(57)【要約】【課題】  フィルタを機器から取り外してクリーニングしたり交換をすることを不要にし、長期に亘ってフィルタ機能が持続できるようにしたフィルタを備えた映像表示装置及びフィルタ機構を得る。【解決手段】  液晶プロシェクタ１の機器筐体１ａ内に映像を表示する光学プリズムユニット２０等を備えた映像表示装置を備え、映像表示装置の一部を冷却するための送風を行うファン３０の吸気側にスポンジフィルタ等からなる主フィルタ３３を設け、この主フィルタ３３の上流側にメッシュ状のスクリーン３４と、スクリーン３４を擦りながら移動することによってスクリーン３４に捕集された塵埃を除去するクリーニングブラシ３５を設け、スクリーン３４から払い落とされた塵埃を回収する塵受けトレーを設けたことを特徴とする。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
機器内に映像を表示する映像表示手段と、
上記映像表示手段の少なくとも一部を冷却するための送風を行うファンと、
上記ファンにより生じる空気の吸気側に設けられた第１のフィルタ部と、
上記第１のフィルタ部の吸気側に設けられたメッシュ状のスクリーンと、このスクリーンから塵埃を除去するクリーニング手段とを含む第２のフィルタ部と、
上記第２のフィルタ部に塵埃を回収する塵受けトレーと
から構成したことを特徴とする映像表示装置。
【請求項２】
上記第２のフィルタ部の上記クリーニング手段は、映像表示装置の電源のオン時あるいは所定時間毎に上記スクリーンのクリーニングを行うことを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項３】
上記第２のフィルタ部の上記クリーニング手段は、上記スクリーンに接触し移動するクリーニングブラシからなることを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項４】
上記第２のフィルタ部は、映像表示機器の側面に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項５】
上記映像表示手段は、映像を所定の投影面に投影する投影型映像表示手段であることを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項６】
機器内の少なくとも一部を冷却するための送風を行うファンと、
上記ファンにより生じる空気の吸気側に設けられた第１のフィルタ部と、
上記第１のフィルタ部の吸気側に設けられたメッシュ状のスクリーンと、このスクリーンから塵埃を除去するクリーニング手段とを含む第２のフィルタ部と、
上記第２のフィルタ部に塵埃を回収する塵受けトレーと
から構成したことを特徴とするフィルタ機構。
【請求項７】
上記第２のフィルタ部の上記クリーニング手段は、上記機器の電源のオン時あるいは所定時間毎に上記スクリーンのクリーニングを行うことを特徴とする請求項６に記載のフィルタ機構。
【請求項８】
上記第２のフィルタ部の上記クリーニング手段は、上記スクリーンに接触し移動するクリーニングブラシからなることを特徴とする請求項６に記載のフィルタ機構。
【請求項９】
上記第２のフィルタ部は、上記機器の側面に配置されていることを特徴とする請求項６に記載のフィルタ機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば液晶プロジェクタ等の映像表示装置の機器内に塵や埃（以下、塵埃という）の侵入を防止するために吸気口に設置されるフィルタに係わり、特に、フィルタを機器から取り外してクリーニングしたり交換をすることを不要にし、長期に亘ってフィルタ機能が持続できるようにしたフィルタを備えた映像表示装置及びフィルタ機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、投影型映像装置であるフロント型やリア型の液晶プロジェクタ等の映像表示装置では、光学プリズムユニットを構成する光源や液晶パネルが発熱することから、液晶パネルを強制的に冷却し、装置内部の温度を適正範囲に保つための冷却用のファンが設けられている。このため、ファンの近傍の外筐体には外気を吸入するための吸気口が設けられ、この吸気口から装置内部へ外気を導入するようにしている。
【０００３】
しかし、吸気口から外気をそのまま導入することは、外気と共に塵埃が装置内部の液晶パネルに侵入しスクリーン上に塵埃が結像したり、あるいは光を遮ることにより画質劣化が生じる。このため、吸気口には通常はスポンジタイプや繊維タイプ、メッシュタイプあるいは帯電タイプ等の防塵用のエアーフィルタ（以下、フィルタという）を取り付けて装置内部への塵埃の侵入を防止している。（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
