(57)【要約】  本体筐体１７の吸気口１８に粉塵捕捉部１９が設けられ、吸気口から粉塵捕捉部を介して吸入した空気を所定領域を経由して排気口２４から排出するための送風部１６を備える。粉塵捕捉部は、フィルター部３０と、フィルター送り機構と、フィルター送り制御部とを備える。フィルター部は、ロール軸３１ａに巻かれた静電フィルター２０と、フィルター巻き取り軸３１ｂと、それらを収容した小型筐体３２とを備え、本体筐体に対して着脱可能である。小型筐体は、静電フィルターを透過して空気を吸入するための開口部３３を有する。フィルター送り制御部は、フィルター送り量検出部３５、４２を有し、その検出出力に基づいて、フィルター送り機構によるフィルター送り動作を制御する。交換なしに長時間静電フィルターを使用でき、交換も容易で、かつ、一旦付着した粉塵が再び外部に飛散する恐れがない。
2008090825.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気口および排気口を有する本体筐体と、
前記吸気口に設けられた粉塵捕捉部と、
前記吸気口から前記粉塵捕捉部を介して空気を吸入し、前記本体筐体内の所定領域を経由して前記排気口から排出するための送風部とを備えた粉塵捕捉装置において、
前記粉塵捕捉部は、フィルター部と、フィルター送り機構と、フィルター送り制御部とを備え、
前記フィルター部は、ロール軸に巻かれた静電フィルターと、前記静電フィルターを巻き取るフィルター巻き取り軸と、前記フィルター巻き取り軸を前記フィルター送り機構に係合させるための連結部と、前記ロール軸に巻かれた静電フィルター及び前記フィルター巻き取り軸を収容した小型筐体とを備え、
前記小型筐体は、前記ロール軸と前記フィルター巻き取り軸間において、前記吸気口から前記静電フィルターを透過して空気を吸入するための開口部を有し、
前記フィルター送り機構は、前記連結部との係合による前記フィルター巻き取り軸との連結を介して、前記フィルター巻き取り軸を回転駆動させることが可能であり、
前記フィルター送り制御部は、フィルター送り量検出部を有し、前記フィルター送り量検出部による検出出力に基づいて、前記フィルター送り機構によるフィルター送り動作を制御し、
前記フィルター部は前記本体筐体に対して着脱可能であることを特徴とする粉塵捕捉装置。
【請求項２】
前記フィルター送り制御部は、前記静電フィルターの前記開口部に露出している部分が部分的に更新されるよう、前記フィルター送り機構によるフィルター送り動作を制御する請求項１記載の粉塵捕捉装置。
【請求項３】
前記小型筐体は、前記フィルター巻き取り軸を外部と遮蔽する密閉構造を有する請求項１記載の粉塵捕捉装置。
【請求項４】
前記静電フィルターの排気側近傍に繊維発散防止網が固定配置されている請求項１記載の粉塵捕捉装置。
【請求項５】
前記繊維発散防止網の１つの網目の開口は１ｍｍ以下である請求項４記載の粉塵捕捉装置。
【請求項６】
前記フィルター送り量検出部は、前記フィルター巻き取り軸に巻き取られる際の前記静電フィルターの走行により回動させられる走行量モニター軸と、前記走行量モニター軸に前記静電フィルターを押し付ける押圧装置とを備え、
前記静電フィルターの走行量に対応して前記走行量モニター軸が回転するように構成された請求項１記載の粉塵捕捉装置。
【請求項７】
前記走行量モニター軸に、その回転の検出を行うための検出パターンが設けられている請求項６記載の粉塵捕捉装置。
【請求項８】
前記フィルター送り量検出部は、前記走行量モニター軸に設けられた検出パターンを読み取り、前記走行量モニター軸の回転量を検出する回転量センサーを備えた請求項７記載の粉塵捕捉装置。
【請求項９】
前記フィルター送り機構は、前記フィルター部を前記本体筐体に装着することにより、前記連結部が前記フィルター巻き取り軸と連結される請求項１記載の粉塵捕捉装置。
【請求項１０】
前記押圧装置は前記本体筐体側に設けられており、
前記走行量モニター軸に前記静電フィルターを押圧する際に、前記小型筐体が前記本体筐体から外れないように、前記小型筐体の取り出しを規制する方向に延出する腕部を備えた請求項６記載の粉塵捕捉装置。
【請求項１１】
前記フィルター送り制御部は、任意の使用時間間隔で、前記静電フィルターを一定量走行させるように前記フィルター送り機構を制御する請求項１記載の粉塵捕捉装置。
【請求項１２】
光源と、
入射光を変調する画像表示素子と、
前記光源からの光を前記画像表示素子に入射させ、前記画像表示素子により変調された画像を投写する投写光学系と、
電源部と、
前記光源、前記画像表示素子、投写光学系、及び前記電源部を収容し、吸気口および排気口を有する本体筐体と、
前記吸気口に設けられた粉塵捕捉部と、
前記吸気口から前記粉塵捕捉部を介して空気を吸入し、前記本体筐体内の所定領域を経由して前記排気口から排出するための送風部とを備えた投写型画像表示装置において、
前記粉塵捕捉部は、フィルター部と、フィルター送り機構と、フィルター送り制御部とを備え、
前記フィルター部は、ロール軸に巻かれた静電フィルターと、前記静電フィルターを巻き取るフィルター巻き取り軸と、前記フィルター巻き取り軸を前記フィルター送り機構に係合させるための連結部と、前記ロール軸に巻かれた静電フィルター及び前記フィルター巻き取り軸を収容した小型筐体とを備え、
前記小型筐体は、前記ロール軸と前記フィルター巻き取り軸間において、前記吸気口から前記静電フィルターを透過して空気を吸入するための開口部を有し、
前記フィルター送り機構は、前記連結部との係合による前記フィルター巻き取り軸との連結を介して、前記フィルター巻き取り軸を回転駆動させることが可能であり、
前記フィルター送り制御部は、フィルター送り量検出部を有し、前記フィルター送り量検出部による検出出力に基づいて、前記フィルター送り機構によるフィルター送り動作を制御し、
前記フィルター部は前記本体筐体に対して着脱可能であることを特徴とする投写型画像表示装置。
【請求項１３】
前記フィルター送り制御部は、前記静電フィルターの前記開口部に露出している部分が部分的に更新されるよう、前記フィルター送り機構によるフィルター送り動作を制御する請求項１２記載の投写型画像表示装置。
【請求項１４】
前記本体筐体の前記吸気口と前記粉塵捕捉部の間には、空気を通さないシール材が設けられ、密閉構造となっている請求項１２記載の投写型画像表示装置。
【請求項１５】
前記本体筐体内に、その内部空間を、少なくとも前記光源及び前記画像表示素子を収容する第１室と、少なくとも前記電源部を収容する第２室とに区画する内壁を備えており、
前記静電フィルターの前記開口部に露出している部分のうち、前記静電フィルターの前記ロール軸側を透過する空気は前記第１室に導かれ、前記静電フィルターの前記フィルター巻き取り軸側を透過する空気は前記第２室に導かれるように構成されている請求項１２記載の投写型画像表示装置。
【請求項１６】
前記小型筐体における前記静電フィルターの収納部は、外部との間が密閉構造となっている請求項１２記載の投写型画像表示装置。
【請求項１７】
前記静電フィルターの一度の送り量は、前記第１室に導かれる空気を通過させるための開口幅よりも小さい請求項１２記載の投写型画像表示装置。
【請求項１８】
前記静電フィルターの前記開口部に露出している面積のうち、前記第１室に導かれる空気がを通過させるための面積Ｓ１と、前記第２室に導かれる空気を通過させるための面積Ｓ２とが、以下の関係を満足するように設定された請求項１７記載の投写型画像表示装置。
Ｓ１≧Ｓ２
【請求項１９】
前記フィルターを通過した空気のうち、前記第１室へ導かれる空気と、前記第２室へ導かれる空気は、それぞれ別個の吸気ファンにより導かれる請求項１２記載の投写型画像表示装置。
【請求項２０】
入出力端子と、電源入力部とを更に備え、
前記入出力端子、及び前記電源入力部は、前記第２室に設けられている請求項１２記載の投写型画像表示装置。
【請求項２１】
前記入出力端子、及び前記電源入力部は、前記第１室と前記第２室以外に設けられた、第３室に収容されている請求項１２記載の粉塵除去機能を備えた投写型画像表示装置。
【請求項２２】
前記第１室と前記第２室に共通の排気ファンを備えた請求項１２記載の投写型画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電フィルターを備えた粉塵捕捉装置、特に、使用済みの静電フィルターを自動的に更新する機能を有する粉塵捕捉装置、及びその粉塵捕捉装置を備えた投写型画像表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、プロジェクターなどの投写型画像表示装置は、光源からの強力な光を液晶パネルやＤＭＤ（デジタルミラーデバイス）などの画像表示素子に集光して、画像信号にあわせて変調し、この画像表示素子上の画像を拡大投射して高画質の大画面を得ている。【０００３】
このような投写型画像表示装置において、強力な光にさらされる画像表示素子や、光源、装置電源等は発熱が大きく、適当な冷却がなされないと画質に影響を与えるだけでなく、熱的に破壊されてしまう。このため、投写型画像表示装置はファンにより外気を装置内に吸入し、装置内を冷却する構成を取っている。【０００４】
しかしながら、外気と一緒に粉塵を装置外部から吸入してしまい、それが画像表示装置や光源周辺に付着することで、明るさ低下や色むらを発生させる。【０００５】
このため、吸気口に粉塵吸入防止用のフィルターを配置しているが、主流のウレタンフィルターの場合、数百時間毎でのフィルター洗浄が必要である。また、ウレタンフィルターは、物理的に小さな開口に粉塵を捕捉して侵入を抑えるが、１０μｍを下回る大きさの粉塵を防ぐことは出来ない。よって黄砂やたばこなどの微小粒子の侵入を阻止できない。【０００６】
一方、静電フィルターは、開口は大きく圧力損失を抑えながらも、粉塵は静電気で捕集するので、小さな埃まで捕捉できる。しかしながら、捕捉能力を超えると静電気による効果が得られなくなり、粉塵は捕捉されず装置内に侵入してしまう。また、静電フィルターは洗浄が出来ないこともあり、数百時間毎に新品に交換することが必要である。【０００７】
しかしながら、投写型画像表示装置には天吊り用途のものが多く、簡単にフィルター交換が出来る設置状態ではないため、メンテナンスが困難であった。同様の課題に対して、例えば空気清浄機については、以下のような構造が知られている。【０００８】
例えば、特許文献１には、オゾン脱臭装置において、静電フィルターを帯状に長く形成して２つの回転ローラーに巻き取り自在に張設し、装置の運転時間に応じて静電フィルターを自動的にモーターで巻き取る構造が開示されている。これにより、長時間新品交換せず静電フィルターを使用することができる。これをプロジェクタに応用すれば、フィルター交換時間を伸ばすことが出来ると考えられる。【０００９】
また、特許文献２には空気清浄機における同様な構成に於いて、未使用のフィルター収容部と使用済みのフィルター収容部をカセットに一体化してヒンジにより開放可能な構成が開示されている。
