JP2005352340A - 集塵装置及び投写型映像表示装置 - Google Patents

Abstract

【目的】 気流に対する抵抗を極力小さくして塵埃を効率的に除去できる集塵装置及びこれを備えた投写型映像表示装置を提供する。
【構成】 集塵装置は、角状筒体内に、針状電極２１…、導電性の第１メッシュフィルタ２２Ａ、ハニカム状フィルタ２３、及び導電性の第２メッシュフィルタ２２Ｂをこの順序で空気流方向に配置して成る。この集塵装置においては、マイナス側となる多数の針状電極２１…でコロナ放電によって空気や塵埃等をマイナスイオン化し、このマイナスイオン化した空気や塵埃等をアース側電極となる第１，第２メッシュフィルタ２２Ａ，２２Ｂで引き寄せて移動空気を生じさせると共に、前記ハニカム状フィルタ２３及び第１，第２メッシュフィルタ２２Ａ，２２Ｂによって塵埃を吸着する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、集塵装置及びこれを備えた投写型映像表示装置に関する。

投写型映像表示装置は、光源から出射された光を液晶パネル等のライトバルブにより変調して投写する構成であるため、高輝度の光源を備える必要があり、この高輝度の光源から発生する熱や液晶パネルの偏光板あるいは各種光学部品に光が吸収されるときに発生する熱の対策が必要になり、従来より、モーターによってファンを回転させて吸気や排気を行ない、熱を装置外に放出するようにしていた（特許文献１参照）。また、装置外の空気を吸気して装置内に送風する場合、装置外の塵埃が装置内に入り込んでしまうおそれがあり、通常は塵埃除去フィルタを設置するように構成していた。
特開２００１−２２２０６５号公報

しかしながら、塵埃除去フィルタは開口幅を液晶パネルの画素サイズ（１０μｍ〜２０μｍ）にする必要があり、空気の流れに対して抵抗となり放熱効率が低下するという問題がある。

この発明は、上記の事情に鑑み、気流に対する抵抗を極力小さくして塵埃を効率的に除去できる集塵装置及びこれを備えた投写型映像表示装置を提供することを目的とする。

この発明の集塵装置は、上記の課題を解決するために、一方側電極により空気中の塵埃をイオン化し、他方側電極にて塵埃を吸引して吸着する集塵装置において、前記他方側電極は、多数の筒状部を有して成るフィルタ部材と、前記フィルタ部材の空気入口側に配置され、前記筒状部の開口よりも小さな開口を有する導電性の第１メッシュフィルタと、前記フィルタ部材の空気出口側に配置され、前記筒状部の開口よりも小さな開口を有する導電性の第２メッシュフィルタと、を有して成ることを特徴とする。

上記の構成においては、前記フィルタ部材の筒状部の開口幅を例えば液晶パネルの画素サイズに対して十分に大きくして空気流に対する抵抗を低くすることができる。前記フィルタ部材の筒状部に向かって移動する塵埃は、先ず第１メッシュフィルタによって捕捉される。そして、第１メッシュフィルタをすり抜けた塵埃は、前記フィルタ部材の筒状部内を通る際に、当該筒状部の内壁に吸引されて除去される。更に、筒状部をすり抜けた塵埃は、第２メッシュフィルタによって捕捉されるため、十分に清浄化された空気を供給できることになる。

上記構成の集塵装置において、１枚のメッシュフィルタを折り曲げ加工することで前記第１メッシュフィルタと第２メッシュフィルタとを得てもよく、これによれば、部品点数の削減及び電気的接続の手間を省くことが可能となる。また、フィルタ部材はハニカム構造を有するのがよい。

また、この発明の投写型映像表示装置は、光源から出射された光をライトバルブにより変調して投写する投写型映像表示装置において、上述したいずれかの集塵装置と、前記集塵装置にて清浄化された空気を吸引して送風する送風装置と、を備えたことを特徴とする。また、かかる投写型映像表示装置において、前記送風装置の送風口から前記ライトバルブに至る送風ダクトを備えていてもよい。また、前記第１メッシュフィルタ及び第２メッシュフィルの開口は、前記ライトバルブの画素の大きさの約１０倍程度に設定されていてもよい。