ところで、フィルタは定期的にクリーニングを行わないと目詰まりが発生することになる。上述したスポンジタイプや帯電タイプのフィルタでは、フィルタの単位面積当たりの通過流量（＝風速）とフィルタの捕集効率、許容圧損（圧力損失）上昇よりフィルタの使用可能時間は図７に示した特性となる。帯電タイプのフィルタはフィルタの種類や目付け量等で異なるが、例えば、帯電タイプの捕集効率は９５％程度であり、スポンジタイプのフィルタは６０％程度である。しかし、ある時間経過後、図７では許容圧損上昇を１１ｍｍAqとした場合にほぼ１５００時間後にはフィルタの目詰まりによりフィルタの使用限界を迎えることになる。このフィルタの目詰まりにより、フィルタを通って装置内部に流入する外気の流量が減少するため、発熱する液晶パネルの冷却能力が低下し装置内部の温度が適正範囲を超えてしまうといった問題がある。このため、フィルタは通常、数百〜千数百時間でクリーニングあるいは交換を行う必要がある。
【０００５】
ここで、ユーザーにフィルタのクリーニングや交換を知らせる手段として、取扱説明書等のマニュアルへの記載、ＯＳＤ（オン・スクリーン・ディスプレー）表示等で行われるが、必ずしもユーザーがフィルタのクリーニングや交換を行うとは限らない。また、液晶プロジェクタは机上で使用される以外に天井に設置されることもあり、この場合、数百時間毎に足場を組んでフィルタのクリーニングや交換を行うことは多くの労力を必要とし極めて困難である。
【０００６】
また、近年、フィルタの目詰まりを自動的に検知し、ユーザーに対してフィルタのクリーニングや交換を促す警告を発することができるようにした技術が提案されている。（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００３−３１４１０５号公報
【特許文献２】特開２００２−６２５８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述したように取扱説明書等のマニュアルへの記載やＯＳＤ表示等でフィルタのクリーニングや交換をユーザーに知らせる方法や、フィルタの目詰まりを自動的に検知し、ユーザーにフィルタのクリーニングや交換を促す警告を発する方法のいずれの場合も、フィルタのクリーニングや交換を行う必要がある。このため、液晶プロジェクタが天井に設置されるような場合には足場を組んでフィルタのクリーニングや交換を行わざるを得ず、メンテナンスに多くの費用がかかるといった問題がある。
【０００８】
本発明は、かかる問題に鑑み、フィルタを機器から取り外してクリーニングしたり交換をすることを不要にし、長期に亘ってフィルタ機能が持続できるようにしたフィルタを備えた映像表示装置及びフィルタ機構を得ることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明による請求項１に記載の映像表示装置は、機器内に映像を表示する映像表示手段を備え、映像表示手段の一部を冷却するための送風を行うファンの吸気側に第１のフィルタ部を設け、この第１のフィルタ部の上流側にメッシュ状のスクリーンと、スクリーンから塵埃を除去するクリーニング手段とを含む第２のフィルタ部を配置し、第２のフィルタ部に塵埃を回収する塵受けトレーを設けたことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明による請求項６に記載のフィルタ機構は、機器内の一部を冷却するための送風を行うファンの吸気側に第１のフィルタ部を設け、第１のフィルタ部の上流側にメッシュ状のスクリーンと、スクリーンから塵埃を除去するクリーニング手段とを含む第２のフィルタ部を配置し、第２のフィルタ部に塵埃を回収する塵受けトレーを設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の映像表示装置及びフィルタ機構によれば、第２のフィルタ部のスクリーンに捕集された塵埃はクリーニング手段である例えば、クリーニングブラシをスクリーン面に擦りながら移動することにより自動的に除去することができ、従って、第１のフィルタ及び第２のフィルタを機器から外してクリーニングしたり交換しないで済み、長期に亘ってフィルタ機能を得ることができる。また、除去された塵埃は塵受けトレーに捕集され、捕集された塵埃は極く微量であるのでユーザーが回収する必要もない。
【００１２】
特に、本発明の映像表示装置及びフィルタ装置は、天井に設置されるような場合には足場を組む必要もなく、メンテナンス費用を大幅に削減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明による映像表示装置及びフィルタ機構の最良の形態を、フロント型液晶プロジェクタを例にとって図面を参照して説明する。
【００１４】
図１は例えば、机上等に据置き式にして使用されるフロント液晶プロジェクタの外観斜視図、図２は液晶プロジェクタ内部を模式的に示した光学系と、液晶プロジェクタ内部を冷却するための送風機（以下、ファンという）と、このファンの吸気側に配置される本発明の特徴部分であるフィルタ機構を含めた全体の横断平面図、図３は液晶プロジェクタの光学プリズムユニットとファンとフィルタ機構との位置関係を示した斜視図、図４は図２のＡ−Ａ線における拡大側面図である。