【特許文献１】特開平５−４９８３０号公報
【特許文献２】特開平６−２６９６９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１に開示されたオゾン脱臭装置においては、脱臭運転時間を計測するタイマーと、運転条件を記録したＲＯＭデータに基づき、所定の運転時間毎に、巻き取り用モータを一定時間駆動することにより、フィルター送りを行う。この構成の場合、静電フィルターの交換がなければ問題はない。しかし、静電フィルターを交換する必要がある場合は、静電フィルターの使い始めと終わりとでは、巻き取り軸１回転によるフィルター送り量が大きく異なることから、フィルター送り量を一定にするためには、交換された時点の判別が必要である。【００１１】
一方、静電フィルターの交換を行わないで済むようにするためには、装置寿命を保証するだけのフィルターを収容する容積が必要になる。【００１２】
また、静電フィルターの交換の方法については言及されていないが、特許文献１あるいは２に開示された構造では、静電フィルターに付着した粉塵が交換時に離脱して、再び装置内に飛散してしまう恐れがある。【００１３】
本発明は、長時間静電フィルターを使用することができ、交換時期が正確に判り、交換も容易で、しかも一旦付着した粉塵が再び外部に飛散する恐れのない粉塵捕捉装置を提供することを目的とする。【００１４】
また、そのような粉塵捕捉装置を備えた投写型画像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】
【００１５】
本発明の粉塵捕捉装置は、吸気口および排気口を有する本体筐体と、前記吸気口に設けられた粉塵捕捉部と、前記吸気口から前記粉塵捕捉部を介して空気を吸入し、前記本体筐体内の所定領域を経由して前記排気口から排出するための送風部とを備える。【００１６】
前記粉塵捕捉部は、フィルター部と、フィルター送り機構と、フィルター送り制御部とを備える。前記フィルター部は、ロール軸に巻かれた静電フィルターと、前記静電フィルターを巻き取るフィルター巻き取り軸と、前記フィルター巻き取り軸を前記フィルター送り機構に係合させるための連結部と、前記ロール軸に巻かれた静電フィルター及び前記フィルター巻き取り軸を収容した小型筐体とを備える。前記小型筐体は、前記ロール軸と前記フィルター巻き取り軸間において、前記吸気口から前記静電フィルターを透過して空気を吸入するための開口部を有する。前記フィルター送り機構は、前記連結部との係合による前記フィルター巻き取り軸との連結を介して、前記フィルター巻き取り軸を回転駆動させることが可能である。前記フィルター送り制御部は、フィルター送り量検出部を有し、前記フィルター送り量検出部による検出出力に基づいて、前記フィルター送り機構によるフィルター送り動作を制御する。前記フィルター部は前記本体筐体に対して着脱可能である。【００１７】
本発明の投写型画像表示装置は、光源と、入射光を変調する画像表示素子と、前記光源からの光を前記画像表示素子に入射させ、前記画像表示素子により変調された画像を投写する投写光学系と、電源部と、前記光源、前記画像表示素子、投写光学系、及び前記電源部を収容し、吸気口および排気口を有する本体筐体と、前記吸気口に設けられた粉塵捕捉部と、前記吸気口から前記粉塵捕捉部を介して空気を吸入し、前記本体筐体内の所定領域を経由して前記排気口から排出するための送風部とを備える。前記粉塵捕捉部は、上記粉塵捕捉装置と同様の構成を有する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、静電フィルターで微小な粉塵まで除去可能な上、長時間の使用でもフィルターは適切に自動更新され、常に良好な状態にできることから、維持管理に手間をかけることなく、長時間粉塵除去性能を維持できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態１における投写型画像表示装置の構成を示す断面図
【図２】同投写型画像表示装置におけるフィルター送り機構を一部断面で示した側面図
【図３】同投写型画像表示装置におけるフィルター送り量検出部の一部を構成するフィルター押圧機構を示す斜視図
【図４】同投写型画像表示装置におけるフィルター送り量検出部の他の一部を構成する回転検出部を示す断面図
【図５Ａ】同投写型画像表示装置におけるフィルターカセットの装着状態を示す平面図
【図５Ｂ】同フィルターカセットの他の状態を示す平面図
【図６】本発明の実施の形態２における投写型画像表示装置の構成を示す断面図
【図７】本発明の実施の形態３における投写型画像表示装置の構成を示す断面図
【符号の説明】
【００２０】
１  光源
２  反射鏡
３  光学ユニット
４、５  ダイクロイックミラー
６、７、８  全反射ミラー
９Ｒ、９Ｇ、９Ｂ  入射側偏光板
１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂ  液晶パネル
１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂ  出射側偏光板
１２Ｒ、１２Ｂ  ダイクロイック反射膜
１３  合成プリズム
１４  投写レンズ
１５  電源ユニット
１６、５６  吸気ファン
１７  本体筐体
１７ａ  補助基材部
１７ｂ  突出壁
１８  吸気口
１９  粉塵捕捉部
２０  静電フィルター
２１  光学ユニットダクト
２１ａ  壁面
２２Ｂ  青用開口
２２Ｇ  緑用開口
２２Ｒ  赤用開口
２３  排気ファン
２４  排気口
２５  窓部材
２６  吸気ダクト
２７、２８、２９  緩衝材
３０  フィルターカセット
３１ａ  ロール軸
３１ｂ  フィルター巻き取り軸
３２  小型筐体
３２ａ  底部
３３  開口部
３４  中継回転軸
３５  走行量モニター軸
３６  連結用凹部
３７  連結用凸部
３８  ギア軸
３９  ギア
４０  小型ギア
４１  ステッピングモーター
４２  押圧機構
４３  支持部材
４３ａ  腕部
４４  ローラー
４５  支柱
４６  付勢バネ
４７  回転検出反射パターン
４８  パターン検出センサー
４９  繊維発散防止網
５０  本体筐体
５１  隔壁
５２  第１室
５３  第２室
５４  吸気口
５５  入出力端子
５６  電源供給部
５８  排気口
５９  仕切壁
６０  壁面
６１  第３室
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明は上記構成を基本として、以下のような態様をとることができる。【００２２】
すなわち、本発明の上記構成の粉塵捕捉装置において、前記フィルター送り制御部は、前記静電フィルターの前記開口部に露出している部分が部分的に更新されるよう、前記フィルター送り機構によるフィルター送り動作を制御する構成とすることができる。【００２３】
また、フィルター部の小型筐体は、フィルター巻き取り軸を外部と遮蔽する密閉構造にすることが好ましい。【００２４】
また、前記静電フィルターの排気側近傍に繊維発散防止網が固定配置されている構成とすることができる。その場合、前記繊維発散防止網の１つの網目の開口は１ｍｍ以下であることが好ましい。【００２５】
また、前記フィルター送り量検出部は、前記フィルター巻き取り軸に巻き取られる際の前記静電フィルターの走行により回動させられる走行量モニター軸と、前記走行量モニター軸に前記静電フィルターを押し付ける押圧装置とを備え、前記静電フィルターの走行量に対応して前記走行量モニター軸が回転するように構成することができる。それにより、ＲＯＭなどのメモリを使用することなく、フィルター送り量を一定に制御可能として、限られた筐体の容量の中で、長時間連続して粉塵捕捉機能を維持可能である。【００２６】
また、前記走行量モニター軸に、その回転の検出を行うための検出パターンが設けられた構成とすることができる。その場合、前記フィルター送り量検出部は、前記走行量モニター軸に設けられた検出パターンを読み取り、前記走行量モニター軸の回転量を検出する回転量センサーを備えることができる。【００２７】
また、前記フィルター送り機構は、前記フィルター部を前記本体筐体に装着することにより、前記連結部が前記フィルター巻き取り軸と連結される構成とすることができる。【００２８】
また、前記押圧装置は前記本体筐体側に設けられており、前記走行量モニター軸に前記静電フィルターを押圧する際に、前記小型筐体が前記本体筐体から外れないように、前記小型筐体の取り出しを規制する方向に延出する腕部を備えることができる。それにより、投写型画像表示装置が床置き、天吊りで装置の向きが反転することがあっても、交換式フィルターの飛び出し防止機能を、部品を追加することなく備えることが出来る。【００２９】
また、前記フィルター送り制御部は、任意の使用時間間隔で、前記静電フィルターを一定量走行させるように前記フィルター送り機構を制御する構成とすることができる。【００３０】
本発明の上記構成の投写型画像表示装置において、前記フィルター送り制御部は、前記静電フィルターの前記開口部に露出している部分が部分的に更新されるよう、前記フィルター送り機構によるフィルター送り動作を制御する構成とすることができる。【００３１】
また、前記本体筐体の前記吸気口と前記粉塵捕捉部の間には、空気を通さないシール材が設けられ、密閉構造とすることができる。【００３２】
また、前記本体筐体内に、その内部空間を、少なくとも前記光源及び前記画像表示素子を収容する第１室と、少なくとも前記電源部を収容する第２室とに区画する内壁を備えており、前記静電フィルターの前記開口部に露出している部分のうち、前記静電フィルターの前記ロール軸側を透過する空気は前記第１室に導かれ、前記静電フィルターの前記フィルター巻き取り軸側を透過する空気は前記第２室に導かれるように構成することができる。【００３３】
また、前記小型筐体における前記静電フィルターの収納部は、外部との間が密閉構造となっていることが好ましい。【００３４】
また、前記静電フィルターの一度の送り量は、前記第１室に導かれる空気を通過させるための開口幅よりも小さい構成とすることができる。【００３５】
また、前記静電フィルターの前記開口部に露出している面積のうち、前記第１室に導かれる空気がを通過させるための面積Ｓ１と、前記第２室に導かれる空気を通過させるための面積Ｓ２とが、以下の関係を満足するように設定することができる。【００３６】
Ｓ１≧Ｓ２
また、前記フィルターを通過した空気のうち、前記第１室へ導かれる空気と、前記第２室へ導かれる空気は、それぞれ別個の吸気ファンにより導かれる構成とすることができる。【００３７】
また、入出力端子と、電源入力部とを更に備え、前記入出力端子、及び前記電源入力部は、前記第２室に設けられていてもよい。【００３８】
また、前記入出力端子、及び前記電源入力部は、前記第１室と前記第２室以外に設けられた、第３室に収容されている構成とすることができる。【００３９】