この発明によれば、フィルタ部材の筒状部の開口幅を例えば液晶パネルの画素サイズに対して十分に大きくして空気流に対する抵抗を低くすることができる。第１メッシュフィルタをすり抜けた塵埃は、前記フィルタ部材の筒状部内を通る際に、当該筒状部の内壁に吸引されて除去される。更に、筒状部をすり抜けた塵埃は、第２メッシュフィルタによって捕捉されるため、十分に清浄化された空気を供給できることになる。

以下、この発明の実施形態の集塵装置及び投写型映像表示装置を図１乃至図４に基づいて説明する。

図１は集塵送風装置２０を示した斜視図（一部透視）である。集塵送風装置２０は集塵装置及び送風部を備えて成る。

集塵装置は、角状筒体内に、針状電極２１…、導電性の第１メッシュフィルタ２２Ａ、ハニカム状フィルタ２３、及び導電性の第２メッシュフィルタ２２Ｂをこの順序で空気流方向に配置して成る。第１メッシュフィルタ２２Ａ及び第２メッシュフィルタ２２Ｂはハニカム状フィルタ２３を挟み込むように配置される。ハニカム状フィルタ２３は平面内に多数のハニカム筒状部が配置されたものであり、例えば、数ｃｍの厚みに設定される。また、この実施形態ではハニカム状フィルタ２３は紙を基材とし、オゾン分解触媒フィルタとしての機能も持たせている。具体的には、二酸化マンガン、酸化ニッケル、活性炭などの触媒を、ハニカム筒状部の内壁に添着して成る。勿論、ハニカム状フィルタ２３は紙から成るものに限らず、導電性材料、樹脂材料、セラミック材料などを用いて構成することもできる。

上記集塵装置においては、マイナス側となる多数の針状電極２１…でコロナ放電によって空気や塵埃等をマイナスイオン化し、このマイナスイオン化した空気や塵埃等をアース側電極となる第１，第２メッシュフィルタ２２Ａ，２２Ｂにより引き寄せて空気移動を生じさせると共に、前記ハニカム状フィルタ２３及び第１，第２メッシュフィルタ２２Ａ，２２Ｂによって塵埃を吸着するようになっている。この実施形態では、前記ハニカム状フィルタ２３Ａをアースに接続している。高電圧発生回路２６は、図示しない電源部から電圧供給を受け、マイナス数ｋＶ乃至マイナス十数ｋＶ程度の高電圧を発生させてこれを針状電極２１…に印加する。

第１，第２メッシュフィルタ２２Ａ・２２Ｂのメッシュ開口の直径（円形の場合）或いは一辺の長さ（方形の場合）は、例えば、液晶表示パネルの画素の大きさ（１０μｍ〜２０μｍ）の約１０倍程度に設定されている。また、ハニカム状フィルタ２３の開口の大きさは、例えば数ｍｍ程度に設定されている。これらハニカム状フィルタ２３及び第１，第２メッシュフィルタ２２Ａ・２２Ｂは取り外し可能に設けられていてもよい。

前記送風部は、前記集塵装置にて清浄化された移動空気をフード部（エルボ部）２５を介してシロッコファン２４にて吸引し送風する構成となっている。シロッコファン２４は空気をファン回転軸方向に吸い込んでファン回転軸方向と直交する方向に吹き出すものである。

図２は３板式カラー液晶プロジェクタの光学系と集塵送風装置２０の配置関係の一例を示した説明図である。光源１の発光部２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、例えばパラボラリフレクタ３によって平行光となって出射される。第１ダイクロイックミラー５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５を透過した赤色波長帯域の光は、全反射ミラー６にて反射されて光路を変更される。全反射ミラー６にて反射された赤色光はコンデンサレンズ７を経て赤色光用の透過型の液晶パネル３１を透過することによって光変調される。一方、第１ダイクロイックミラー５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８に導かれる。第２ダイクロイックミラー８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８にて反射した緑色波長帯域の光はコンデンサレンズ９を経て緑色光用の透過型の液晶パネル３２に導かれ、これを透過することによって光変調される。また、第２ダイクロイックミラー８を透過した青色波長帯域の光は、全反射ミラー１１，１３、リレーレンズ１０，１２、及びコンデンサレンズ１４を経て青色光用の透過型の液晶パネル３３に導かれ、これを透過することによって光変調される。