【００１５】
始めに、フロント型液晶プロジェクタの光学系の概要について説明する。液晶プロジェクタ１は機器筐体１ａ内に光源２及びインテグレータレンズ３，４で構成された光源ランプユニットと、全反射ミラー５，６，７と、赤色光及び緑色光を透過し、青色光のみを反射するダイクロイックミラー８、緑色光のみを反射するダイクロイックミラー９、集光レンズ１１，１２，１３，１４，１５で構成され、光源２からの白色光を赤、青、緑に色分解し、色分解された各色を集光する照射光学ユニットと、青色、緑色及び赤色にそれぞれ対応し集光された光を画像情報に応じて変調する青色用の液晶パネル２２，緑色用の液晶パネル２３，赤色用の液晶パネル２４及び変調された各光を色合成するダイクロイックプリズム２１からなる光学プリズムユニット２０と、色合成された光を拡大投影する投射レンズからなる投影光学ユニット１６で構成されている。
【００１６】
上述した液晶プロジェクタ１によれば、光源２から出射された白色光は、照射光学ユニットにより青色、緑色及び赤色の三原色に色分解され、それぞれ対応する液晶パネル２２，２３，２４で変調され、それぞれ青色用の画像、緑色用の画像及び赤色用の画像が形成される。そして、液晶パネル２２，２３，２４により形成された各画像は、ダイクロイックプリズム２１により合成され、合成されたカラー画像は投影光学ユニット１６により図示しないスクリーン上へ投影されるようになっている。
【００１７】
次に、ファン及びフィルタ機構について説明する。
ファンは符号３０で示したシロッコファンからなる。このシロッコファン３０内には図示しないモータにより回転する羽根車を備え、羽根車の回転により機器筐体１ａの側面に開口している吸気口３１から外気をシロッコファン３０の吸入口３０ａより吸入し、シロッコファン３０の吐出口３０ｂより機器筐体１ａ内の光学プリズムユニット２０に送風するようにしている。これによって、光学プリズムユニット２０を冷却し、機器筐体１ａ内を所定の温度範囲に維持するようにしている。そして、光学プリズムユニット２０の冷却に供された空気は機器筐体１ａの背面に開口している排出口３２より外部に排出される。
【００１８】
ここで、上述したシロッコファン３０の吸入口３０ａ側には第１のフィルタ部である主フィルタ３３が設置されている。主フィルタ３３は通常のエアーフィルタ例えば、濾過式の場合ではスポンジフィルタや繊維フィルタあるいはメッシュフィルタであり、その他、帯電式のフィルタである。
【００１９】
一方、主フィルタ３３の上流側である機器筐体１ａの吸気口３１には、第２のフィルタであるメッシュ状のスクリーン３４が設置されている。このスクリーン３４はステンレス等の金属材やプラスチック材からなる捕集効率の高いフィルタ機能を有するスクリーンである。また、スクリーン３４は硬い繊維状のものであってもよい。
【００２０】
このスクリーン３４の吸気口３１側には、スクリーン表面を接触しながら移動するワイヤ状のクリーニングブラシ３５が取り付けられている。クリーニングブラシ３５は本例の実施の形態では図３に示すように左右方向に例えば、図示しないアクチュエータにより往復移動されるようになっている。つまり、スクリーン３４がメッシュ状部材であるので、クリーニングブラシ３５でスクリーン３４の表面を擦りながら数回移動させることによって、スクリーン３４に捕集されている塵埃が払い落とされ除去できるというものである。また、スクリーン３４及びクリーニングブラシ３５の下部には塵受けトレー３６が設けられている。
【００２１】
上述のように構成したフィルタ機構によれば、シロッコファン３０の駆動により吸気口３１から吸気された外気は、まず、メッシュ状のスクリーン３４を透過し、ここで、外気中の一部の塵埃が捕集される。そして、スクリーン３４を透過した外気は主フィルタ３３を透過し、ここで、外気中の残りの塵埃が捕集される。これによって、主フィルタ３３を透過したクリーンな空気がシロッコファン３０の吸入口３０ａから吸い込まれ、吐出口３０ｂより機器筐体１ａ内に送風されて光学プリズムユニット２０の冷却に供される。
【００２２】
本発明のフィルタ機構の一つの特徴とするところは、通常のスポンジフィルタからなる主フィルタ３３と、メッシュ状のスクリーン３４との二重フィルタ構造としたことにある。例えば、スクリーン３４の捕集効率が７０％のメッシュフィルタであるとすると、通常の主フィルタ３３の目詰まり限界時間は、塵埃の通過量が１−（スクリーンの捕集効率）になるため、１／（１−（スクリーンの捕集効率）となる。従って、スクリーン３４の追加によりフィルタ目詰まり限界時間は、スクリーン３４がない場合に比べて１／（１−０．７）＝３．３倍となる。
【００２３】