また、前記第１室と前記第２室に共通の排気ファンを備えることができる。【００４０】
以下、本発明の実施の形態における粉塵捕捉装置及び画像表示装置について、図面を参照して説明する。【００４１】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１における投写型画像表示装置の全体構成を図１に示す。本実施の形態における光学構成に係る要素は、既知のものであり、本実施の形態の主要部ではないため、以下に簡単に説明する。【００４２】
図において、光源１の光は、反射鏡２により前方に出射され、光学ユニット３へ入射する。その入射光は、ダイクロイックミラー４、５、及び全反射ミラー６、７、８を経ることにより赤、緑、青の色光に分離される。その後、各色の光は、入射側偏光板９Ｒ、９Ｇ、９Ｂ、画像表示素子である液晶パネル１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂ、出射側偏光板１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂによって、外部からの入力信号（図示せず）に基づいて強度変調される。これらの光は、ダイクロイック反射膜１２Ｒ、１２Ｂを備えた合成プリズム１３で一光路上に合成され、投写レンズ１４に入射する。この投写レンズ１４は、液晶パネル１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂ上の画像を、装置前方に配置されたスクリーン（図示せず）に拡大投写するように設計される。【００４３】
この画像表示の際、黒表示のためには、光源１からの光を入射側偏光板９Ｒ、９Ｇ、９Ｂ、出射側偏光板１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂで吸収する必要がある。このため、これらの偏光板は高温になる。一方で、これらの偏光板は主に有機材料からなるため、適当な温度にまで冷却しないと変質して、画像を制御できなくなり使用不能に陥る。【００４４】
また、投写型画像表示装置内には、発光時に１０００度にもなる光源１の管球、及び周辺の機構部品、光源１の点灯や画像表示のための電源ユニット１５等、自己発熱が大きい要素が配置されるので、画像表示の品質を確保するためには冷却手段が必要である。【００４５】
従って本実施の形態に於いては、送風部である吸気ファン１６によって、本体筐体１７の側面に設けられた吸気口１８から外気（比較的温度の低い空気）が装置内に導かれる。吸気ファン１６で吸入された外気は、粉塵捕捉部１９の静電フィルター２０を経て、ファン吹き出し口に密着して配置されている光学ユニットダクト２１に導かれる。【００４６】
光学ユニットダクト２１には、上述した入射側偏光板９Ｒ、９Ｇ、９Ｂ、液晶パネル１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂ、出射側偏光板１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂの下部に相当する位置に、青用開口２２Ｂ、緑用開口２２Ｇ、赤用開口２２Ｒが設けられている。【００４７】
吸入された空気は、入射側偏光板９Ｒ、９Ｇ、９Ｂ、液晶パネル１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂ、出射側偏光板１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂの熱を奪った後、青用開口２２Ｂ、緑用開口２２Ｇ、赤用開口２２Ｒから吹き出され、排気ファン２３によって排出される。その過程で、排出される空気は光源１やその周辺機構部品、電源ユニット１５の熱をも奪う。排気ファン２３に至った空気は、本体筐体１７の側面に設けられた排気口２４を経て装置外部に吹き出される。【００４８】
従来の装置では、冷却の過程で外気と共に外部の粉塵を吸入してしまい、その粉塵が液晶パネル周辺や光源部に付着していた。その結果、輝度の早期劣化を起こしたり、投射像に色むらが生じるなどの不具合が生じていた。これに対して、本実施の形態の装置では、以下に説明するような、粉塵の入り込まない筐体構造と粉塵捕捉構造が導入されている。【００４９】
粉塵の入り込まない筐体構造として、投写レンズ１４を完全に本体筐体１７内に収容し、光透過部には窓部材２５が本体筐体１７に隙間なく装着された構造が採用されている。また、吸気口１８と粉塵捕捉部１９の間、粉塵捕捉部１９と吸気ダクト２６の間、排気口２４と排気ファン２３との間には、空気を通さない緩衝材２７、２８、２９が設けられて、空気の流れを封止している。【００５０】
粉塵捕捉構造としては、以下のような粉塵捕捉部１９が採用されている。粉塵捕捉部１９は、フィルターカセット（フィルター部）３０と、フィルター送り機構（図２参照、後述）と、フィルター送り制御部（図３、図４参照、後述）とから構成されている。【００５１】
フィルターカセット３０は、ロール形態の静電フィルター２０が巻かれたロール軸３１ａと、静電フィルター２０を巻き取るフィルター巻き取り軸３１ｂと、それらの要素とともに、フィルター送り機構との連結部（図２参照、後述）を収納する小型筐体３２とからなる。小型筐体３２は、ロール軸３１ａ、フィルター巻き取り軸３１ｂ間において、吸気口１８からの空気を透過させるための開口部３３を有している。そしてロール軸３１ａ、フィルター巻き取り軸３１ｂの間には、中継回転軸３４、走行量モニター軸３５が配置されている。【００５２】
フィルター送り機構は、図２に示す構造を有し、補助基材部１７ａに設けられている。補助基材部１７ａは、本体筐体１７の一部、または本体筐体１７に固定された別部材からなる。フィルターカセット３０は、投写型画像表示装置の本体（以下装置本体と称する）から着脱可能になっており、装着時にこのフィルター送り機構と連結される。但し図２には、フィルターカセット３０から静電フィルター２０とフィルター巻き取り軸３１ｂのみが取り出された状態で示されている。【００５３】
フィルター巻き取り軸３１ｂは、図２に示すように、その端部に連結用凹部３６が設けられている。フィルター送り機構は、連結用凹部３６と嵌合する連結用凸部３７を有する。連結用凸部３７はギア軸３８の一端に設けられており、ギア軸３８の他端にはギア３９が固定されている。連結用凹部３６と連結用凸部３７が嵌合することにより、フィルター巻き取り軸３１ｂとギア軸３８が連結される。ギア３９は、小型ギア４０を介してステッピングモーター４１に連結されている。ステッピングモーター４１は、図示しない駆動回路によって制御される。【００５４】
フィルター送り制御部は、フィルター送り量検出部と、図示しない制御回路により構成される。フィルター送り量検出部は、図３に示す走行量モニター軸３５及びフィルター押圧機構４２と、図４に示す回転検出部により構成される。【００５５】
図３に示すように、フィルター押圧機構４２は、走行量モニター軸３５上を走行する静電フィルター２０を、走行量モニター軸３５に押圧して密着させるように機能する。フィルター押圧機構４２は、一端が本体筐体１７に固定された支柱４５に回転自在に支持された支持部材４３を有する。支持部材４３の先端に、回転自在のローラー４４が設けられ、このローラー４４による静電フィルター２０を押圧する。ローラー４４は、静電フィルター２０との間の摩擦を小さくするために用いられる。【００５６】
また、支持部材４３には、付勢バネ４６の両端が支柱４５を通して係合し、付勢バネ４６の中央部は、図示しない本体筐体１７の固定部に係合している。従って、付勢バネ４６の付勢力により、支持部材４３に支持されたローラー４４が、静電フィルター２０を介して走行量モニター軸３５に押圧される。このようにして、静電フィルター２０がフィルター巻き取り軸３１ｂに巻き取られる際に、走行量モニター軸３５が回転する。【００５７】
この構成によれば、静電フィルター２０を巻き取って行く過程で、フィルター巻き取り軸３１ｂに巻き取られた静電フィルター２０の太さが変化することにより、一定量のフィルターを送るのに要する時間は大きく変化しても、走行量モニター軸３５の回転は常にフィルター送り量に対応した回転数となる。これに基づき、図４に示すように回転検出部を構成する。【００５８】
図４に示す回転検出部は、回転検出反射パターン４７とパターン検出センサー４８の組み合わせにより構成される。回転検出反射パターン４７は、小型筐体３２の底部３２ａから突出した走行量モニター軸３５の端部側面に設けられている。パターン検出センサー４８は、本体筐体１７の一部として形成された突出壁１７ｂの、回転検出反射パターン４７と対向する位置に固定されている。これにより、静電フィルター２０の送り量をパターン検出センサー４８のパターン検出出力によって検出することが出来る。【００５９】
パターン検出センサー４８からの検出信号と、ステッピングモーター４１と、制御回路に備えられたタイマーを連動させることで、所定の運転時間が経過する毎に、常に静電フィルター２０を適切な所定量送って巻き取ることが可能となる。【００６０】
静電フィルターは、初期集塵性能は高いが、粉塵が多く付着すると急激に集塵能力が低下し、また、通気性が悪くなり圧力損失が大きくなることで冷却性能を低下させると、いう課題があった。これに対して、本実施の形態によれば、長時間使用の際にも適当な巻き取り制御を行うことで、自動的に高い集塵性能を維持することが出来る。【００６１】
フィルターカセット３０は、小型筐体３２が装置本体に対して脱着可能に設けられている。上述のようにフィルターカセット３０がフィルター送り機構との連結部を備えることで、装置本体からの動力が伝達される。それにより、内包されたフィルター巻き取り軸３１ｂが回転し、静電フィルター２０が移送される。このように構成することで、用いられる静電フィルターの厚みが大きいために、初期の巻き取りロール量がわずかしか確保できない場合、あるいは、ロール状にした形態で必要なフィルターを収容する容積を十分に確保できない場合等、フィルターを使い切る可能性がある際は、新しいフィルターを備えた別のフィルターカセット３０に交換すれば、集塵性能を容易に回復できる。【００６２】
フィルターカセット３０の交換時には、装置本体の設置状況によれば抜け落ちる可能性があるので、本実施の形態では図３に示すように、支持部材４３から延出した腕部４３ａが設けられている。図５Ａのフィルターカセット３０装着状態の平面図に示すように、この腕部４３ａが、フィルターカセット３０装着時には、小型筐体３２と平面的に重なる。それにより、腕部４３ａがストッパーとして機能し、落下等の抜け落ちが容易には発生しないように構成されている。交換する際には図５Ｂのように、腕部４３ａを回動させてフィルターカセット３０との重なりを回避させれば、小型筐体３２を取り外すことが可能となる。同時に、走行量モニター軸３５を押圧する押圧装置４２を離間させ、押圧を解除することができる。これにより、部品を増やすことなく２つの機能が得られる。【００６３】