上記の液晶パネル３１，３２，３３は、入射側偏光板と、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と、出射側偏光板とを備えて成る。液晶パネル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投影表示される。

集塵送風装置２０は、映像光生成光学系の下方側に配置されている。シロッコファンの送風口にはダクト２７が設けられている。ダクト２７の先端側は３つに分岐されており、各先端部開口は液晶パネル３１，３２，３３の下方に位置して上方に向けて送風を行うようになっている。

図３は集塵装置を側面から見た概略の構成を示している。ハニカム状フィルタ２３の筒状部の開口幅を液晶パネルの画素サイズに対して十分に大きくして空気流に対する抵抗を低くすることができる。第１メッシュフィルタ２２Ａをすり抜けた塵埃は、前記ハニカム状フィルタ２３の筒状部内を通る際に、当該筒状部の内壁に電気的に吸引されて除去される。更に、筒状部をすり抜けた塵埃は、第２メッシュフィルタ２２Ｂによって捕捉されるため、十分に清浄化された空気を供給できることになる。なお、第１メッシュフィルタ２２Ａの開口の大きさと第２メッシュフィルタ２２Ｂの開口の大きさは必ずしも一致している必要はない。

図４は集塵装置の変形例を示している。この集塵装置においては、第１メッシュフィルタ２２Ａと第２メッシュフィルタ２２Ｂは１枚のメッシュフィルタを折り曲げることで得ている。かかる構成であれば、部品点数を削減できると共に、第１メッシュフィルタ２２Ａと第２メッシュフィルタ２２Ｂを電気的に接続する構造や手間を省くことが可能となる。

なお、以上の例では、透過型の液晶表示パネルを３枚用いた映像生成光学系を示したが、このような映像生成光学系に限るものではなく、他の映像生成光学系を用いる投写型映像表示装置にも適用することができる。また、ハニカム状の筒状部を有するハニカム状フィルタ２３を示したが、円筒部や角筒部を多数有した構造のフィルタ部材を用いてもよいものである。

この発明の実施形態の集塵送風装置を示した斜視図である。 集塵送風装置を備えた投写型映像表示装置の説明図である。 集塵装置を側面から見た概略の構成図である。 集塵装置の他の例を示した概略の構成図である。

符号の説明

１ 光源
２０ 集塵送風装置
２１ 針状電極
２２Ａ 第１メッシュフィルタ
２２Ｂ 第２メッシュフィルタ
２３ ハニカム状フィルタ

Claims (6)

1. 一方側電極により空気中の塵埃をイオン化し、他方側電極にて塵埃を吸引して吸着する集塵装置において、
   前記他方側電極は、多数の筒状部を有して成るフィルタ部材と、前記フィルタ部材の空気入口側に配置され、前記筒状部の開口よりも小さな開口を有する導電性の第１メッシュフィルタと、前記フィルタ部材の空気出口側に配置され、前記筒状部の開口よりも小さな開口を有する導電性の第２メッシュフィルタと、を有して成ることを特徴とする集塵装置。
2. 請求項１に記載の集塵装置において、１枚のメッシュフィルタを折り曲げ加工することで前記第１メッシュフィルタと第２メッシュフィルタとを得ていることを特徴とする集塵装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の集塵装置において、フィルタ部材はハニカム構造を有することを特徴とする集塵装置。
4. 光源から出射された光をライトバルブにより変調して投写する投写型映像表示装置において、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の集塵装置と、前記集塵装置にて清浄化された空気を吸引して送風する送風装置と、を備えたことを特徴とする投写型映像表示装置。
5. 請求項４に記載の投写型映像表示装置において、前記送風装置の送風口から前記ライトバルブに至る送風ダクトを備えていることを特徴とする投写型映像表示装置。
6. 請求項４又は請求項５に記載の投写型映像表示装置において、前記第１メッシュフィルタ及び第２メッシュフィルタの開口は、前記ライトバルブの画素の大きさの約１０倍程度に設定されていることを特徴とする投写型映像表示装置。

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