JP2005141065A - 塵埃除去装置付きプロジェクタ - Google Patents

Abstract

【課題】筐体の開口構造と投射ミラーとを有するプロジェクタにおいて、投射ミラーの反射面に付着する塵埃を自動でかつ傷を付けずに効率良く除去ができる塵埃除去装置を備えたプロジェクタを提供する。
【解決手段】投射ミラー５に超音波振動が伝わるように超音波振動子８を配置し、投射ミラー５に付着した塵埃を振動により振り落とし、さらに送風ファン９の送風により投射ミラー５の反射面および筐体開口部３の全体に付着した塵埃を吹き飛ばす塵埃除去装置を備えた構造にした。
【選択図】図１

Description

本発明は、筐体の開口部と投射ミラーとを備え、映像表示素子で生成された画像の表示光を外部スクリーンに拡大投影するプロジェクタに関し、特に投射ミラー反射面および開口部全体の塵埃を除去するための塵埃除去装置を備えるプロジェクタに関する。

映像表示素子で生成された画像の表示光を外部に設けられたスクリーンに拡大投影するプロジェクタが種々の用途に用いられている。そして近年プロジェクタの短焦点化が図られ、投射表示距離を非常に短くできるプロジェクタが増えてきている。

最近、さらに超短焦点にできる開口構造を有する筐体で投射ミラーを備えるプロジェクタが開発されている。図３は従来の開口構造で投射ミラーを有するプロジェクタの概要を示す模式的側面図である。図３に示されるように、プロジェクタ３１の筐体３２には筐体開口部３３が設けられており、この筐体開口部３３には表示光を放出する出射開口部３４があり、出射開口部３４に対向して投射ミラー３５が設けられている。使用時には、筐体３２内部の不図示の映像表示素子で生成された画像からの画像表示光３６が出射開口部３４を通して出射され、投射ミラー３５で反射されて外部に設けられている不図示のスクリーン上に拡大投射される。なお、プロジェクタ３１を構成する光源、映像表示素子および光学系などは筐体３２の内部に配設されているが図示されていない。また投射ミラー３５を開口部３３の蓋との兼用にして、プロジェクタ３１を使用しないときには蓋を閉じるようにしてもよい。

また、図４は特許文献１に開示されている開口構造プロジェクタの外面図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。図４に示すような開口投射型のプロジェクタも開発されており、この開口投射型のプロジェクタは、光源４４、液晶表示素子４５、液晶表示素子４５で生成された画像によって変調された表示光を反射ミラー４６、反射ミラー４７を経由して受光して不図示の外部スクリーンに投射する投射ミラー４３、および光源４４と液晶表示素子４５および照明光学系とを収容する筐体４１とを少なくとも備え、筐体４１の液晶表示素子４５と投射ミラー４３との間に、液晶表示素子４５からの表示光を投射ミラー４３に出射するための開口部４２を有すると共に、一端で蝶番により筐体４１に保持された投射ミラー４３の他端が筐体４１の上側壁に対して倒れ込み・引起し可能に取り付けられており、引起し状態では投射光学系を構成し、倒れ込み状態では筐体開口部４２を閉塞する蓋として機能する（特許文献１参照）。
特開平１１−１１９３４３号公報（［００３２］〜［００３４］、 図１）

このような筐体の開口構造と投射ミラーとを有するプロジェクタの場合は、構造的な面から投射ミラーは少なくとも使用中は露出された状態となり、従って反射面に塵埃が付着してしまい画像劣化などの悪影響を及ぼしてしまう。また塵埃を拭き取る時には投射ミラー反射面に傷を付けないために柔らかい特殊加工された布を使用し、十分に注意して拭き取ることが必要である。

特許文献１に記載されている開口投射型のプロジェクタにおいても、投射中は投射ミラーが露出された状態となり、塵埃が付着してしまい画像劣化などの悪影響を及ぼしてしまう。しかし特許文献１には、塵埃の付着に対する対策については全く記載されていない。

本発明の目的は、上記のような問題点を解消するために、自動でかつ投射ミラー反射面に傷を付けずに効率良く塵埃除去ができる塵埃除去装置を備えたプロジェクタを提供することにある。

