(57)【要約】【課題】塵埃の本体ケース内への侵入を抑制することができると共に、フィルターに堆積した塵埃を効率よく除去し、フィルターのメンテナンスまでの期間を長くすることができる投写型映像表示装置を提供することを課題とする。【解決手段】本体ケース４１に形成された排気口６１及び吸気口６０と、吸気口６０に配置されたフィルター６２と、吸気口６０及びフィルター６２を介して本体ケース４１内に外気を吸気する吸気ファン６３と、フィルター６２の目詰まりを検知するフィルター目詰まり検知手段６５，６６と、フィルター目詰まり検知手段６５，６６が所定の第１の値を検知した際に、フィルターの目詰まり情報を報知する報知手段６８とを備え、フィルター目詰まり検知手段６５，６６が前記第１の値よりも小さな第２の値を検知した際に、且つ、本体ケース４１内の冷却が不要な状態の時、吸気ファン６３を一定時間逆回転させることを特徴とする。【選択図】    図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から出射された光を表示デバイスを介して映像を投写する投写型映像表示装置において、光源及び表示デバイスを囲繞する本体ケースに形成された排気口及び吸気口と、吸気口に配置されたフィルターと、吸気口及びフィルターを介して本体ケース内に外気を吸気する吸気ファンと、フィルターの目詰まりを検知するフィルター目詰まり検知手段と、フィルター目詰まり検知手段が所定の第１の値を検知した際に、フィルターの目詰まり情報を報知する報知手段とを備え、前記フィルター目詰まり検知手段が前記第１の値よりも小さな第２の値を検知した際に、且つ、本体ケース内の冷却が不要な状態の時、吸気ファンを一定時間逆回転させることを特徴とする投写型映像表示装置。
【請求項２】
前記吸気ファンを逆回転させる時の回転数は、フィルター目詰まり検知手段が検知する値に応じて変化させることを特徴とする請求項１記載の投写型映像表示装置。
【請求項３】
前記吸気ファンを逆回転させる時の時間は、フィルター目詰まり検知手段が検知する値に応じて変化させることを特徴とする請求項１記載の投写型映像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は本体ケース内に外気を吸気する吸気口にフィルターを備えたプロジェクタなどの投写型映像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種、投写型映像表示装置として、フィルターを介して外気を本体ケース内に吸気する吸気ファンを、投写型映像表示装置が冷却用の空気を不要とする状態であるとき毎に、逆回転させることにより、フィルターに堆積した塵埃を除去するものが知られている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−６４０１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、吸気ファンを逆回転させる毎に、フィルタを備えていない排気口から外気が本体ケース内に取り込まれるため、外気に含まれている塵埃が本体ケース内に付着し易くなり、光源や表示デバイス等の光学部品に排気口から取り込まれた塵埃が付着した場合には、投写映像が乱れる等の投写映像の品質が低下する虞があった。
【０００４】
また、初期使用状態等のフィルタ―に塵埃が部分的に堆積している状態では、吸気ファンを逆回転させても、空気は通気抵抗が大きくなっている塵埃の堆積部分を避けて通気抵抗の小さい塵埃が堆積していない部分を通過してしまうため、効率よくフィルターに堆積している塵埃を除去することができない欠点があった。
【０００５】
