JP2008286958A - プロジェクタ - Google Patents

Abstract

【課題】受光窓と赤外線フィルタとの隙間からの静電気放電を防止するとともに、画像投影用の光源から漏れた光の受光素子への入射に起因する装置の誤動作も防止できるプロジェクタを提供する。
【解決手段】赤外線フィルタ５０は、受光窓２７に嵌め込まれる矩形状の透過部５０ａの四辺に壁状部５０ｂが立設されており、一端が開口した四角筒状に形成されている。リモコン受光部２５は、受光素子２５ｂ側の先端部が赤外線フィルタ５０の開口から挿入され、受光素子２５ｂが透過部５０ａの内面に対峙するとともに、受光素子２５ｂの周囲が壁状部５０ｂによって囲まれるように配置されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、リモコン装置からの受光信号を受信する受光窓を備えたプロジェクタに関し、特に受光窓と赤外線フィルタとの隙間からの静電気放電及び装置内部の光源からの漏出光による誤動作を防止する方法に関するものである。

近年、リモコン装置によって遠隔操作が可能なプロジェクタが開発されている。このようなプロジェクタでは、離れた位置でリモコン装置を操作し、リモコン装置から射出された赤外線がプロジェクタの筐体の受光窓に配置された赤外線フィルタを通過して装置内部の受光素子で受光されると、赤外線信号中のコマンド情報に従ってプロジェクタが所定の動作を行う。

しかしながら、このようなプロジェクタでは赤外線フィルタと受光窓との隙間から侵入した静電気の放電（Electro Static Discharge；以下ＥＳＤと略す）が原因で、リモコン受光部のＣＰＵが破損するという問題があった。また、微弱な赤外線ノイズであっても、受光素子で受光されればデジタル信号化されてしまうため、リモコン受光部の近傍に画像投影用の光源が配置されている場合、光源からの漏出光が直接、或いは装置内部で反射して受光素子に入り、プロジェクタが誤動作を起こすという問題点もあった。

電子機器の外装カバーの隙間からの静電気放電を防止する方法としては、保護ダイオード等の静電気対策部品をモジュールの配線パターンとグランドとの間に配置する方法が知られているが、対策部品の追加によるコストアップの問題があった。

また、部品を追加することなく静電気対策を行う方法として、例えば特許文献１には、操作パネルのキートップ本体にフランジ部を設けることで光源からの光が筐体とキートップとの隙間から外部に漏れるのを防止するとともに、フランジ部によりキートップから回路基板までの沿面距離を長くして静電気放電を防止する方法が開示されている。

しかしながら、特許文献１の方法を赤外線の受光窓に採用した場合、赤外線フィルタと受光窓との隙間からの静電気放電を防止することはできるものの、装置内部の光源から受光素子への光の入射に起因する誤動作を防止することはできなかった。
特開２００４−２７２０９４号公報

本発明は上記問題点に鑑み、受光窓と赤外線フィルタとの隙間からの静電気放電を防止するとともに、画像投影用の光源から漏れた光の受光素子への入射に起因する装置の誤動作も防止できるプロジェクタを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、筐体に開口する受光窓と、該受光窓に装着されリモコン装置から放射される赤外線を選択的に透過する赤外線フィルタと、該赤外線フィルタの内側近傍に配置されるリモコン受光部と、該リモコン受光部の近傍に配置される画像投影用の光源と、を備えたプロジェクタにおいて、前記赤外線フィルタの周縁部全域には前記受光窓と前記赤外線フィルタとの境界から前記リモコン受光部に至るまでの沿面距離を延ばす凸部が形成され、少なくとも前記光源側に形成される凸部を、筐体内側に突出して前記光源から前記リモコン受光部の受光素子に入射する光路を遮る壁状部としたものである。

また本発明は、上記構成のプロジェクタにおいて、前記赤外線フィルタの周縁部のうち前記光源側以外に形成される凸部は、筐体に対し略平行に突出するフランジ部であることを特徴としている。

また本発明は、上記構成のプロジェクタにおいて、前記沿面距離をＳ（ｍｍ）、放電が生じないことが要求される静電気の電圧をＶ（ｋＶ）とするとき、Ｓ≧Ｖであることを特徴としている。

本発明の第１の構成によれば、赤外線フィルタと受光窓との境界からリモコン受光部までの沿面距離が凸部によって長くなるため、静電気対策部品を追加することなく効果的に静電気放電を防止することができる。また、光源と受光素子との間には壁状部が介在するため、光源からの漏出光は壁状部により遮光されて受光素子へ到達しなくなり、装置の誤動作を確実に防止可能となる。