本発明の塵埃除去装置付きプロジェクタは、
筐体内部の映像表示素子で生成された画像の表示光を、出射開口部から筐体に設けられた筐体開口部を経由して投射ミラーに投射し、その投射ミラーにより反射させて外部のスクリーン上に拡大して投射するプロジェクタにおいて、投射ミラーの反射面に付着した塵埃を除去するための塵埃除去装置が設けられていることを特徴とする。

塵埃除去装置は、投射ミラーを振動させて反射面に付着した塵埃を振り落とす超音波振動部と、投射ミラーの反射面に送風する送風ファン部を有し、超音波振動部は、投射ミラーに取り付けられていて投射ミラーを振動させる超音波振動子と、超音波振動子を駆動する超音波駆動手段と、投射ミラーの塵埃除去動作を指令するスイッチ回路とを有し、送風ファン部は、送風ファンと、その送風ファンを駆動する駆動手段とを有していてもよい。

超音波振動部のスイッチ回路は、プロジェクタの電源のオン・オフを検出する検出回路と、手動でオンを指令することができる手動スイッチとを有し、塵埃除去装置は電源オン・オフを検出する検出回路が電源オンまたはオフを検出したとき、および手動スイッチがオンを指令したときは、所定の時間塵埃除去装置を作動させるタイマー回路を有してもよい。

送風ファンは、出射開口部に近接して設けられており、筐体開口部と投射ミラーの反射面とは、送風ファンからの送風が円滑に流れるような連続面となっていてもよく、送風ファンの送風噴出口には、その噴出口の開口度を制御できる開口制御部を有してもよい。

本発明では、映像表示素子に生成された画像の表示光を外部スクリーンに投射するための投射ミラーを有し、映像表示素子と投射ミラーの間に、画像表示光を投射ミラーに出射するための筐体開口を有するプロジェクタにおいて、投射ミラーに超音波振動が伝わるように超音波振動子を配置し、その超音波振動により投射ミラーに付着した塵埃を振動により振り落とす。さらに送風ファンの送風により投射ミラー反射面および開口部全体に付着した塵埃を吹き飛ばす機能を備えている。

本発明では、筐体の開口構造と投射ミラーとを備え、映像表示素子で生成した画像の画像表示光を筐体開口部を経由して投射ミラーに投射し、投射ミラーによって反射させて外部に設けたスクリーン上に拡大投射するプロジェクタにおいて、投射ミラー反射面全体および筐体開口部に付着する塵埃を自動で一挙に取り除くことができるという効果がある。これは、投射ミラーを振動させて反射面に付着した塵埃を振り落とす超音波振動部と、投射ミラーの反射面に送風する送風ファン部とを有する塵埃除去装置を設け、超音波振動部で反射面に付着した塵埃を振り落とし、送風ファン部で塵埃を吹き飛ばす構成としたからである。さらに、これによりメンテナンスが大幅に簡素化されるという効果がある。

次に本発明について図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態の塵埃除去装置付きプロジェクタを説明するための模式的一部透視側面図である。図１には示していないが筐体２の内部には、プロジェクタ１を構成するために必要な、例えば液晶表示素子やＤＭＤパネル素子などから構成されて画像を生成する映像表示素子、光源（ランプ）、画像表示光６を出射開口部４まで導く光学系などが設けられている。なお、投射ミラー５を筐体２の筐体開口部３を閉じることができる不図示の蓋部材に配設して、プロジェクタ１を使用しないときには蓋部材で筐体開口部３を閉じるようにしてもよい。

使用時には構造的に筐体開口部３と投射ミラー５とは露出した状態となり、投射ミラー５に塵埃が付着することによって画像劣化などの悪影響を及ぼしてしまう。従来例では投射ミラー５の反射面に付着した塵埃は投射ミラー５に傷を付けないように柔らかい特殊加工された布を使用し、十分に注意して拭き取ることが必要であり手間がかかる。またプロジェクタ１の本体が容易に人が触れられないような場所に設置された場合は、塵埃の除去が非常に困難になってしまう。

また、筐体開口部３には塵埃がたまりやすく、さらに出射開口部４の映像表示素子側では表示光６がほとんど拡大されていない状態であるため、出射開口部４から出射される表示光６の強度が非常に大きく、塵埃等の黒色に近いものが堆積してこの光線が当ると発熱する問題がある。