小型筐体３２のフィルター巻き取り軸３１ｂ収納部は、フィルター巻き込み口以外は密閉した構造を取っており、動作時に収納した粉塵の漏れを防ぐと共に、交換時にも粉塵の飛散なく作業を行えることを可能としている。【００６４】
また、静電フィルター２０を構成する繊維が発散する可能性のある場合は、小型筐体３２の静電フィルター２０の排気側近傍に、繊維発散防止網４９を設ける（図１参照）ことができる。この場合、網目の開口は１ｍｍ以下が望ましい。静電フィルター２０からの繊維発散がない場合は、この繊維発散防止網４９を設ける必要はない。【００６５】
なお、本実施の形態では、画像表示素子を液晶パネルとした構成を例として示したが、ＤＭＤ素子を用いるＤＬＰシステムでも同様の構成を取り、同様の効果を得ることが可能である。【００６６】
また、吸気ファンについては、その種類や数に制限はなく、所定の吸排気が可能であればどのように構成してもよい。【００６７】
本実施の形態では、走行量モニター軸３５の回転検出にパターン検出センサー４８を用いた例を示したが、他の種類の光学センサーや、回転数を機械的に検出する回転センサー等を利用することも可能である。【００６８】
フィルター送り機構に使用するモーターも、上述のステッピングモーターに代えて、より安価なモーターに変えることも可能である。ただし回転数に合わせて、適当な減速手段が必要となる。【００６９】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２における投写型画像表示装置の全体構成を図６に示す。図６において、構成要素全体は本体筐体５０に収容されており、その内部は隔壁５１によって、第１室５２、第２室５３に分けられている。【００７０】
第１室５２には光学装置や光源が納められている。光源１、反射鏡２、光学ユニット３、投写レンズ１４等の構成は、実施の形態１と同様であり、同一の要素には同一の参照符号を付して、説明の繰り返しを省略する。【００７１】
この投写型画像表示装置の内部を冷却するために、実施の形態１と同様に、第１室５２では、吸気ファン１６により、本体筐体５０に形成された吸気口５４から外気が吸気される。そして、光学ユニット３の下部に設けられた光学ユニットダクト２１によってこの外気が導かれ、青用開口２２Ｂ、緑用開口２２Ｇ、赤用開口２２Ｒから放出されることにより、液晶パネル周辺が重点的に冷却される。【００７２】
この構成において、光学ユニットダクト２１の壁面２１ａは、隔壁５１と共に第１室５２と第２室５３を分離して、空気の往来を遮断するための仕切り壁として利用されている。また、第１室５２内の熱で暖められた空気を外部に放出するための排気ファン２３が設けられている。このように、吸気ファン１６によって吸気された外気は、光学ユニットダクト２１から、開口２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂ、光学ユニット３、光源１、及び排気ファン２３の順に流れ、風路上のデバイスを冷却する。【００７３】
一方、第２室５３には、信号処理回路や光源の電源ユニット１５が納められている。この電源ユニット１５は、自己発熱が顕著で、冷却を行わないと自己発熱により破壊されてしまう。そのため、高熱になる部分は、ヒートシンク（図示せず）を併用して冷却する構造をとることが一般的である。ここでは、ヒートシンク上などに埃が堆積することによって放熱能力が劣化し、信頼性劣化につながる恐れはあるが、埃が付着することによる影響は、光源１や光学ユニット３に比べれば小さい。従って、第１室５２ほど空気中の塵埃の進入に対して配慮する必要はなく、塵埃の進入は避けた構成が望ましいという程度に過ぎない。【００７４】
また、この第２室５３を形成する壁面には、投写画像を形成するための映像信号の供給を受けるための、入出力端子５５や電源供給部５６が設けられている。これら入出力端子５５や電源供給部５６は一般的な部品で構成されており、その部品は防塵性を十分考慮されたものではないことから、この部分からの埃進入は避けにくい。そのため、これらの部品は、比較的塵埃による影響を受け難い第２室５３側に設けられている。【００７５】
第２室５３には吸気ファン５７が設けられており、外気を吸気し、電源ユニット１５に送風する。本実施の形態では、電源ユニット１５等の熱を奪った空気が排気口５８から放出される構成となっているが、吸気ファン５７の代わりに、排気口５８に排気ファンを配置しても、ほぼ同様の冷却を行うことができる。【００７６】
本体筐体５０の吸気口５４と、吸気ファン１６、５６間には粉塵捕捉部１９が設けられており、吸気口５４と粉塵捕捉部１９の間には空気を通さない緩衝材２７が複数箇所設けられて、隙間から空気が漏れないようにしている。【００７７】
粉塵捕捉部１９の構造は、実質的に実施の形態１のものと同様である。但し、本実施の形態においては、第１室５２と第２室５３にまたがって形成された吸気口５４が、粉塵捕捉部１９が配置されている。従って小型筐体３２は、ロール軸３１ａとフィルター巻き取り軸３１ｂ間において、吸気口５４からの空気を透過させるように開口部３３が形成され、さらに、静電フィルター２０を通過して第１室５２と第２室５３に吸気される空気を仕切るために、光学ユニットダクト２１の壁面２１ａに連続的につながるような仕切壁５９を有する。【００７８】
粉塵捕捉部１９のその他の構造および動作、それに基づく効果も、実施の形態１と同様である。更に、本実施の形態によれば、粉塵による影響を受け易い要素を収容する第１室５２と、粉塵による影響を受け難い要素を収容する第２室との間で、粉塵捕捉部１９による粉塵除去作用を使い分ける。それにより、フィルターの収納容積を拡大することなく、内部の光源、電源などのデバイスを十分に冷却し、かつ、画像表示素子や光源周辺の粉塵の付着を防止しながら、フィルター交換までの時間を延ばすことができる。これについて、以下に説明する。【００７９】
上述のように、小型筐体３２の開口部３３により形成された静電フィルター２０に対する開口領域は、所定の割合で仕切壁５９で仕切られている。図６には、開口領域を１／２に仕切る位置に仕切壁５９が設けられた例が示されている。この仕切壁５９によって、ロール状の静電フィルターが開口部３３の幅の１／２だけ引き出された際には、新しいフィルターを透過する空気は第１室５２に導かれる。また、それまで使用していた部分の静電フィルター２０を透過する空気は、第２室５３に導かれる。【００８０】
つまり、粉塵捕捉部１９の制御において、一度に引き出すフィルター量が開口部３３の面積よりも小さいとき（この場合は１／２）、第２室５３よりも第１室５２に導かれる空気の方が、静電フィルター２０の集塵性能の差に起因して、そこに含まれている埃は少ないことになる。【００８１】
静電フィルターは、長尺のものを巻き取りながら用いることにより長期間の使用が可能であるが、粉塵の蓄積により粉塵捕捉能力を超えると空気を清浄化できなくなるため、所定の使用時間が経過して粉塵捕捉能力が低下した部分は使用済みとし、新鮮な部分に更新しなければならない。一方、静電フィルターの長さと、対向する装置の開口部の長さによって使用時間が決まってしまうため、フィルターの交換回数を減らすには、フィルターを長くし、収納スペースを拡大する必要がある。【００８２】
これに対して本実施の形態の上記構成によれば、開口部３３に対する静電フィルター２０の更新面積を抑制することができるため、静電フィルター２０の使用時間、すなわち寿命を実質的に延長することができる。【００８３】
静電フィルター２０の面における第１室５２に導かれる風が通る面積Ｓ１と、第２室５３に導かれる風が通る面積Ｓ２との間の関係は、以下のように設定することが好ましい。【００８４】
Ｓ１≧Ｓ２
これは、第２室５３においては、冷却のための空気が足りなければ吸気ファン５７の送風能力を上げて補うことが出来ること、静電フィルター２０は、透過する空気の風速が早くなると集塵能力が低下してしまうが、第２室５３には比較的埃に強い部品が収容されていることから、実用上問題ない範囲で上記Ｓ２を小さくすることが出来るためである。これにより、開口部３３を最小とすることが可能となり、装置全体の小型化、低コスト化が容易になる。【００８５】
特に第１室５２の開口面積が第２室５３の開口面積の整数倍であれば、一度の送りで、後者は前者面の一部分の更新によって全面が更新されることになる。第２室５３への開口を覆うフィルターは、第１室５２への開口を覆っていたフィルターとして使用されてきたもので、集塵性能は劣化しているものと考えられるが、上述のようにすることで、一度に全面更新されるため、その劣化を最小限に抑えることが可能となる。【００８６】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３における投写型画像表示装置の全体構成を図７に示す。図７において、図６の実施の形態２と同様の要素は、同一の番号を付して説明の繰り返しを省略する。【００８７】
実施の形態２では、入出力端子５５や電源供給部５６を第２室５３を形成する壁面に設けていたが、入出力端子５５や電源供給部５６は必ずしも冷却を必要としない。従って、本実施の形態では、壁面６０で仕切った第３室６１を別区域として設けて、それらの部品をここに納めた構成を用いる。それにより、第１室５２内をより有効に冷却することが可能となる。【００８８】
また、この構成では、画像表示素子からの距離が近くなってノイズが乗りにくいこと、電気配線が簡素になることなどの効果が得られる。【００８９】
また、図７に示されるように、排気ファン２３の排気能力が十分であれば、第１室５２と第２室５３に共有の排気ファンとすることもできる。このように、第２室５３において、電源ユニット１５の風上及び風下にそれぞれ、吸気ファン５７及び排気ファン２３を設けた構成ではなく、吸気ファン５７のみ、あるいは排気ファン２３のみとすることも可能である。一般的には、電源ユニット１５を風下に配置した方が、局部的な冷却が容易なのでセット全体の小型化、低コスト化に有利と考えられる。【００９０】
また、以上の実施の形態では、投写画像を表示するスクリーンを投写型画像表示装置本体に備えていない二体型画像表示装置を例として説明したが、スクリーンを備えた一体型の場合も、各実施の形態の構成を適用可能である。この場合、投写レンズからスクリーンに至る投写域が増えることになるが、ここは冷却が必要な区域ではないので、第１室、第２室とは別の密閉された部屋とすることが望ましい。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
本発明に係る粉塵捕捉装置は、静電フィルターで微小な粉塵まで除去可能な上、長時間の使用でもフィルターを自動更新して、常に良好な状態を維持することにより、維持管理に手間をかけることなく、長時間粉塵除去性能を維持可能であり、特に天吊り用途で高所への設置が多い投写型画像表示装置に有用である。
【図１】
2008090825.tif 000003
【図２】
2008090825.tif 000004
【図３】
2008090825.tif 000005