そこで本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、塵埃の本体ケース内への侵入を抑制することができると共に、フィルターに堆積した塵埃を効率よく除去し、フィルターのメンテナンスまでの期間を長くすることができる投写型映像表示装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための手段は、光源から出射された光を表示デバイスを介して映像を投写する投写型映像表示装置において、光源及び表示デバイスを囲繞する本体ケースに形成された排気口及び吸気口と、吸気口に配置されたフィルターと、吸気口及びフィルターを介して本体ケース内に外気を吸気する吸気ファンと、フィルターの目詰まりを検知するフィルター目詰まり検知手段と、フィルター目詰まり検知手段が所定の第１の値を検知した際に、フィルターの目詰まり情報を報知する報知手段とを備え、前記フィルター目詰まり検知手段が前記第１の値よりも小さな第２の値を検知した際に、且つ、本体ケース内の冷却が不要な状態の時、吸気ファンを一定時間逆回転させることを特徴とする。
【０００７】
上記課題を解決するための手段において、前記吸気ファンを逆回転させる時の回転数は、フィルター目詰まり検知手段が検知する値に応じて変化させてもよい。
【０００８】
また、前記吸気ファンを逆回転させる時の時間は、フィルター目詰まり検知手段が検知する値に応じて変化させてもよい。              
【発明の効果】
【０００９】
本発明の請求項１の構成によれば、フィルターにある程度塵埃が堆積してから初めて吸気ファンを逆回転させるため、吸気ファンを逆回転させる回数を極力減少させることができ、塵埃の本体ケース内への侵入を抑制することができると共に、フィルターのメンテナンスまでの期間を長くすることができる。また、フィルターに堆積している塵埃を効率よく除去することができ、節電効果を向上させることができると共に低騒音化を図ることができる等の効果を奏する。
【００１０】
本発明の請求項２の構成によれば、フィルターの目詰まり度合いに応じて吸気ファンを逆回転させる回転数を制御することができるため、フィルターに堆積した塵埃をより効率よく確実に除去することができる等の効果を奏する。
【００１１】
本発明の請求項３の構成によれば、フィルターの目詰まり度合いに応じて吸気ファンを逆回転させる時間を制御することができるため、フィルターに堆積した塵埃をより効率よく確実に除去することができる等の効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の一実施形態の投写型映像表示装置を図１乃至図８に基づいて以下に詳述する。
【００１３】
図１及び図２に示すように、本実施形態の投写型映像表示装置は３板式の液晶プロジェクタ３０を例として示している。液晶プロジェクタ３０の本体ケース４１内には、後述する光源１から投写レンズ１６に至るまでの光学系４２が配置されている。
【００１４】
図２は本体ケース４１内に配置された光学系４２を示している。光源１における発光部は、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ等から成り、その照射光はパラボラリフレクタ２によって平行光となって出射され、インテグレータレンズ４へと導かれる。
【００１５】
インテグレータレンズ４は一対のレンズ群（フライアイレンズ）４ａ・４ｂから構成され、個々のレンズ部分が光源１から出射された光を後述する液晶ライトバルブ３１，３２，３３の全面に導くようになっており、光源１において存在する部分的な輝度ムラを平均化し、画面中央と周辺部とでの光量差を低減する。インテグレータレンズ４を経た光は、偏光変換装置５、及び集光レンズ６を経た後、第１ダイクロイックミラー７に導かれる。
【００１６】
第１ダイクロイックミラー７は、赤色波長帯域の光を透過し、シアン（緑＋青）の波長帯域の光を反射する。第１ダイクロイックミラー７を透過した赤色波長帯域の光は、反射ミラー８にて反射されて光路を変更される。反射ミラー８にて反射された赤色光はレンズ９を経て赤色光用の透過型の液晶ライトバルブ３１を透過することによって光変調される。また、第１ダイクロイックミラー７にて反射したシアンの波長帯域の光は、第２ダイクロイックミラー１０に導かれる。
【００１７】