本実施の形態では、この露出した状態の筐体開口部３と投射ミラー５とに塵埃が付着してしまい画像劣化などの悪影響を及ぼしてしまうのを防止するために、超音波振動子８と送風ファン９とを備えた塵埃除去装置を設けている。すなわち投射ミラー５の裏側に塵埃除去装置を構成する超音波振動子８を配設し、投射ミラー５の反射面に付着した塵埃を振動により自然落下させる。さらに画像表示光６が出射される出射開口部４が配置された壁面側に送風ファン９が配置されており、送風ファン９からの送風が吹き出し口１０から筐体開口部３の全体および投射ミラー５の反射面に向けて吹き出し、その部分の塵埃を吹き飛ばす。なお、図１には示されていないが後述するように塵埃除去装置は、プロジェクタ１の電源オン・オフを検出したり、手動で動作を指令したりすることができるスイッチ回路、送風ファン９を駆動するための駆動手段を有する電気回路を備えている。

図２は、本発明の実施の形態の塵埃除去装置付きプロジェクタの塵埃除去装置を説明するためのブロック構成図である。塵埃除去装置２０は、手動スイッチ１２と電源オン・オフ検出部１３を有するスイッチ回路１１、タイマー回路１４、超音波振動子駆動回路１５、超音波振動子８、送風ファン駆動回路２４、および送風ファン９から構成されている。超音波振動子駆動回路１５は、定電圧回路１６、発振回路１７、駆動制御回路１８、スイッチング回路１９およびトランス２３を備えている。

手動スイッチ１２をオンにすることにより塵埃除去動作が指令される。タイマー回路１４は手動スイッチ１２がオンされると入力ポートが図示されているグランドの“Ｌ”レベルとなり、タイマー回路１４が動作し、超音波振動子駆動回路１５に所定時間だけ電流を供給する。

超音波振動子駆動回路１５の定電圧回路１６はタイマー回路１４から電源電圧の供給を受け、発振回路１７、駆動制御回路１８、スイッチング回路１９に定電圧の電流を供給する。発振回路１７は水晶振動子２１を備えており、所定周波数の矩形波を駆動制御回路１８に供給する。駆動制御回路１８は、定電圧回路１６から電流の供給を受けると、発振回路１７からの矩形波を用いてスイッチング回路１９に所定周波数の矩形波を送出する。スイッチング回路１９は、駆動制御回路１８の出力ポートのオン・オフに応じてトランジスタ２２がスイッチング動作されることにより、トランジスタ２２のコレクタ側に接続されたトランス２３の一次巻線側に電流が供給される。これに伴って超音波振動子８は、トランス２３の二次巻線側から電流が供給されて振動する。

この超音波振動子８は、例えばセラミック等の圧電素子の両面に電極を設けた超音波振動子等、周知の超音波振動子が使用される。

スイッチ回路１１は、手動によって動作する手動スイッチ１２と電源オン・オフ検出回路１３とから構成される。手動スイッチ１２をオンさせた場合は、タイマー回路１４により所定時間の塵埃除去動作を行う。電源オン・オフ検出回路１３は、例えばプロジェクタ１のマイコンなどから電源オン時の信号を検出し、出射される光源のランプが一定の明るさになるまでの間にタイマー回路１４によって所定時間だけ塵埃除去動作をさせる。さらに同様に電源オフを検出し、光源のランプの冷却時間内にタイマー回路１４により所定時間だけ塵埃除去動作をさせる。

さらに送風ファン駆動回路２４は、タイマー回路１４により所定時間だけ電流を供給され送風ファン９を駆動させて、吹き出し口１０より筐体開口部３および投射ミラー５の反射面全体に送風ファン９からの送風を吹き付ける。これによって投射ミラー５の反射面から超音波振動子８の振動により振り落とされた塵埃と筐体開口部３にたまった塵埃とを一挙に吹き飛ばすことができる。

塵埃除去動作をしていない時に吹き出し口１０から塵埃がプロジェクタ１の本体内に入らないように吹き出し口１０にフィルターの設置や絞り機構を設置することが望ましい。

この場合、フィルターの目のサイズは、送風ファン９の送風を妨げない程度の目のサイズにすることが望ましい。また吹き出し口１０の開口を、図示していない絞り機構により開口面積を可変とし、塵埃除去動作をしていない時には絞って塵埃が内部に入らならいようにしても良い。