【図４】
2008090825.tif 000006
【図５Ａ】
2008090825.tif 000007
【図５Ｂ】
2008090825.tif 000008
【図６】
2008090825.tif 000009
【図７】
2008090825.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成20年7月9日(2008.7.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気口および排気口を有する本体筐体と、
前記吸気口に設けられた粉塵捕捉部と、
前記吸気口から前記粉塵捕捉部を介して空気を吸入し、前記本体筐体内の所定領域を経由して前記排気口から排出するための送風部とを備えた粉塵捕捉装置において、
前記粉塵捕捉部は、フィルター部と、フィルター送り機構と、フィルター送り制御部とを備え、
前記フィルター部は、ロール軸に巻かれた静電フィルターと、前記静電フィルターを巻き取るフィルター巻き取り軸と、前記フィルター巻き取り軸を前記フィルター送り機構に係合させるための連結部と、前記ロール軸に巻かれた静電フィルター及び前記フィルター巻き取り軸を収容した小型筐体とを備え、
前記小型筐体は、前記ロール軸と前記フィルター巻き取り軸間において、前記吸気口から前記静電フィルターを透過して空気を吸入するための開口部を有し、
前記フィルター送り機構は、前記連結部との係合による前記フィルター巻き取り軸との連結を介して、前記フィルター巻き取り軸を回転駆動させることが可能であり、
前記フィルター送り制御部は、フィルター送り量検出部を有し、前記フィルター送り量検出部による検出出力に基づいて、前記フィルター送り機構によるフィルター送り動作を制御し、
前記フィルター部は前記本体筐体に対して着脱可能であることを特徴とする粉塵捕捉装置。
【請求項２】
前記フィルター送り制御部は、前記静電フィルターの前記開口部に露出している部分が部分的に更新されるよう、前記フィルター送り機構によるフィルター送り動作を制御する請求項１記載の粉塵捕捉装置。
【請求項３】
前記小型筐体は、前記フィルター巻き取り軸を外部と遮蔽する密閉構造を有する請求項１記載の粉塵捕捉装置。
【請求項４】
前記静電フィルターの排気側近傍に繊維発散防止網が固定配置されている請求項１記載の粉塵捕捉装置。
【請求項５】
前記繊維発散防止網の１つの網目の開口は１ｍｍ以下である請求項４記載の粉塵捕捉装置。
【請求項６】
前記フィルター送り量検出部は、前記フィルター巻き取り軸に巻き取られる際の前記静電フィルターの走行により回動させられる走行量モニター軸と、前記走行量モニター軸に前記静電フィルターを押し付ける押圧装置とを備え、
前記静電フィルターの走行量に対応して前記走行量モニター軸が回転するように構成された請求項１記載の粉塵捕捉装置。
【請求項７】
前記走行量モニター軸に、その回転の検出を行うための検出パターンが設けられている請求項６記載の粉塵捕捉装置。
【請求項８】
前記フィルター送り量検出部は、前記走行量モニター軸に設けられた検出パターンを読み取り、前記走行量モニター軸の回転量を検出する回転量センサーを備えた請求項７記載の粉塵捕捉装置。
【請求項９】
前記フィルター送り機構は、前記フィルター部を前記本体筐体に装着することにより、前記連結部が前記フィルター巻き取り軸と連結される請求項１記載の粉塵捕捉装置。
【請求項１０】
前記押圧装置は前記本体筐体側に設けられており、
前記走行量モニター軸に前記静電フィルターを押圧する際に、前記小型筐体が前記本体筐体から外れないように、前記小型筐体の取り出しを規制する方向に延出する腕部を備えた請求項６記載の粉塵捕捉装置。
【請求項１１】
前記フィルター送り制御部は、任意の使用時間間隔で、前記静電フィルターを一定量走行させるように前記フィルター送り機構を制御する請求項１記載の粉塵捕捉装置。
【請求項１２】
光源と、
入射光を変調する画像表示素子と、
前記光源からの光を前記画像表示素子に入射させ、前記画像表示素子により変調された画像を投写する投写光学系と、
電源部と、
前記光源、前記画像表示素子、投写光学系、及び前記電源部を収容し、吸気口および排気口を有する本体筐体と、
前記吸気口に設けられた粉塵捕捉部と、
前記吸気口から前記粉塵捕捉部を介して空気を吸入し、前記本体筐体内の所定領域を経由して前記排気口から排出するための送風部とを備えた投写型画像表示装置において、
前記粉塵捕捉部は、フィルター部と、フィルター送り機構と、フィルター送り制御部とを備え、
前記フィルター部は、ロール軸に巻かれた静電フィルターと、前記静電フィルターを巻き取るフィルター巻き取り軸と、前記フィルター巻き取り軸を前記フィルター送り機構に係合させるための連結部と、前記ロール軸に巻かれた静電フィルター及び前記フィルター巻き取り軸を収容した小型筐体とを備え、
前記小型筐体は、前記ロール軸と前記フィルター巻き取り軸間において、前記吸気口から前記静電フィルターを透過して空気を吸入するための開口部を有し、
前記フィルター送り機構は、前記連結部との係合による前記フィルター巻き取り軸との連結を介して、前記フィルター巻き取り軸を回転駆動させることが可能であり、
前記フィルター送り制御部は、フィルター送り量検出部を有し、前記フィルター送り量検出部による検出出力に基づいて、前記フィルター送り機構によるフィルター送り動作を制御し、
前記フィルター部は前記本体筐体に対して着脱可能であることを特徴とする投写型画像表示装置。
【請求項１３】
前記フィルター送り制御部は、前記静電フィルターの前記開口部に露出している部分が部分的に更新されるよう、前記フィルター送り機構によるフィルター送り動作を制御する請求項１２記載の投写型画像表示装置。
【請求項１４】
前記本体筐体の前記吸気口と前記粉塵捕捉部の間には、空気を通さないシール材が設けられ、密閉構造となっている請求項１２記載の投写型画像表示装置。
【請求項１５】
前記本体筐体内に、その内部空間を、少なくとも前記光源及び前記画像表示素子を収容する第１室と、少なくとも前記電源部を収容する第２室とに区画する内壁を備えており、
前記静電フィルターの前記開口部に露出している部分のうち、前記静電フィルターの前記ロール軸側を透過する空気は前記第１室に導かれ、前記静電フィルターの前記フィルター巻き取り軸側を透過する空気は前記第２室に導かれるように構成されている請求項１２記載の投写型画像表示装置。
【請求項１６】
前記小型筐体における前記静電フィルターの収納部は、外部との間が密閉構造となっている請求項１２記載の投写型画像表示装置。
【請求項１７】
前記静電フィルターの一度の送り量は、前記第１室に導かれる空気を通過させるための開口幅よりも小さい請求項１２記載の投写型画像表示装置。
【請求項１８】
前記静電フィルターの前記開口部に露出している面積のうち、前記第１室に導かれる空気がを通過させるための面積Ｓ１と、前記第２室に導かれる空気を通過させるための面積Ｓ２とが、以下の関係を満足するように設定された請求項１７記載の投写型画像表示装置。
Ｓ１≧Ｓ２
【請求項１９】
前記フィルターを通過した空気のうち、前記第１室へ導かれる空気と、前記第２室へ導かれる空気は、それぞれ別個の吸気ファンにより導かれる請求項１２記載の投写型画像表示装置。
【請求項２０】
入出力端子と、電源入力部とを更に備え、
前記入出力端子、及び前記電源入力部は、前記第２室に設けられている請求項１２記載の投写型画像表示装置。
【請求項２１】
前記入出力端子、及び前記電源入力部は、前記第１室と前記第２室以外に設けられた、第３室に収容されている請求項１２記載の粉塵除去機能を備えた投写型画像表示装置。
【請求項２２】
前記第１室と前記第２室に共通の排気ファンを備えた請求項１２記載の投写型画像表示装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】明細書
【発明の名称】粉塵捕捉装置および投写型画像表示装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電フィルターを備えた粉塵捕捉装置、特に、使用済みの静電フィルターを自動的に更新する機能を有する粉塵捕捉装置、及びその粉塵捕捉装置を備えた投写型画像表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、プロジェクターなどの投写型画像表示装置は、光源からの強力な光を液晶パネルやＤＭＤ（デジタルミラーデバイス）などの画像表示素子に集光して、画像信号にあわせて変調し、この画像表示素子上の画像を拡大投射して高画質の大画面を得ている。
【０００３】
このような投写型画像表示装置において、強力な光にさらされる画像表示素子や、光源、装置電源等は発熱が大きく、適当な冷却がなされないと画質に影響を与えるだけでなく、熱的に破壊されてしまう。このため、投写型画像表示装置はファンにより外気を装置内に吸入し、装置内を冷却する構成を取っている。
【０００４】
しかしながら、外気と一緒に粉塵を装置外部から吸入してしまい、それが画像表示装置や光源周辺に付着することで、明るさ低下や色むらを発生させる。
【０００５】
このため、吸気口に粉塵吸入防止用のフィルターを配置しているが、主流のウレタンフィルターの場合、数百時間毎でのフィルター洗浄が必要である。また、ウレタンフィルターは、物理的に小さな開口に粉塵を捕捉して侵入を抑えるが、１０μｍを下回る大きさの粉塵を防ぐことは出来ない。よって黄砂やたばこなどの微小粒子の侵入を阻止できない。
【０００６】
一方、静電フィルターは、開口は大きく圧力損失を抑えながらも、粉塵は静電気で捕集するので、小さな埃まで捕捉できる。しかしながら、捕捉能力を超えると静電気による効果が得られなくなり、粉塵は捕捉されず装置内に侵入してしまう。また、静電フィルターは洗浄が出来ないこともあり、数百時間毎に新品に交換することが必要である。
【０００７】
しかしながら、投写型画像表示装置には天吊り用途のものが多く、簡単にフィルター交換が出来る設置状態ではないため、メンテナンスが困難であった。同様の課題に対して、例えば空気清浄機については、以下のような構造が知られている。
【０００８】
例えば、特許文献１には、オゾン脱臭装置において、静電フィルターを帯状に長く形成して２つの回転ローラーに巻き取り自在に張設し、装置の運転時間に応じて静電フィルターを自動的にモーターで巻き取る構造が開示されている。これにより、長時間新品交換せず静電フィルターを使用することができる。これをプロジェクタに応用すれば、フィルター交換時間を伸ばすことが出来ると考えられる。
【０００９】
また、特許文献２には空気清浄機における同様な構成に於いて、未使用のフィルター収容部と使用済みのフィルター収容部をカセットに一体化してヒンジにより開放可能な構成が開示されている。
【特許文献１】特開平５−４９８３０号公報