第２ダイクロイックミラー１０は、青色波長帯域の光を透過し、緑色波長帯域の光を反射する。第２ダイクロイックミラー１０にて反射した緑色波長帯域の光は、レンズ１１を経て緑色光用の透過型の液晶ライトバルブ３２に導かれ、これを透過することで光変調される。また、第２ダイクロイックミラー１０を透過した青色波長帯域の光は、全反射ミラー１２、全反射ミラー１３、レンズ１４を経て青色光用の透過型の液晶ライトバルブ３３に導かれ、これを透過することで光変調される。
【００１８】
各液晶ライトバルブ３１，３２，３３は、入射側偏光板３１ａ，３２ａ，３３ａと、一対のガラス基板（画素電極や配向膜を形成してある）間に液晶を封入して成るパネル部３１ｂ，３２ｂ，３３ｂと、出射側偏光板３１ｃ，３２ｃ，３３ｃとから構成されている。
【００１９】
液晶ライトバルブ３１，３２，３３を経ることで変調された変調光（各色映像光）は、クロスダイクロイックプリズム１５によって合成されてカラー映像光となる。このカラー映像光は、投写レンズ１６によって拡大投写され、図示しないスクリーン上に表示される。
【００２０】
次に、本体ケース４１内の冷却機構について詳述する。
【００２１】
本体ケース４１の一側面には、外気を本体ケース４１内に吸気するための吸気口６０が形成されていると共に、前面には、本体ケース内の空気を本体ケース４１外へ排気するための排気口６１が形成されている。また、吸気口６０の上流側はフィルター６２で覆われている（図１参照）。吸気口６１の下流側には吸気ファン６３が配設されている。また、排気口６１の上流側には排気ファン６４が配設されている（図５参照）。
【００２２】
従って、吸気ファン６３の駆動によりフィルター６２を介して吸気口６０から本体ケース４１内に吸気された外気は、光源１や各液晶ライトバルブ３１，３２，３３等の光学系の部品を冷却した後、排気ファン６４の駆動により排気口６１を介して本体ケース４１外ヘ排気される（図５参照）。
【００２３】
次に、液晶プロジェクタ３０の光学系の制御を図３に示す信号処理のブロック図に基づいて詳述する。図３において、入力端子５０には、ビデオ、パソコン等からのアナログ映像信号が入力され、それらの映像信号はＡ／Ｄコンバータ回路５１にてアナログからデジタルの映像信号に変換される。このデジタル化された映像信号は映像信号処理回路５２に送られる。この映像信号処理回路５２は、ＣＰＵであるマイコン５３の命令によって映像信号の画角を変換させる機能がある。映像処理信号回路５２から供給された映像信号は、Ｄ／Ａコンバータ回路５４にてデジタルからアナログに変換される。Ｄ／Ａコンバータ回路５４により供給された映像信号は液晶ライトバルブドライブ５５の液晶ライトバルブ３１，３２，３３によりその像が投射されて投写映像となる。その投写映像は、変倍可能な光学系４２の投写レンズ１６を介して図示しないスクリーンに投写される。
【００２４】
また、フィルター６２の上流側に配置され、外気温度を検知する第１温度センサ６５（図５参照）の出力と、フィルター６２の下流側に配置され、吸気口６０近傍の本体ケース４１内の温度を検知する第２温度センサ６６（図５参照）の出力は、マイコン５３に入力されるようになっている。また、マイコン５３は、吸気ファン６３及び排気ファン６４を制御するようになっている。
【００２５】
次に、フィルター６２の目詰まり検知について図４乃至図６に基づいて詳述する。
【００２６】
図５に示すように、フィルター６２の上流側には、外気の温度を検知する第１温度センサ６５が配置されていると共に、フィルター６２の下流側には、フィルター６２を通過して本体ケース４１内に吸気された空気の温度を検知する第２温度センサ６６が配置されている。
【００２７】
吸気ファン６３が駆動している状態で（Ｓ１のＹＥＳ）、第１温度センサ６５は、外気の温度Ｔ１を検知する（Ｓ２）と共に、第２温度センサ６６は、フィルター６２を通過して本体ケース４１内に吸気された空気の温度Ｔ２を検知する（Ｓ３）。初期使用のフィルター６２が目詰まりしていない状態では、第１温度センサ６５が検知する外気温度Ｔ１と、第２温度センサ６６が検知する、フィルター６２を通過して本体ケース４１内に吸気された空気の温度Ｔ２とは略等しくなる（Ｓ４のＮＯ）。