また、筐体開口部３の底面構造を平にして傾斜させることにより、送風ファン９の吹き出し口１０から投射ミラー５の先端までを抵抗の少ない曲線にすることができ、送風ファン９の送風を筐体開口部３の底面から投射ミラー５の反射面に沿って効率良く、プロジェクタ１の外部に噴出することができる。

以上詳述したように、本実施の形態では、筐体開口部３および投射ミラー５の反射面全体に送風ファン９の送風を吹き付けることにより、超音波振動子８により投射ミラー５の反射面から振り落とされた塵埃と筐体開口部３にたまった塵埃を一挙に吹き飛ばすことができる。

本発明の実施の形態の塵埃除去装置付きプロジェクタを説明するための模式的一部透視側面図である。 本発明の実施の形態の塵埃除去装置付きプロジェクタの塵埃除去装置を説明するためのブロック構成図である。 従来の開口構造で投射ミラーを有するプロジェクタの概要を示す模式的側面図である。 特許文献１に開示されている開口構造プロジェクタの外面図である。（ａ）は平面図である。（ｂ）は側面図である。

符号の説明

１、３１ プロジェクタ
２、３２、４１ 筐体
３、３３、４２ 筐体開口部
４、３４ 出射開口部
５、３５、４３ 投射ミラー
６、３６ 画像表示光
７、３７ 投射ミラーカバー
８ 超音波振動子
９ 送風ファン
１０ 吹き出し口
１１ スイッチ回路
１２ 手動スイッチ
１３ 電源オン・オフ検出回路
１４ タイマー回路
１５ 超音波振動子駆動回路
１６ 定電圧回路
１７ 発振回路
１８ 駆動制御回路
１９ スイッチング回路
２０ 塵埃除去装置
２１ 水晶振動子
２２ トランジスタ
２３ トランス
２４ 送風ファン駆動回路
４６、４７ 反射ミラー
４４ 光源
４５ 液晶表示素子

Claims (7)

1. 筐体内部の映像表示素子で生成された画像の表示光を、出射開口部から前記筐体に設けられた筐体開口部を経由して投射ミラーに投射し、該投射ミラーにより反射させて外部のスクリーン上に拡大して投射するプロジェクタにおいて、
   前記投射ミラーの表面に付着した塵埃を除去するための塵埃除去装置が設けられていることを特徴とする塵埃除去装置付きプロジェクタ。
2. 前記塵埃除去装置は、前記投射ミラーを振動させて反射面に付着した塵埃を振り落とす超音波振動部と、前記投射ミラーの反射面に送風する送風ファン部とを有する、請求項１に記載の塵埃除去装置付きプロジェクタ。
3. 前記超音波振動部は、前記投射ミラーに取り付けられていて該投射ミラーを振動させる超音波振動子と、該超音波振動子を駆動する超音波振動子駆動手段と、前記投射ミラーの塵埃除去動作を指令するスイッチ回路とを有し、
   前記送風ファン部は、送風ファンと、該送風ファンを駆動する駆動手段とを有する、請求項２に記載の塵埃除去装置付きプロジェクタ。
4. 前記スイッチ回路は、前記プロジェクタの電源のオン・オフを検出する検出回路と、手動でオンを指令することができる手動スイッチとを有する請求項３に記載の塵埃除去装置付きプロジェクタ。
5. 前記検出回路が電源オンまたはオフを検出したとき、および前記手動スイッチがオンを指令したときは、所定の時間前記塵埃除去装置を作動させるタイマー回路を有する、請求項４に記載の塵埃除去装置付きプロジェクタ。
6. 前記送風ファンは、前記出射開口部に近接して設けられており、前記筐体開口部と前記投射ミラーの反射面とは、前記送風ファンからの送風が円滑に流れるような連続面となっている、請求項３から請求項５のいずれか１項に記載の塵埃除去装置付きプロジェクタ。
7. 前記送風ファンの送風の噴出口には、該噴出口の開口度を制御できる開口制御部を有する、請求項３から請求項６のいずれか１項に記載の塵埃除去装置付きプロジェクタ。

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