【特許文献２】特開平６−２６９６９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１に開示されたオゾン脱臭装置においては、脱臭運転時間を計測するタイマーと、運転条件を記録したＲＯＭデータに基づき、所定の運転時間毎に、巻き取り用モータを一定時間駆動することにより、フィルター送りを行う。この構成の場合、静電フィルターの交換がなければ問題はない。しかし、静電フィルターを交換する必要がある場合は、静電フィルターの使い始めと終わりとでは、巻き取り軸１回転によるフィルター送り量が大きく異なることから、フィルター送り量を一定にするためには、交換された時点の判別が必要である。
【００１１】
一方、静電フィルターの交換を行わないで済むようにするためには、装置寿命を保証するだけのフィルターを収容する容積が必要になる。
【００１２】
また、静電フィルターの交換の方法については言及されていないが、特許文献１あるいは２に開示された構造では、静電フィルターに付着した粉塵が交換時に離脱して、再び装置内に飛散してしまう恐れがある。
【００１３】
本発明は、長時間静電フィルターを使用することができ、交換時期が正確に判り、交換も容易で、しかも一旦付着した粉塵が再び外部に飛散する恐れのない粉塵捕捉装置を提供することを目的とする。
【００１４】
また、そのような粉塵捕捉装置を備えた投写型画像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】
【００１５】
本発明の粉塵捕捉装置は、吸気口および排気口を有する本体筐体と、前記吸気口に設けられた粉塵捕捉部と、前記吸気口から前記粉塵捕捉部を介して空気を吸入し、前記本体筐体内の所定領域を経由して前記排気口から排出するための送風部とを備える。
【００１６】
前記粉塵捕捉部は、フィルター部と、フィルター送り機構と、フィルター送り制御部とを備える。前記フィルター部は、ロール軸に巻かれた静電フィルターと、前記静電フィルターを巻き取るフィルター巻き取り軸と、前記フィルター巻き取り軸を前記フィルター送り機構に係合させるための連結部と、前記ロール軸に巻かれた静電フィルター及び前記フィルター巻き取り軸を収容した小型筐体とを備える。前記小型筐体は、前記ロール軸と前記フィルター巻き取り軸間において、前記吸気口から前記静電フィルターを透過して空気を吸入するための開口部を有する。前記フィルター送り機構は、前記連結部との係合による前記フィルター巻き取り軸との連結を介して、前記フィルター巻き取り軸を回転駆動させることが可能である。前記フィルター送り制御部は、フィルター送り量検出部を有し、前記フィルター送り量検出部による検出出力に基づいて、前記フィルター送り機構によるフィルター送り動作を制御する。前記フィルター部は前記本体筐体に対して着脱可能である。
【００１７】
本発明の投写型画像表示装置は、光源と、入射光を変調する画像表示素子と、前記光源からの光を前記画像表示素子に入射させ、前記画像表示素子により変調された画像を投写する投写光学系と、電源部と、前記光源、前記画像表示素子、投写光学系、及び前記電源部を収容し、吸気口および排気口を有する本体筐体と、前記吸気口に設けられた粉塵捕捉部と、前記吸気口から前記粉塵捕捉部を介して空気を吸入し、前記本体筐体内の所定領域を経由して前記排気口から排出するための送風部とを備える。前記粉塵捕捉部は、上記粉塵捕捉装置と同様の構成を有する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、静電フィルターで微小な粉塵まで除去可能な上、長時間の使用でもフィルターは適切に自動更新され、常に良好な状態にできることから、維持管理に手間をかけることなく、長時間粉塵除去性能を維持できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明は上記構成を基本として、以下のような態様をとることができる。
【００２２】
すなわち、本発明の上記構成の粉塵捕捉装置において、前記フィルター送り制御部は、前記静電フィルターの前記開口部に露出している部分が部分的に更新されるよう、前記フィルター送り機構によるフィルター送り動作を制御する構成とすることができる。
【００２３】
また、フィルター部の小型筐体は、フィルター巻き取り軸を外部と遮蔽する密閉構造にすることが好ましい。
【００２４】
また、前記静電フィルターの排気側近傍に繊維発散防止網が固定配置されている構成とすることができる。その場合、前記繊維発散防止網の１つの網目の開口は１ｍｍ以下であることが好ましい。
【００２５】
また、前記フィルター送り量検出部は、前記フィルター巻き取り軸に巻き取られる際の前記静電フィルターの走行により回動させられる走行量モニター軸と、前記走行量モニター軸に前記静電フィルターを押し付ける押圧装置とを備え、前記静電フィルターの走行量に対応して前記走行量モニター軸が回転するように構成することができる。それにより、ＲＯＭなどのメモリを使用することなく、フィルター送り量を一定に制御可能として、限られた筐体の容量の中で、長時間連続して粉塵捕捉機能を維持可能である。
【００２６】
また、前記走行量モニター軸に、その回転の検出を行うための検出パターンが設けられた構成とすることができる。その場合、前記フィルター送り量検出部は、前記走行量モニター軸に設けられた検出パターンを読み取り、前記走行量モニター軸の回転量を検出する回転量センサーを備えることができる。
【００２７】
また、前記フィルター送り機構は、前記フィルター部を前記本体筐体に装着することにより、前記連結部が前記フィルター巻き取り軸と連結される構成とすることができる。
【００２８】
また、前記押圧装置は前記本体筐体側に設けられており、前記走行量モニター軸に前記静電フィルターを押圧する際に、前記小型筐体が前記本体筐体から外れないように、前記小型筐体の取り出しを規制する方向に延出する腕部を備えることができる。それにより、投写型画像表示装置が床置き、天吊りで装置の向きが反転することがあっても、交換式フィルターの飛び出し防止機能を、部品を追加することなく備えることが出来る。
【００２９】
また、前記フィルター送り制御部は、任意の使用時間間隔で、前記静電フィルターを一定量走行させるように前記フィルター送り機構を制御する構成とすることができる。
【００３０】
本発明の上記構成の投写型画像表示装置において、前記フィルター送り制御部は、前記静電フィルターの前記開口部に露出している部分が部分的に更新されるよう、前記フィルター送り機構によるフィルター送り動作を制御する構成とすることができる。
【００３１】
また、前記本体筐体の前記吸気口と前記粉塵捕捉部の間には、空気を通さないシール材が設けられ、密閉構造とすることができる。
【００３２】
また、前記本体筐体内に、その内部空間を、少なくとも前記光源及び前記画像表示素子を収容する第１室と、少なくとも前記電源部を収容する第２室とに区画する内壁を備えており、前記静電フィルターの前記開口部に露出している部分のうち、前記静電フィルターの前記ロール軸側を透過する空気は前記第１室に導かれ、前記静電フィルターの前記フィルター巻き取り軸側を透過する空気は前記第２室に導かれるように構成することができる。
【００３３】
また、前記小型筐体における前記静電フィルターの収納部は、外部との間が密閉構造となっていることが好ましい。
【００３４】
また、前記静電フィルターの一度の送り量は、前記第１室に導かれる空気を通過させるための開口幅よりも小さい構成とすることができる。
【００３５】
また、前記静電フィルターの前記開口部に露出している面積のうち、前記第１室に導かれる空気がを通過させるための面積Ｓ１と、前記第２室に導かれる空気を通過させるための面積Ｓ２とが、以下の関係を満足するように設定することができる。
【００３６】
Ｓ１≧Ｓ２
また、前記フィルターを通過した空気のうち、前記第１室へ導かれる空気と、前記第２室へ導かれる空気は、それぞれ別個の吸気ファンにより導かれる構成とすることができる。
【００３７】
また、入出力端子と、電源入力部とを更に備え、前記入出力端子、及び前記電源入力部は、前記第２室に設けられていてもよい。
【００３８】
また、前記入出力端子、及び前記電源入力部は、前記第１室と前記第２室以外に設けられた、第３室に収容されている構成とすることができる。
【００３９】
また、前記第１室と前記第２室に共通の排気ファンを備えることができる。
【００４０】
以下、本発明の実施の形態における粉塵捕捉装置及び画像表示装置について、図面を参照して説明する。
【００４１】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１における投写型画像表示装置の全体構成を図１に示す。本実施の形態における光学構成に係る要素は、既知のものであり、本実施の形態の主要部ではないため、以下に簡単に説明する。
【００４２】
図において、光源１の光は、反射鏡２により前方に出射され、光学ユニット３へ入射する。その入射光は、ダイクロイックミラー４、５、及び全反射ミラー６、７、８を経ることにより赤、緑、青の色光に分離される。その後、各色の光は、入射側偏光板９Ｒ、９Ｇ、９Ｂ、画像表示素子である液晶パネル１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂ、出射側偏光板１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂによって、外部からの入力信号（図示せず）に基づいて強度変調される。これらの光は、ダイクロイック反射膜１２Ｒ、１２Ｂを備えた合成プリズム１３で一光路上に合成され、投写レンズ１４に入射する。この投写レンズ１４は、液晶パネル１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂ上の画像を、装置前方に配置されたスクリーン（図示せず）に拡大投写するように設計される。
【００４３】
この画像表示の際、黒表示のためには、光源１からの光を入射側偏光板９Ｒ、９Ｇ、９Ｂ、出射側偏光板１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂで吸収する必要がある。このため、これらの偏光板は高温になる。一方で、これらの偏光板は主に有機材料からなるため、適当な温度にまで冷却しないと変質して、画像を制御できなくなり使用不能に陥る。
【００４４】
また、投写型画像表示装置内には、発光時に１０００度にもなる光源１の管球、及び周辺の機構部品、光源１の点灯や画像表示のための電源ユニット１５等、自己発熱が大きい要素が配置されるので、画像表示の品質を確保するためには冷却手段が必要である。
【００４５】
従って本実施の形態に於いては、送風部である吸気ファン１６によって、本体筐体１７の側面に設けられた吸気口１８から外気（比較的温度の低い空気）が装置内に導かれる。吸気ファン１６で吸入された外気は、粉塵捕捉部１９の静電フィルター２０を経て、ファン吹き出し口に密着して配置されている光学ユニットダクト２１に導かれる。
【００４６】