また、本発明の第２の構成によれば、上記第１の構成のプロジェクタにおいて、赤外線フィルタの光源側以外に形成される凸部を筐体に対し略平行に突出するフランジ部とすることにより、リモコン受光部周辺の空気の流れが良くなり、リモコン受光部を構成する電子部品の熱による劣化を防止できる。

また、本発明の第３の構成によれば、上記第１又は第２の構成のプロジェクタにおいて、受光窓と赤外線フィルタとの境界から凸部の表面に沿ってリモコン受光部に至るまでの沿面距離Ｓ（ｍｍ）と、放電が生じないことが要求される静電気の電圧Ｖ（ｋＶ）との関係がＳ≧Ｖとなるように沿面距離Ｓを設定することにより、静電気放電が発生しない凸部の突出量を簡単に決定することができる。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係るプロジェクタの外観斜視図である。プロジェクタ２０は、テレビジョン受像機、ビデオテープレコーダ、ＤＶＤプレーヤ及びパソコン等から入力される画像データを基に画像を生成し、その画像をスクリーンに拡大して投影表示する装置である。プロジェクタ２０の外装ケース２１の前面には画像を投影するための投影レンズ２３と、リモコン装置（図示せず）からの操作信号を透過させて内部のリモコン受光部２５（図２参照）に到達させるための受光窓２７とが設けられ、外装ケース２１の側面には装置内部のランプにより熱せられた空気を装置外部に排出する排気口２９が設けられている。

次に、プロジェクタ２０の内部構造について図２を参照して説明する。外装ケース２１内には、ランプボックス３０と、このランプボックス３０内に格納されたランプ３１（光源）からの光に基づいて画像を生成して投影するキャスティングエンジン３３（投射光学部）とが配設されている。ランプボックス３０は、光源となるランプ３１と、ランプ３１から発せられた光を反射して集光させるランプリフレクタ３５と、ランプリフレクタ３５から出射された光から赤外線と紫外線を除去するカットフィルタ３７とを保持している。ランプボックス３０には、光源冷却用の冷却ファン（図示せず）からの冷却風を通すため、冷却風の吸入側と排出側の各側面にそれぞれ通気孔３０ａが設けられている。

キャスティングエンジン３３は、このエンジン３３内に入射する光に対して波長等の影響を補正するためのタブレットレンズ４０（集光光学部）、タブレットレンズ４０から出射された光を反射する反射ミラー４１、反射ミラー４１等により導かれた光に基づいて、画像を生成するＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイス）４３、ＤＭＤ４３により生成された画像を投射する投影レンズ２３等を保持している。また、キャスティングエンジン３３は、ＤＭＤ４３と投影レンズ２３との間にＤＭＤ４３を光熱から保護するためのＤＭＤカバー４５を有している。また、ランプボックス３０とキャスティングエンジン３３との間には、４枚の板ガラスを張り合わせて筒状に構成したライトトンネル４７（集光光学部）と、色分解用のカラーホイール４９とが配設されている。

上記ＤＭＤ４３は、多数のマイクロミラーからなるＤＭＤミラーを有し、このＤＭＤミラーを構成する各マイクロミラーは、外部から入力される映像信号に基づいて、ランプ３１から反射ミラー４１等を介して入射される光を投影レンズ２３に向けて反射する白画素の状態、又はこの光を投影レンズ２３以外の方向に向けて反射する黒画素の状態に切り替えられる。この白画素と黒画素との切り替えはマイクロミラーの角度を変更することにより行われる。これにより、映像信号が光信号に変換され、投射画像が得られる。装置前面の受光窓２７には所定波長域の赤外線のみを透過する赤外線フィルタ５０が嵌め込まれており、装置内部には受光素子２５ｂが受光窓２７に対向するようにリモコン受光部２５が配置されている。

図３は、第１実施形態のプロジェクタにおけるリモコン受光部と赤外線フィルタとの配置関係を装置内側から見た斜視図、図４は、リモコン受光部及び赤外線フィルタを図３の右方向から見た側面図である。リモコン受光部２５は、モジュール基板２５ａ上に受光素子２５ｂ、ＩＣチップ２５ｃ、トランジスタ２５ｄ、抵抗器２５ｅ等が配置されたものであり、配線５１により制御基板（図示せず）と電気的に接続されている。リモコン装置からの操作信号は赤外線フィルタ５０を透過して受光素子２５ｂに入射する。受光素子２５ｂで受信した操作信号はリモコン受光部２５でデジタル信号に変換され、配線５１を介して制御基板に送信される。