しかし、スクリーン３４もいずれ目詰まりを起こすため、本発明のフィルタ機構の別の特徴として、スクリーン３４に捕集された塵埃をクリーニングブラシ３５によりスクリーン３４の表面を擦りながら移動させる動作によって払い落とし、スクリーン３４をクリーニングするというものである。クリーニングブラシ３５によるスクリーン３４のクリーニング動作は、例えば、プロジェクタへの電源オン時に毎回行うか、あるいは任意な所定時間毎に行うことにより、スクリーン３４の目詰まりを回避することができる。そして、スクリーン３４から払い落とされた塵埃は塵受けトレー３６内に回収される。また、スクリーン３４から払い落とされる塵埃は極く微量であるので、塵受けトレー３６内に回収された塵埃はユーザーが廃棄する必要はない。
【００２４】
本発明は上述したようなフィルタ機構を構成することによって、液晶プロジェクタの機器筐体からフィルタを外してクリーニングしたり交換をすることが一切不要となり、長期に亘って目詰まりすることなくフィルタ機能を持続することができる。
【００２５】
また、フロント型液晶プロジェクタは図１に示した据置き式の場合を例とって説明したが、天井に設置して利用する場合もある。この場合、液晶プロジェクタは上下反転して使用されるので、フィルタ機構は機器筐体１ａの側面に垂直状態に配置するのがよい。この際、天井設置式の場合を考慮してスクリーン３４及びクリーニングブラシ３５の上側にも塵受けトレー３７が設けられている。
【００２６】
また、液晶プロジェクタが据置き式や天井設置式のいずれの場合においても、スクリーン３４をクリーニングするクリーニングブラシ３５の移動方向は左右方向に限らず、上下方向に移動することであってもよい。
【００２７】
また、液晶プロジェクタが天井設置式のフィルタ機構の別の実施の形態として、図５に示すように機器筐体１ａの底面に水平状態にフィルタ機構を構成することであってもよい。これによれば、液晶プロジェクタの機器筐体１ａの底面にシロッコファンにより外気を吸入する吸気口３８を開口し、この吸気口３８と対応する位置にスポンジフィルタ等からなる主フィルタ３９と、メッシュ状のスクリーン４０及びこのスクリーン４０に摺動するクリーニングブラシ４１を配設したものである。この場合、塵受けトレー４２はクリーニングブラシ４１の動きと一体に移動する。
【００２８】
図６にリア型液晶プロジェクタにフィルタ機構を適用した場合の外観斜視図である。
リア型液晶プロジェクタは下部に光学プリズムユニットを有する映像装置部５０と、上部に映像装置部５０からの映像を反射ミラーで反射させて投影するスクリーン部５１からなる。
【００２９】
このようなリア型液晶プロジェクタの場合のフィルタ機構は、スクリーン部５１に面する映像装置部５０の機器筐体５０ａの前面側（あるいは機器筐体５０ａの背面側でもよい）にシロッコファンにより外気を吸入する吸気口５２を開口し、この吸気口５２と対応する位置にスポンジフィルタ等からなる主フィルタ５３と、メッシュ状のスクリーン５４及びこのスクリーン５４に摺動するクリーニングブラシ５５を配設したものである。尚、この場合はスクリーン５４とクリーニングブラシ５５の下部に塵受けトレー５６が取り付けられる。
【００３０】
本発明は、上述しかつ図面に示した実施の形態に限定されるものでなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。
【００３１】
本発明の実施の形態では、メッシュ状のスクリーンに捕集された塵埃をワイヤ状のクリーニングブラシにより除去するのが好適であるが、ワイヤ状のクリーニングブラシ以外、スポンジのようなものでスクリーンを擦るようにして塵埃を払い落とすようにしてもよく、あるいは粘着ローラでスクリーン面を回転させ、粘着ローラに塵埃を付着させるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施の形態におけるフロント型液晶プロジェクタの外観斜視図である。
【図２】同じくフロント型液晶プロジェクタ内部を模式的に示した光学系と、液晶プロジェクタ内部を冷却するためのファンと、フィルタ機構を含めた全体の横断平面図である。
【図３】光学プリズムユニットとファンとフィルタ機構との位置関係を示した斜視図である。
【図４】図２のＡ−Ａ線における拡大側面図である。
【図５】天井設置式のフロント型液晶プロジェクタにおけるフィルタ機構の別の取付け例の外観斜視図である。
【図６】リア型液晶プロジェクタにフィルタ機構を備えた例の外観斜視図である。
【図７】従来のエアーフィルタの使用限界を説明するためのグラフである。
【符号の説明】
【００３３】
１…フロント型液晶プロジェクタ、１ａ…機器筐体、１６…投影光学ユニット、２０…光学プリズムユニット、３０…シロッコファン、３１，３８，５２…吸気口、３２…排気口、３３，３９，５３…主フィルタ、３４，４０，５４…メッシュ状のスクリーン、３５…クリーニングブラシ、３６，３７，４２，５６…塵受けトレー
【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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