光学ユニットダクト２１には、上述した入射側偏光板９Ｒ、９Ｇ、９Ｂ、液晶パネル１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂ、出射側偏光板１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂの下部に相当する位置に、青用開口２２Ｂ、緑用開口２２Ｇ、赤用開口２２Ｒが設けられている。
【００４７】
吸入された空気は、入射側偏光板９Ｒ、９Ｇ、９Ｂ、液晶パネル１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂ、出射側偏光板１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂの熱を奪った後、青用開口２２Ｂ、緑用開口２２Ｇ、赤用開口２２Ｒから吹き出され、排気ファン２３によって排出される。その過程で、排出される空気は光源１やその周辺機構部品、電源ユニット１５の熱をも奪う。排気ファン２３に至った空気は、本体筐体１７の側面に設けられた排気口２４を経て装置外部に吹き出される。
【００４８】
従来の装置では、冷却の過程で外気と共に外部の粉塵を吸入してしまい、その粉塵が液晶パネル周辺や光源部に付着していた。その結果、輝度の早期劣化を起こしたり、投射像に色むらが生じるなどの不具合が生じていた。これに対して、本実施の形態の装置では、以下に説明するような、粉塵の入り込まない筐体構造と粉塵捕捉構造が導入されている。
【００４９】
粉塵の入り込まない筐体構造として、投写レンズ１４を完全に本体筐体１７内に収容し、光透過部には窓部材２５が本体筐体１７に隙間なく装着された構造が採用されている。また、吸気口１８と粉塵捕捉部１９の間、粉塵捕捉部１９と吸気ダクト２６の間、排気口２４と排気ファン２３との間には、空気を通さない緩衝材２７、２８、２９が設けられて、空気の流れを封止している。
【００５０】
粉塵捕捉構造としては、以下のような粉塵捕捉部１９が採用されている。粉塵捕捉部１９は、フィルターカセット（フィルター部）３０と、フィルター送り機構（図２参照、後述）と、フィルター送り制御部（図３、図４参照、後述）とから構成されている。
【００５１】
フィルターカセット３０は、ロール形態の静電フィルター２０が巻かれたロール軸３１ａと、静電フィルター２０を巻き取るフィルター巻き取り軸３１ｂと、それらの要素とともに、フィルター送り機構との連結部（図２参照、後述）を収納する小型筐体３２とからなる。小型筐体３２は、ロール軸３１ａ、フィルター巻き取り軸３１ｂ間において、吸気口１８からの空気を透過させるための開口部３３を有している。そしてロール軸３１ａ、フィルター巻き取り軸３１ｂの間には、中継回転軸３４、走行量モニター軸３５が配置されている。
【００５２】
フィルター送り機構は、図２に示す構造を有し、補助基材部１７ａに設けられている。補助基材部１７ａは、本体筐体１７の一部、または本体筐体１７に固定された別部材からなる。フィルターカセット３０は、投写型画像表示装置の本体（以下装置本体と称する）から着脱可能になっており、装着時にこのフィルター送り機構と連結される。但し図２には、フィルターカセット３０から静電フィルター２０とフィルター巻き取り軸３１ｂのみが取り出された状態で示されている。
【００５３】
フィルター巻き取り軸３１ｂは、図２に示すように、その端部に連結用凹部３６が設けられている。フィルター送り機構は、連結用凹部３６と嵌合する連結用凸部３７を有する。連結用凸部３７はギア軸３８の一端に設けられており、ギア軸３８の他端にはギア３９が固定されている。連結用凹部３６と連結用凸部３７が嵌合することにより、フィルター巻き取り軸３１ｂとギア軸３８が連結される。ギア３９は、小型ギア４０を介してステッピングモーター４１に連結されている。ステッピングモーター４１は、図示しない駆動回路によって制御される。
【００５４】
フィルター送り制御部は、フィルター送り量検出部と、図示しない制御回路により構成される。フィルター送り量検出部は、図３に示す走行量モニター軸３５及びフィルター押圧機構４２と、図４に示す回転検出部により構成される。
【００５５】
図３に示すように、フィルター押圧機構４２は、走行量モニター軸３５上を走行する静電フィルター２０を、走行量モニター軸３５に押圧して密着させるように機能する。フィルター押圧機構４２は、一端が本体筐体１７に固定された支柱４５に回転自在に支持された支持部材４３を有する。支持部材４３の先端に、回転自在のローラー４４が設けられ、このローラー４４による静電フィルター２０を押圧する。ローラー４４は、静電フィルター２０との間の摩擦を小さくするために用いられる。
【００５６】
また、支持部材４３には、付勢バネ４６の両端が支柱４５を通して係合し、付勢バネ４６の中央部は、図示しない本体筐体１７の固定部に係合している。従って、付勢バネ４６の付勢力により、支持部材４３に支持されたローラー４４が、静電フィルター２０を介して走行量モニター軸３５に押圧される。このようにして、静電フィルター２０がフィルター巻き取り軸３１ｂに巻き取られる際に、走行量モニター軸３５が回転する。
【００５７】
この構成によれば、静電フィルター２０を巻き取って行く過程で、フィルター巻き取り軸３１ｂに巻き取られた静電フィルター２０の太さが変化することにより、一定量のフィルターを送るのに要する時間は大きく変化しても、走行量モニター軸３５の回転は常にフィルター送り量に対応した回転数となる。これに基づき、図４に示すように回転検出部を構成する。
【００５８】
図４に示す回転検出部は、回転検出反射パターン４７とパターン検出センサー４８の組み合わせにより構成される。回転検出反射パターン４７は、小型筐体３２の底部３２ａから突出した走行量モニター軸３５の端部側面に設けられている。パターン検出センサー４８は、本体筐体１７の一部として形成された突出壁１７ｂの、回転検出反射パターン４７と対向する位置に固定されている。これにより、静電フィルター２０の送り量をパターン検出センサー４８のパターン検出出力によって検出することが出来る。
【００５９】
パターン検出センサー４８からの検出信号と、ステッピングモーター４１と、制御回路に備えられたタイマーを連動させることで、所定の運転時間が経過する毎に、常に静電フィルター２０を適切な所定量送って巻き取ることが可能となる。
【００６０】
静電フィルターは、初期集塵性能は高いが、粉塵が多く付着すると急激に集塵能力が低下し、また、通気性が悪くなり圧力損失が大きくなることで冷却性能を低下させると、いう課題があった。これに対して、本実施の形態によれば、長時間使用の際にも適当な巻き取り制御を行うことで、自動的に高い集塵性能を維持することが出来る。
【００６１】
フィルターカセット３０は、小型筐体３２が装置本体に対して脱着可能に設けられている。上述のようにフィルターカセット３０がフィルター送り機構との連結部を備えることで、装置本体からの動力が伝達される。それにより、内包されたフィルター巻き取り軸３１ｂが回転し、静電フィルター２０が移送される。このように構成することで、用いられる静電フィルターの厚みが大きいために、初期の巻き取りロール量がわずかしか確保できない場合、あるいは、ロール状にした形態で必要なフィルターを収容する容積を十分に確保できない場合等、フィルターを使い切る可能性がある際は、新しいフィルターを備えた別のフィルターカセット３０に交換すれば、集塵性能を容易に回復できる。
【００６２】
フィルターカセット３０の交換時には、装置本体の設置状況によれば抜け落ちる可能性があるので、本実施の形態では図３に示すように、支持部材４３から延出した腕部４３ａが設けられている。図５Ａのフィルターカセット３０装着状態の平面図に示すように、この腕部４３ａが、フィルターカセット３０装着時には、小型筐体３２と平面的に重なる。それにより、腕部４３ａがストッパーとして機能し、落下等の抜け落ちが容易には発生しないように構成されている。交換する際には図５Ｂのように、腕部４３ａを回動させてフィルターカセット３０との重なりを回避させれば、小型筐体３２を取り外すことが可能となる。同時に、走行量モニター軸３５を押圧する押圧装置４２を離間させ、押圧を解除することができる。これにより、部品を増やすことなく２つの機能が得られる。
【００６３】
小型筐体３２のフィルター巻き取り軸３１ｂ収納部は、フィルター巻き込み口以外は密閉した構造を取っており、動作時に収納した粉塵の漏れを防ぐと共に、交換時にも粉塵の飛散なく作業を行えることを可能としている。
【００６４】
また、静電フィルター２０を構成する繊維が発散する可能性のある場合は、小型筐体３２の静電フィルター２０の排気側近傍に、繊維発散防止網４９を設ける（図１参照）ことができる。この場合、網目の開口は１ｍｍ以下が望ましい。静電フィルター２０からの繊維発散がない場合は、この繊維発散防止網４９を設ける必要はない。
【００６５】
なお、本実施の形態では、画像表示素子を液晶パネルとした構成を例として示したが、ＤＭＤ素子を用いるＤＬＰシステムでも同様の構成を取り、同様の効果を得ることが可能である。
【００６６】
また、吸気ファンについては、その種類や数に制限はなく、所定の吸排気が可能であればどのように構成してもよい。
【００６７】
本実施の形態では、走行量モニター軸３５の回転検出にパターン検出センサー４８を用いた例を示したが、他の種類の光学センサーや、回転数を機械的に検出する回転センサー等を利用することも可能である。
【００６８】
フィルター送り機構に使用するモーターも、上述のステッピングモーターに代えて、より安価なモーターに変えることも可能である。ただし回転数に合わせて、適当な減速手段が必要となる。
【００６９】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２における投写型画像表示装置の全体構成を図６に示す。図６において、構成要素全体は本体筐体５０に収容されており、その内部は隔壁５１によって、第１室５２、第２室５３に分けられている。
【００７０】
第１室５２には光学装置や光源が納められている。光源１、反射鏡２、光学ユニット３、投写レンズ１４等の構成は、実施の形態１と同様であり、同一の要素には同一の参照符号を付して、説明の繰り返しを省略する。
【００７１】
この投写型画像表示装置の内部を冷却するために、実施の形態１と同様に、第１室５２では、吸気ファン１６により、本体筐体５０に形成された吸気口５４から外気が吸気される。そして、光学ユニット３の下部に設けられた光学ユニットダクト２１によってこの外気が導かれ、青用開口２２Ｂ、緑用開口２２Ｇ、赤用開口２２Ｒから放出されることにより、液晶パネル周辺が重点的に冷却される。
【００７２】
この構成において、光学ユニットダクト２１の壁面２１ａは、隔壁５１と共に第１室５２と第２室５３を分離して、空気の往来を遮断するための仕切り壁として利用されている。また、第１室５２内の熱で暖められた空気を外部に放出するための排気ファン２３が設けられている。このように、吸気ファン１６によって吸気された外気は、光学ユニットダクト２１から、開口２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂ、光学ユニット３、光源１、及び排気ファン２３の順に流れ、風路上のデバイスを冷却する。
