止させる条件としてもよい。また、ランプ３１が冷えて、ブレード１６を全開状態から中開き状態にするときの条件として、所定の温度以下になることとしたが、温度センサ５に代えて、タイマーで時間を定め、一定時間経過したことがブレード１５を中開き状態にする条件としてもよい。
【００３５】
本実施形態では、感知センサ６が起動したとき、有効範囲６a´の方向に排気を向けるようにブレード１６を回動させることとしたが、感知センサ６が起動したとき、感知センサ６で障害物の方向を感知し、排気を向ける方向を決定してからブレード１６を回動させてもよい。本実施形態では、感知センサ６として、赤外線センサだけでなく、カメラを用いて障害物のある方向を画像認識的に判断する画像センサや、指向性のある光学系を持つ赤外線センサを用いて、スキャンすることで方向を特定するスキャンセンサなどを用いてもよい。また、赤外線センサの数も実施例に限られるものではない。本実施形態では、ブレード１６は左右の動きだけでなく、上下に動くようにしてもよい。その他に左右と上下のブレード１６を組み合わせて、排気の方向を上下左右に自在に変えることができるようにしてもよい。
【００３６】
さらに、本実施形態におけるプロジェクタはＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）式のプロジェクタであるが、ＤＬＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｌｉｇｈｔ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）式のプロジェクタでも、ＬＣＯＳ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｏｎ  Ｓｉｌｉｃｏｎ）式のプロジェクタであってもかまわない。
【符号の説明】
【００３７】
１  プロジェクタ
２  筐体
３  光学ユニット
４  投射レンズ
５  温度センサ
６  感知センサ
７  ファン
８  ルーバー
９  吸気口
１０  排気口
１６  ブレード
３１  ランプ
３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ  反射ミラー
３３Ｒ、３３Ｇ  ダイクロイックミラー
３４Ｒ、３４Ｇ、３４Ｂ  液晶素子
３５  プリズム
４０  制御ユニット
４１  温度センサ監視部
４２  感知センサ監視部
４３  ランプ監視部
４４  ファン制御部
４５  ブレード制御部
４６  ファン駆動回路
４７  ブレード駆動回路
【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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