【００２８】
しかしながら、図６に示すように、フィルター６２に塵埃６７が付着し、フィルター６２に堆積する塵埃６７の量が増えてくると、第２温度センサ６６を通過する空気の量が減少し、第２温度センサ６６は、本体ケース４１内の光源１等の温度を検知してしまうため、外気温度Ｔ１より高い温度を検知する。従って、第２温度センサ６６が検知する温度は、フィルター６２の目詰まりの度合いが増加するに伴って高くなるため、第２温度センサ６６が検知する温度Ｔ２が、外気温度Ｔ１よりも予め実験等により求められた所定値Ａを超えていることを検知すると（Ｓ４のＹＥＳ）、本体ケース４１に配置されたＬＥＤ６８を点滅させてフィルター目詰まり警報を出す（Ｓ５）。これを見た使用者は、フィルター６２を取り外してメンテナンスした後、フィルター６２を元の状態に戻せば、フィルター目詰まり警報は解除される（Ｓ４のＮＯ、Ｓ６のＹＥＳ、Ｓ７）。
【００２９】
このようにして、ＬＥＤ６８によりフィルター６２のメンテナンスの時期を把握することができるが、フィルター６２のメンテナンス作業が煩わしいため、フィルター６２のメンテナンス時期を長期に延ばすことが望まれている。そこで、本発明においては、図７及び図８に示すような制御を行うことにより、フィルター６２のメンテナンス時期の長期化を図っている。
【００３０】
吸気ファン６３が駆動している状態で（Ｓ´１のＹＥＳ）、第１温度センサ６５は、外気の温度Ｔ１を検知する（Ｓ´２）と共に、第２温度センサ６６は、フィルター６２を通過して本体ケース４１内に吸気された空気の温度Ｔ２を検知する（Ｓ´３）。前述した如く、初期使用のフィルター６２が目詰まりしていない状態では、第１温度センサ６５が検知する外気温度Ｔ１と、第２温度センサ６６が検知する、フィルター６２を通過して本体ケース４１内に吸気された空気の温度Ｔ２とは略等しくなる（Ｓ´４のＮＯ）。
【００３１】
しかしながら、図８に示すように、フィルター６２に塵埃６７が付着し、フィルター６２に堆積する塵埃６７の量が増えてくると、第２温度センサ６６を通過する空気の量が減少し、第２温度センサ６６は、本体ケース４１内の光源１等の温度を検知してしまうため、外気温度Ｔ１より高い温度を検知する。従って、第２温度センサ６６が検知する温度は、フィルター６２の目詰まりの度合いが増加するに伴って高くなるため、第２温度センサ６６が検知する温度Ｔ２が、外気温度Ｔ１よりも予め実験等により求められた前記所定値Ａよりも低い所定値Ｂを超えていることを検知すると（Ｓ´４のＹＥＳ）、吸気ファン６３が停止し（Ｓ´５のＹＥＳ）、且つ、排気ファン６４が停止（Ｓ´６のＹＥＳ）した際、即ち、本体ケース４１内の冷却が不要な状態になった時に、吸気ファン６３を一定時間逆回転させる（Ｓ´７）。
【００３２】
そうすることにより、図８に示すようにフィルター６２に堆積した塵埃６７を除去することができ、フィルター６２のメンテンスを必要とするまでの時期を長くすることができる。
【００３３】
しかしながら、吸気ファン６３を逆回転させることによりフィルターを備えていない排気口６１から本体ケース４１内に外気が流入するため、この外気の流入に伴い本体ケース４１内に塵埃６７が侵入してしまう虞がある。
【００３４】
これに対して、本発明の実施の形態では、フィルター６２に塵埃６７がある程度堆積した状態になって初めて吸気ファン６３を逆回転させるため、定期的に吸気ファン６２を逆回転させる構成に対して本体ケース４１内に塵埃が侵入することを極力防止することができる。
【００３５】
また、初期使用状態等のフィルタ―に塵埃６７が部分的にしか堆積していない状態では、吸気ファン６３を逆回転させても、空気は通気抵抗が大きくなっている塵埃６７の堆積部分を避けて通気抵抗が小さい塵埃６７が堆積していない部分を通過してしまうため、効率よくフィルター６２に堆積している塵埃６７を除去することができない。
【００３６】