【００７３】
一方、第２室５３には、信号処理回路や光源の電源ユニット１５が納められている。この電源ユニット１５は、自己発熱が顕著で、冷却を行わないと自己発熱により破壊されてしまう。そのため、高熱になる部分は、ヒートシンク（図示せず）を併用して冷却する構造をとることが一般的である。ここでは、ヒートシンク上などに埃が堆積することによって放熱能力が劣化し、信頼性劣化につながる恐れはあるが、埃が付着することによる影響は、光源１や光学ユニット３に比べれば小さい。従って、第１室５２ほど空気中の塵埃の進入に対して配慮する必要はなく、塵埃の進入は避けた構成が望ましいという程度に過ぎない。
【００７４】
また、この第２室５３を形成する壁面には、投写画像を形成するための映像信号の供給を受けるための、入出力端子５５や電源供給部５６が設けられている。これら入出力端子５５や電源供給部５６は一般的な部品で構成されており、その部品は防塵性を十分考慮されたものではないことから、この部分からの埃進入は避けにくい。そのため、これらの部品は、比較的塵埃による影響を受け難い第２室５３側に設けられている。
【００７５】
第２室５３には吸気ファン５７が設けられており、外気を吸気し、電源ユニット１５に送風する。本実施の形態では、電源ユニット１５等の熱を奪った空気が排気口５８から放出される構成となっているが、吸気ファン５７の代わりに、排気口５８に排気ファンを配置しても、ほぼ同様の冷却を行うことができる。
【００７６】
本体筐体５０の吸気口５４と、吸気ファン１６、５６間には粉塵捕捉部１９が設けられており、吸気口５４と粉塵捕捉部１９の間には空気を通さない緩衝材２７が複数箇所設けられて、隙間から空気が漏れないようにしている。
【００７７】
粉塵捕捉部１９の構造は、実質的に実施の形態１のものと同様である。但し、本実施の形態においては、第１室５２と第２室５３にまたがって形成された吸気口５４が、粉塵捕捉部１９が配置されている。従って小型筐体３２は、ロール軸３１ａとフィルター巻き取り軸３１ｂ間において、吸気口５４からの空気を透過させるように開口部３３が形成され、さらに、静電フィルター２０を通過して第１室５２と第２室５３に吸気される空気を仕切るために、光学ユニットダクト２１の壁面２１ａに連続的につながるような仕切壁５９を有する。
【００７８】
粉塵捕捉部１９のその他の構造および動作、それに基づく効果も、実施の形態１と同様である。更に、本実施の形態によれば、粉塵による影響を受け易い要素を収容する第１室５２と、粉塵による影響を受け難い要素を収容する第２室との間で、粉塵捕捉部１９による粉塵除去作用を使い分ける。それにより、フィルターの収納容積を拡大することなく、内部の光源、電源などのデバイスを十分に冷却し、かつ、画像表示素子や光源周辺の粉塵の付着を防止しながら、フィルター交換までの時間を延ばすことができる。これについて、以下に説明する。
【００７９】
上述のように、小型筐体３２の開口部３３により形成された静電フィルター２０に対する開口領域は、所定の割合で仕切壁５９で仕切られている。図６には、開口領域を１／２に仕切る位置に仕切壁５９が設けられた例が示されている。この仕切壁５９によって、ロール状の静電フィルターが開口部３３の幅の１／２だけ引き出された際には、新しいフィルターを透過する空気は第１室５２に導かれる。また、それまで使用していた部分の静電フィルター２０を透過する空気は、第２室５３に導かれる。
【００８０】
つまり、粉塵捕捉部１９の制御において、一度に引き出すフィルター量が開口部３３の面積よりも小さいとき（この場合は１／２）、第２室５３よりも第１室５２に導かれる空気の方が、静電フィルター２０の集塵性能の差に起因して、そこに含まれている埃は少ないことになる。
【００８１】
静電フィルターは、長尺のものを巻き取りながら用いることにより長期間の使用が可能であるが、粉塵の蓄積により粉塵捕捉能力を超えると空気を清浄化できなくなるため、所定の使用時間が経過して粉塵捕捉能力が低下した部分は使用済みとし、新鮮な部分に更新しなければならない。一方、静電フィルターの長さと、対向する装置の開口部の長さによって使用時間が決まってしまうため、フィルターの交換回数を減らすには、フィルターを長くし、収納スペースを拡大する必要がある。
【００８２】
これに対して本実施の形態の上記構成によれば、開口部３３に対する静電フィルター２０の更新面積を抑制することができるため、静電フィルター２０の使用時間、すなわち寿命を実質的に延長することができる。
【００８３】
静電フィルター２０の面における第１室５２に導かれる風が通る面積Ｓ１と、第２室５３に導かれる風が通る面積Ｓ２との間の関係は、以下のように設定することが好ましい。
【００８４】
Ｓ１≧Ｓ２
これは、第２室５３においては、冷却のための空気が足りなければ吸気ファン５７の送風能力を上げて補うことが出来ること、静電フィルター２０は、透過する空気の風速が早くなると集塵能力が低下してしまうが、第２室５３には比較的埃に強い部品が収容されていることから、実用上問題ない範囲で上記Ｓ２を小さくすることが出来るためである。これにより、開口部３３を最小とすることが可能となり、装置全体の小型化、低コスト化が容易になる。
【００８５】
特に第１室５２の開口面積が第２室５３の開口面積の整数倍であれば、一度の送りで、後者は前者面の一部分の更新によって全面が更新されることになる。第２室５３への開口を覆うフィルターは、第１室５２への開口を覆っていたフィルターとして使用されてきたもので、集塵性能は劣化しているものと考えられるが、上述のようにすることで、一度に全面更新されるため、その劣化を最小限に抑えることが可能となる。
【００８６】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３における投写型画像表示装置の全体構成を図７に示す。図７において、図６の実施の形態２と同様の要素は、同一の番号を付して説明の繰り返しを省略する。
【００８７】
実施の形態２では、入出力端子５５や電源供給部５６を第２室５３を形成する壁面に設けていたが、入出力端子５５や電源供給部５６は必ずしも冷却を必要としない。従って、本実施の形態では、壁面６０で仕切った第３室６１を別区域として設けて、それらの部品をここに納めた構成を用いる。それにより、第１室５２内をより有効に冷却することが可能となる。
【００８８】
また、この構成では、画像表示素子からの距離が近くなってノイズが乗りにくいこと、電気配線が簡素になることなどの効果が得られる。
【００８９】
また、図７に示されるように、排気ファン２３の排気能力が十分であれば、第１室５２と第２室５３に共有の排気ファンとすることもできる。このように、第２室５３において、電源ユニット１５の風上及び風下にそれぞれ、吸気ファン５７及び排気ファン２３を設けた構成ではなく、吸気ファン５７のみ、あるいは排気ファン２３のみとすることも可能である。一般的には、電源ユニット１５を風下に配置した方が、局部的な冷却が容易なのでセット全体の小型化、低コスト化に有利と考えられる。
【００９０】
また、以上の実施の形態では、投写画像を表示するスクリーンを投写型画像表示装置本体に備えていない二体型画像表示装置を例として説明したが、スクリーンを備えた一体型の場合も、各実施の形態の構成を適用可能である。この場合、投写レンズからスクリーンに至る投写域が増えることになるが、ここは冷却が必要な区域ではないので、第１室、第２室とは別の密閉された部屋とすることが望ましい。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
本発明に係る粉塵捕捉装置は、静電フィルターで微小な粉塵まで除去可能な上、長時間の使用でもフィルターを自動更新して、常に良好な状態を維持することにより、維持管理に手間をかけることなく、長時間粉塵除去性能を維持可能であり、特に天吊り用途で高所への設置が多い投写型画像表示装置に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態１における投写型画像表示装置の構成を示す断面図
【図２】同投写型画像表示装置におけるフィルター送り機構を一部断面で示した側面図
【図３】同投写型画像表示装置におけるフィルター送り量検出部の一部を構成するフィルター押圧機構を示す斜視図
【図４】同投写型画像表示装置におけるフィルター送り量検出部の他の一部を構成する回転検出部を示す断面図
【図５Ａ】同投写型画像表示装置におけるフィルターカセットの装着状態を示す平面図
【図５Ｂ】同フィルターカセットの他の状態を示す平面図
【図６】本発明の実施の形態２における投写型画像表示装置の構成を示す断面図
【図７】本発明の実施の形態３における投写型画像表示装置の構成を示す断面図
【符号の説明】
【００２０】
１  光源
２  反射鏡
３  光学ユニット
４、５  ダイクロイックミラー
６、７、８  全反射ミラー
９Ｒ、９Ｇ、９Ｂ  入射側偏光板
１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂ  液晶パネル
１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂ  出射側偏光板
１２Ｒ、１２Ｂ  ダイクロイック反射膜
１３  合成プリズム
１４  投写レンズ
１５  電源ユニット
１６、５６  吸気ファン
１７  本体筐体
１７ａ  補助基材部
１７ｂ  突出壁
１８  吸気口
１９  粉塵捕捉部
２０  静電フィルター
２１  光学ユニットダクト
２１ａ  壁面
２２Ｂ  青用開口
２２Ｇ  緑用開口
２２Ｒ  赤用開口
２３  排気ファン
２４  排気口
２５  窓部材
２６  吸気ダクト
２７、２８、２９  緩衝材
３０  フィルターカセット
３１ａ  ロール軸
３１ｂ  フィルター巻き取り軸
３２  小型筐体
３２ａ  底部
３３  開口部
３４  中継回転軸
３５  走行量モニター軸
３６  連結用凹部
３７  連結用凸部
３８  ギア軸
３９  ギア
４０  小型ギア
４１  ステッピングモーター
４２  押圧機構
４３  支持部材
４３ａ  腕部
４４  ローラー
４５  支柱
４６  付勢バネ
４７  回転検出反射パターン
４８  パターン検出センサー
４９  繊維発散防止網
５０  本体筐体
５１  隔壁
５２  第１室
５３  第２室
５４  吸気口
５５  入出力端子
５６  電源供給部
５８  排気口
５９  仕切壁
６０  壁面
６１  第３室
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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