赤外線フィルタ５０は、受光窓２７（図１参照）に嵌め込まれる矩形状の透過部５０ａの四辺に壁状部５０ｂが立設されており、一端（図３の紙面手前側）が開口した四角筒状に形成されている。リモコン受光部２５は、受光素子２５ｂ側の先端部が赤外線フィルタ５０の開口から挿入され、受光素子２５ｂが透過部５０ａの内面に対峙するとともに、受光素子２５ｂの周囲が壁状部５０ｂによって囲まれるように配置されている。

図５は、赤外線フィルタ５０をリモコン受光部２５と平行に切断した状態を示すリモコン受光部２５周辺の断面図（図３のＡＡ′断面）である。本実施形態の構成では、赤外線フィルタ５０と外装ケース２１との境界Ｆから壁状部５０ｂに沿ってリモコン受光部２５に到達するまでの沿面距離ｄ１（図５に破線で表示）が確保されるため、壁状部５０ｂのない従来の構成に比べて境界Ｆからリモコン受光部２５までの沿面距離が長くなっている。

この沿面距離ｄ１を、境界Ｆからリモコン受光部２５への静電気放電が発生しない距離とすることにより、保護ダイオード等の静電気対策部品を追加することなく効果的に静電気放電を防止することができる。また、ＥＳＤ対策を検討する必要がなくなるため、開発コストの削減も可能となる。

また、ランプボックス３０とリモコン受光部２５との間には赤外線フィルタ５０の壁状部５０ｂが介在するため、仮にランプボックス３０とランプリフレクタ３５の隙間及び通気孔３０ａを介してランプ３１の光が漏れた場合でも、漏出光は壁状部５０ｂにより遮光されて受光素子２５ｂへ到達しなくなる。これにより、漏出光が直接、或いは反射光として受光素子２５ｂに入射することによるプロジェクタ２０の誤動作を確実に防止可能となる。

なお、壁状部５０ｂの突出量（突出長）は、静電気放電の防止に必要な沿面距離ｄ１に応じて設定される。この沿面距離ｄ１は、装置に要求される静電気放電の発生しない静電気電圧（静電耐力）に比例し、１ｋＶを１ｍｍとして計算できることがわかっている。即ち、壁状部５０ｂの突出量は、受光窓２７と赤外線フィルタ５０との境界Ｆから壁状部５０ｂの表面に沿ってリモコン受光部２５に至るまでの沿面距離をＳ（ｍｍ）、静電耐力をＶ（ｋＶ）とするとき、Ｓ≧Ｖとなるように設定される。例えば、１０ｋＶの静電耐力が必要な場合は沿面距離ｄ１を１０ｍｍ以上とすればよい。

また、ランプボックス３０側の壁状部５０ｂは、沿面距離ｄ１に加えてランプボックス３０からの漏出光の遮光に必要な突出量を確保する必要がある。従って、例えば遮光に必要な突出量が沿面距離ｄ１の確保に必要な突出量よりも大きい場合、図３及び図４のように全ての壁状部５０ｂを遮光に必要な突出量に統一しても良いし、ランプボックス３０側の壁状部５０ｂのみを遮光に必要な突出量とし、他の壁状部５０ｂは沿面距離ｄ１を確保できる突出量としても良い。さらに、遮光性をより高めるために、ランプボックス３０側の壁状部５０ｂをリモコン受光部２５側に湾曲させても良い。

なお、リモコン受光部２５全体を赤外線フィルタ５０の壁状部５０ｂで囲むようにしても良いが、赤外線フィルタ５０が大きくなり部品コストが増加する上、リモコン受光部２５周辺の空気の流れが悪くなり熱がこもり易くなる。そのため、図３及び図４のように、壁状部５０ｂで受光素子２５ｂの周囲のみを囲むことによりランプボックス３０からの漏出光を遮光する構成が好ましい。

図６は、本発明の第２実施形態のプロジェクタにおけるリモコン受光部と赤外線フィルタとの配置関係を装置内側から見た斜視図、図７は、リモコン受光部及び赤外線フィルタを図６の右方向から見た側面図である。第１実施形態の図３、図４と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。

本実施形態においては、赤外線フィルタ５０の透過部５０ａにはランプボックス３０（図８参照）側の辺にのみ壁状部５０ｂが立設されており、他の三辺には透過部５０ａと平行に突出するフランジ部５０ｃが形成されている。この構成により、図８に示すように、ランプボックス３０側においては赤外線フィルタ５０と外装ケース２１との境界Ｆから壁状部５０ｂに沿ってリモコン受光部２５に到達するまでの沿面距離ｄ１が確保され、他の三辺においては境界Ｆからフランジ部５０ｃに沿ってリモコン受光部２５に到達するまでの沿面距離ｄ２が確保される。