これに対して、本発明の実施形態では、フィルター６２に塵埃６７がある程度堆積した状態になって初めて吸気ファン６３を逆回転させるため、フィルター６２に堆積している塵埃６７を効率よく除去することができる。
【００３７】
長期の使用に伴って、フィルター６２の目詰まりの度合いが増加し、第２温度センサ６６が検知する温度Ｔ２が、外気温度Ｔ１よりも予め実験等により求められた所定値Ａを超えていることを検知すると（Ｓ´８のＹＥＳ）、本体ケース４１に配置されたＬＥＤ６８を点滅させてフィルター目詰まり警報を出す（Ｓ´９）。これを見た使用者は、フィルター６２を取り外してメンテナンスした後、フィルター６２を元の状態に戻せば、フィルター目詰まり警報は解除される（Ｓ´８のＮＯ、Ｓ´１０のＹＥＳ、Ｓ´１１）。
【００３８】
このようにして、フィルター６２に塵埃６７がある程度堆積した状態で吸気ファン６３を逆回転させることにより、フィルター６２のメンテナンスまでの期間を長くすることができ、使い勝手を向上させることができる。
【００３９】
また、フィルター６２にある程度塵埃６７が堆積してから初めて吸気ファン６３を逆回転させるため、フィルター６２に堆積している塵埃６７を効率よく除去することができ、節電効果を向上させることができると共に、低騒音化を図ることができる。
【００４０】
また、吸気ファン６３を逆回転させる回数を極力減少させることができるため、排気口６１から本体ケース４１内に侵入する塵埃６７の量を極力減少させることができる。
【００４１】
尚、吸気ファン６２を逆回転させる時の回転数は一定でもよいが、フィルター６２に堆積した塵埃６７の量に応じて増加させる構成にしてもよい。この構成により、フィルター６２に堆積した塵埃６７をより効率よく確実に除去することができる。
【００４２】
また、フィルター６２に堆積した塵埃６７の量に応じて、吸気ファン６２を逆回転させる時間を増加させる構成にしてもよい。この構成により、フィルター６２に堆積した塵埃６７をより効率よく確実に除去することができる。
【００４３】
また、本発明の実施形態では、液晶表示パネルを用いた液晶プロジェクタを例示したが、他の映像光生成系を備える投写型映像表示装置においても本発明を適用できる。前面投写型の他、背面投写型映像表示装置においても本発明を適用することができる。また、ＤＬＰ（Digital Light Processing）（テキサス・インスツルメンツ（ＴＩ）社の登録商標）方式のプロジェクタにおいても本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の一実施形態の液晶プロジェクタの外観斜視図である。
【図２】同液晶プロジェクタの光学系を示した構成図である。
【図３】同液晶プロジェクタの信号処理系を示したブロック図である。
【図４】同液晶プロジェクタのフィルター目詰まり検知のフローチャート図である。
【図５】同液晶プロジェクタの冷却経路を示す概略図である。
【図６】同液晶プロジェクタの冷却経路を示す概略図において、フィルターに塵埃が付着する様子を示す。
【図７】同液晶プロジェクタのフィルターの目詰まり寿命を延ばす制御を示すフローチャート図である。
【図８】同液晶プロジェクタのフィルターの目詰まり寿命を延ばす動作を示す図である。
【符号の説明】
【００４５】
１    光源
３１  液晶ライトバルブ（表示デバイス）
３２  液晶ライトバルブ（表示デバイス）
３３  液晶ライトバルブ（表示デバイス）
４１  本体ケース
６０  吸気口
６１  排気口
６２  フィルター
６３  吸気ファン
６４  排気ファン
６５  第１温度センサ（フィルター目詰まり検知手段）
６６  第２温度センサ（フィルター目詰まり検知手段）
６８  ＬＥＤ（報知手段）
【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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【図８】
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