そこで、装置に要求される静電耐力に応じた沿面距離ｄ１、ｄ２を算出して壁状部５０ｂ及びフランジ部５０ｃの突出量を決定するとともに、壁状部５０ｂについてはランプボックス３０からの漏出光の遮光性能も加味して突出量を決定すれば良い。沿面距離ｄ１及びｄ２の算出方法は第１実施形態と同様であるため説明は省略する。

本実施形態の構成によれば、壁状部５０ｂがランプボックス３０側にのみ設けられるため、第１実施形態に比べてリモコン受光部２５周辺の空気の流れが良くなり、リモコン受光部２５の受光素子２５ｂやＩＣチップ２５ｃ等の電子部品の熱による劣化を防止することができる。また、複数のフランジ部５０ｃを平行に設けることで、沿面距離ｄ２を長くとることもできる。

その他本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、第１実施形態では赤外線フィルタ５０の周縁部全域に壁状部５０ｂを設けた構成とし、第２実施形態では周縁部のランプボックス３０側に壁状部５０ｂを、残りの部分にフランジ部５０ｃを設けた構成としたが、これに限定されず、少なくともランプボックス３０側には壁状部５０ｂが設けられ、残りの部分にはリモコン受光部５０までの沿面距離を延ばす凸部が設けられる構成であれば良い。

また、上記実施形態では赤外線フィルタ５０の透過部５０ａを矩形状としたが、透過部５０ａの形状は受光窓２７の形状に合わせて適宜変更できる。また、図２に示したプロジェクタ２０の内部構造も一例であり、例えばＤＭＤ４３に代えて反射型若しくは透過型のライトバルブを備えたプロジェクタにも適用できるのはもちろんである。

本発明は、赤外線フィルタの形状を利用して赤外線フィルタと受光窓の隙間からの静電気放電を防止するとともに、光源からの漏出光の受光素子への入射も防止可能なプロジェクタである。これにより、静電気放電によるリモコン受光部の破損及び漏出光による装置の誤動作が発生しないプロジェクタを簡易な構成で提供することができ、プロジェクタの製造工程の簡素化及び製造コストの削減にも寄与する。

は、本発明の第１実施形態に係るプロジェクタの外観斜視図である。 は、プロジェクタの内部構造を示す部分断面図である。 は、第１実施形態のプロジェクタにおけるリモコン受光部と赤外線フィルタとの配置関係を装置内側から見た斜視図である。 は、第１実施形態のプロジェクタにおけるリモコン受光部及び赤外線フィルタの配置関係を示す側面図である。 は、第１実施形態のプロジェクタにおけるリモコン受光部周辺の平面断面図である。 は、本発明の第２実施形態のプロジェクタにおけるリモコン受光部と赤外線フィルタとの配置関係を装置内側から見た斜視図である。 は、第２実施形態のプロジェクタにおけるリモコン受光部及び赤外線フィルタの配置関係を示す側面図である。 は、第２実施形態のプロジェクタにおけるリモコン受光部周辺の平面断面図である。

符号の説明

２０ プロジェクタ
２１ 外装ケース（筐体）
２３ 投影レンズ
２５ リモコン受光部
２５ａ モジュール基板
２５ｂ 受光素子
２５ｃ ＩＣチップ
２５ｄ トランジスタ
２５ｅ 抵抗器
２７ 受光窓
３０ ランプボックス
３０ａ 通気孔
３１ ランプ（光源）
３３ キャスティングエンジン
３５ ランプリフレクタ
４３ ＤＭＤ
５０ 赤外線フィルタ
５０ａ 透過部
５０ｂ 壁状部（凸部）
５０ｃ フランジ部（凸部）
Ｆ 境界
ｄ１、ｄ２ 沿面距離

Claims (3)

1. 筐体に開口する受光窓と、
   該受光窓に装着されリモコン装置から放射される赤外線を選択的に透過する赤外線フィルタと、
   該赤外線フィルタの内側近傍に配置されるリモコン受光部と、
   該リモコン受光部の近傍に配置される画像投影用の光源と、
   を備えたプロジェクタにおいて、
   前記赤外線フィルタの周縁部全域には前記受光窓と前記赤外線フィルタとの境界から前記リモコン受光部に至るまでの沿面距離を延ばす凸部が形成され、少なくとも前記光源側に形成される凸部は、筐体内側に突出して前記光源から前記リモコン受光部の受光素子に入射する光路を遮る壁状部であることを特徴とするプロジェクタ。
2. 前記赤外線フィルタの周縁部のうち前記光源側以外に形成される凸部は、筐体に対し略平行に突出するフランジ部であることを特徴とする請求項１に記載のプロジェクタ。
3. 前記沿面距離をＳ（ｍｍ）、放電が生じないことが要求される静電気の電圧をＶ（ｋＶ）とするとき、Ｓ≧Ｖであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のプロジェクタ。

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